[發明專利]一種底板裂隙水吸抽裝置和方法

有效

• 申請號: 201310321522.7
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN103382851A
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 馬占國;趙國貞;張帆;龔鵬;蔣眾喜;楊建立;張新立;馬占林;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
• 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

本發明涉及一種底板裂隙水吸抽裝置和方法，尤其適用于礦山、隧道、地下工程中裂隙發育圍巖、軟巖圍巖及滲水圍巖底板水的引流抽排。

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有強膨脹性和風化性的特點，且在水和動壓共同作用時，泥巖遇水后極易泥化，常伴隨圍巖滲水，潮濕質軟，巷道易產生底鼓等現象。此類圍巖采取底板錨固支護方式時，底板錨桿打設困難且難以形成有效的錨固力，同時，一般采取支護措施以后，滲水條件下仍舊會出現底鼓和巷道底板開裂，影響巷道使用和安全生產。針對此種情況，需要設計一種底板裂隙水吸抽裝置和方法，將底板水引導排出，從而防止底板離層區積水軟化圍巖，預防和減少底鼓。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。

發明的內容

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、抽水效果好的底板裂隙水吸抽裝置和方法。

技術方案：本發明的底板裂隙水吸抽裝置，包括伸入底板鉆孔內部的抽水管、伺服泵，所述的抽水管外壁上間隔設有若干倒卡和抽水孔，抽水管管段連接處套裝有內含膨脹劑的橡膠阻水環，抽水管內設有單向隔水片，抽水管的出口處外壁與鉆孔孔口內壁充填有密封膠，抽水管出口的端經連接接頭連接有環狀引流虹吸管，環狀引流虹吸管的另一端經閥門與伺服泵的入口相連，伺服泵的出口經軟管連接至水槽內；所述的抽水管由無縫不銹鋼管制成。

所述的單向隔水片內設有可單向打開與閉合的偏心銷軸；所述的抽水孔垂直于抽水管管壁，管壁的每個橫截面僅限打一孔；所述的伺服泵為穩壓自調節泵。

本發明的底板裂隙水吸抽方法，包括如下步驟：

a.安裝底板裂隙水吸抽裝置，根據底板裂隙水的含水情況，在已打好抽水孔并安裝好倒卡、單向隔水片的抽水管上套裝橡膠阻水環；

b.將抽水管伸入鉆孔直至鉆孔底部，回拉抽水管確保倒卡卡緊鉆孔內壁；抽水管固定后，進行封孔，在抽水管出口處的外壁與鉆孔孔口的內壁之間注入密封膠；

c.在抽水管的外露端通過連接接頭與環狀引流虹吸管一端相連，在環狀引流虹吸管另一端連接伺服泵，在伺服泵的入口處設置控制水流量的閥門，伺服泵經管路連接至水槽，將環狀引流虹吸管固定在巷道幫部；

d.打開閥門，開啟伺服泵，通過環狀引流虹吸管將底板中的水引出，并通過儀表設定伺服泵的穩定壓力，使伺服泵根據底板水壓自動開啟和關閉，從而控制水流量。

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，提供了一種底板裂隙水吸抽裝置和方法，通過連通器原理和密封流體虹吸原理將底板裂隙中的水抽出，阻止軟巖支護系統水化失效，同時通過設置的閥門有效地控制出水量，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）抽水管管段連接處套裝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，防止不同巖層的積水沿孔表面流出，同時，抽水管出口處外壁與鉆孔孔口內壁之間充填有密封膠，起到堵水防風化的積極作用；

2）環狀引流虹吸管的另一端經閥門與伺服泵的入口相連，可以有效地控制水量和防止外部空氣進入鉆孔，風化巖層；

3）抽水管內設有單向隔水片，可以防止管內上部收集的水流到下部，以免下部巖層在長時積水浸泡后膨脹、開裂；

4）環狀引流虹吸管外接的伺服泵為穩壓自調節泵，能根據抽水管內水壓自動調節開關，形成高效節能的抽水循環。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖中：1-倒卡；2-抽水孔；3-單向隔水片；4-阻水環；5-抽水管；6-密封膠；7-連接接頭；8-環狀引流虹吸管；9-伺服泵；10-水槽；11-閥門。

具體實施方式

下面結合附圖中的實施例對本發明作進一步描述：