[發明專利]一種復雜地質區域智慧注漿系統和注漿方法

有效

• 申請號: 201711036858.3
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN107956483B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 陸銀龍;王凱;王連國;孟星宇
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 黃雪蘭

1.一種復雜地質區域智慧注漿系統，其特征在于，包括濃漿儲漿罐、稀漿儲漿罐、注漿泵、智慧控制系統以及根據鉆孔個數對應設置的多條注漿支路；所述濃漿儲漿罐連接濃漿主注漿管道，稀漿儲漿罐連接稀漿主注漿管道，各主注漿管道上設置注漿泵；每條注漿支路包括混合攪拌箱，以及分別與混合攪拌箱連接的濃漿注漿支管、稀漿注漿支管和混合注漿管；所述濃漿注漿支管、稀漿注漿支管通過電子三通閥連接濃漿主注漿管道、稀漿主注漿管道，且濃漿注漿支管、稀漿注漿支管上分別設置流量傳感器和流量調節閥；所述混合注漿管與注漿孔連接，且管路上設有壓力傳感器、流量傳感器和壓力調節閥；所述流量傳感器、流量調節閥、壓力傳感器和壓力調節閥均與智慧控制系統連接；所述智慧控制系統，由透水性檢測模塊、漿液配比模塊、注漿控制模塊以及計算機組成；透水性檢測模塊、漿液配比模塊、注漿控制模塊接收數據采集裝置所反饋的信息，并由計算機進行存儲和分析，并對各管道上的閥門進行控制；透水性監測模塊通過安裝在各注漿支路的濃漿注漿支管、稀漿注漿支管上的壓力傳感器以及流量傳感器收集信息，并將其存儲至計算機后進行相關計算和分析；漿液配比模塊根據濃漿注漿支管以及稀漿注漿支管上的流量傳感器所收集到的信息進行分析后，控制濃漿注漿支管以及稀漿注漿支管上的流量調節閥的開度，使得漿液按照設計的流量比例在混合攪拌箱內混合，得到預期的漿液濃度；注漿控制模塊通過安裝在各注漿支路管道的混合注漿管上的壓力傳感器以及流量傳感器收集信息，實時關注各注漿孔的注漿狀態，通過壓力調節閥進行相應的控制，當達到結束標準后，關閉該注漿支路的電子三通閥。

2.根據權利要求1所述的一種復雜地質區域智慧注漿系統，其特征在于，所述濃漿注漿泵或稀漿注漿泵連接水箱；所述注漿泵選擇大流量高壓力注漿泵。

3.根據權利要求1所述的一種復雜地質區域智慧注漿系統，其特征在于，所述混合攪拌箱內設有密度傳感器，將混合后的漿液濃度實時傳遞到智慧控制系統，實時監控，保證配出的漿液濃度符合要求。

4.利用權利要求1~3任意一項權利要求所述的系統的一種復雜地質區域智慧注漿方法，其特征在于，包括復雜地質區域內透水性檢測、智能調節注漿參數、監測并反饋實時信息以及智慧控制系統實時控制,具體步驟包括：

步驟1）在目標注漿巷道選擇一段區域進行支護，根據設計要求，確定注漿孔位置以及大小；

步驟2）區域內多孔同時進行透水性檢測，根據傳感器獲得的數據通過公式計算，獲取各注漿孔滲透系數；

步驟3）基于區域內各注漿孔滲透系數，確定各注漿孔的最佳漿液濃度，智能調節注漿參數；

步驟4）由各注漿支路的管道上的傳感器對各支路管道注漿進行監測，并將收集到的信息反饋到智慧控制系統；

步驟5）智慧控制系統根據反饋的信息，實時控制各注漿支路的注漿情況，當達到注漿結束終壓時，結束注漿。

5.根據權利要求4所述的一種復雜地質區域智慧注漿方法，其特征在于，所述透水性檢測，由注漿泵連接水箱對復雜地質區域內多孔同時進行壓水，注漿支路管道的混合注漿管上的壓力傳感器以及流量傳感器獲取注水壓力以及流量，經相關公式計算獲取各注漿孔滲透系數；所述透水性檢測，由注漿泵連接水箱對復雜地質區域內多孔同時進行壓水，注漿支路管道的所述智能調節注漿參數，基于各注漿孔的滲透系數，確定各注漿孔的最佳漿液濃度，通過調節各注漿支路的濃漿注漿支管、稀漿注漿支管上的流量調節閥，按比例調節濃漿稀漿的流量，在混合攪拌箱內進行混合，得到不同的漿液濃度，實現各注漿孔獲得各自最佳漿液濃度的效果；所述監測并反饋實時信息，各注漿支路上的傳感器，將相應管道上的壓力、流量信息實時反饋到智慧控制系統，實時反饋支管內的流量大小，以便智慧控制系統控制漿液濃度。