[發明專利]一種頂板裂隙水導出裝置和方法

有效

• 申請號: 201310320119.2
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN103382850A
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 馬占國;趙國貞;張帆;龔鵬;劉飛;王澤民;楊玉樹;許剛;上官建華;馬云靖
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21F16/00
• 分類號: E21F16/00;E21F16/02
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本發明涉及一種圍巖導水裝置和方法，特別是一種適用于礦山、隧道、地下工程中裂隙發育圍巖、軟巖圍巖及滲水圍巖的引流導水的頂板裂隙水導出裝置和方法。

背景技術

礦山、隧道、地下工程中經常會遇到裂隙發育圍巖、軟弱圍巖及滲水圍巖，圍巖內含有明顯軟弱夾層、泥化夾層、各類結構面，以及各類復合結構。其中，含泥巖夾層軟巖圍巖具有強膨脹性和風化性的特點，且在水和動壓影響時，泥巖遇水后極易泥化，常伴隨圍巖滲水，潮濕質軟，造成錨索無法打設，風動打孔粘鉆桿，濕法打孔錨固強度差，施工非常困難。同時，此類圍巖采取一般支護以后，滲水條件下仍舊會出現離層失穩、垮冒傷人等各類圍巖安全事故，影響生產。針對此種情況，需要設計一種導水引流裝置和方法，將圍巖內的水導出，從而防止離層區積水軟化圍巖，可以預防和減少冒頂事故，同時，積水引出后能為錨桿、錨索支護提供可靠的著力基礎，為實現對松散破碎圍巖、極軟巖層及滲水圍巖等復雜條件下圍巖支護提供保障。此裝置不僅結構簡單、易施工，還可以減少支護成本，有效增加圍巖穩定性。

發明內容

技術問題：本發明的目的是克服已有技術中的不足，提供一種結構簡單、成本低、易施工、導水效果好、對滲水進行疏導的頂板裂隙水導出裝置及方法。

技術方案：本發明的頂板裂隙水導出裝置，包括伸入鉆孔內部的導水管、依次設在導水管外露端的托盤、墊圈、螺母、閘閥，所述的導水管由多個無縫鋼管經鋼套袖連接而成，導水管上間隔鉆有若干呈十字形排列的導水孔，導水管的外壁上間隔設有阻水環，導水管外露端通過閘閥連接有固定在頂板或巷幫上的引流管，引流管與閘閥連接段上設有U形管，引流管的出口端連接有儲水箱。

所述呈十字形排列的導水孔上開有向下傾斜的內倒角；所述的阻水環的外壁上開有多個小孔。

本發明的頂板裂隙水導出方法，包括如下步驟：

a.根據鉆孔的深度，通過鋼套袖連接多個無縫鋼管組成的導水管，并間隔距離在導水管的外壁上設置阻水環，將錨固劑和設有阻水環的導水管一同送入鉆孔，直至鉆孔底部，通過錨固劑將導水管前端部錨固在鉆孔孔底；

b.按常規對孔口進行封孔，然后依次安裝托盤、墊圈，用螺母旋緊，對導水管施加預緊力；

c.在導水管的外露端依次安裝閘閥、U形管和引流管，將引流管連接到儲水箱上；

d.打開閘閥，頂板裂隙水經U形管和引流管引入儲水箱內，通過調節閘閥控制頂板裂隙水的水流量。

有益效果：本發明充分考慮了礦山、隧道、地下工程中裂隙發育圍巖、軟弱圍巖及滲水圍巖的綜合特點，提供了一種頂板裂隙水導出裝置和方法，通過連通器原理和密封流體吸力將頂板裂隙中的水導出，阻止軟巖支護系統水化失效，同時通過設置的閘閥和U形管有效地控制出水量和防止外部空氣進入鉆孔風化巖層，確保有裂隙水條件下軟巖支護系統的可靠性、安全性和長久性。其結構簡單、成本低廉，易施工，可靠有效。具有如下優點：

1）伸入鉆孔內部由多個無縫鋼管經鋼套袖連接的導水管可根據鉆孔的深度及滲水水源的位置調節導水管的長度；

2）導水管上間隔鉆有若干呈十字形排列的傾斜導水孔，導水孔開有向下的內倒角，有利于水流流出；

3）導水管外壁上間隔設有內含膨脹劑的阻水環，可根據巖層滲水情況，對積水進行有效阻隔；同時，導水管尾端的外壁與鉆孔的內壁之間設有封孔劑，防止不同巖層的積水沿孔壁流出；

4）引流管與閘閥之間設U形管并固定在頂板或巷幫上，起到堵水防風化的積極作用，引流效果顯著，操作簡單，易于施工；

5）閘閥連接導水管與引流管，可以有效地控制水量和防止外部空氣進入鉆孔風化巖層；

6）導水管、托盤、螺母、閘閥等各部件由耐腐蝕材料制作，有效地防止腐蝕，增加導水效果與使用年限。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖中：1-導水孔；2-鋼套袖；3-阻水環；4-導水管；5-封孔劑；6-托盤；7-墊圈；8-螺母；9-閘閥，10-引流管，11-U形管；12-水箱。

具體實施方式

下面結合附圖中的實施例對本發明做進一步描述：