[實(shí)用新型]鄰近既有井筒條件下新建煤礦深立井地面預(yù)注漿監(jiān)控系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720186327.1
• 申請(qǐng)日: 2017-02-28
• 公開（公告）號(hào): CN206681739U
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚直書;程樺;榮傳新;蔡海兵;王曉健;宋海清;鄭騰龍;黎明鏡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽理工大學(xué)
• 主分類號(hào): E21D1/16
• 分類號(hào): E21D1/16;E21D7/00
• 代理公司: 北京五洲洋和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11387
• 代理人: 劉春成

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種預(yù)注漿監(jiān)控系統(tǒng)，具體涉及一種鄰近既有井筒條件下新建煤礦深立井地面預(yù)注漿監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，隨著生產(chǎn)煤礦淺部資源逐步枯竭，為了確保礦井的可持續(xù)發(fā)展，多數(shù)礦井迫切需要實(shí)施安全改擴(kuò)建和深部水平延伸工程，如在工業(yè)廣場內(nèi)新建深立井井筒工程日益增多。由于工業(yè)廣場內(nèi)已有主井、副井和風(fēng)井等多個(gè)井筒，在此情況下新建深立井將鄰近既有井筒，一般新建深立井與既有井筒之間相距50～150m左右。

在煤礦新深立井建設(shè)中，采用地面預(yù)注漿技術(shù)可以在井筒周圍形成注漿防水帷幕，從而大幅度降低井筒施工過程中的涌水量、改善鑿井條件和加快施工速度。由于在工業(yè)廣場內(nèi)新建深立井的井筒深，含水層的水壓大，進(jìn)行地面預(yù)注漿時(shí)注漿壓力將很高，在如此大的注漿壓力作用下，注漿漿液將沿著地層裂縫運(yùn)移很遠(yuǎn)，當(dāng)注漿漿液遇到鄰近既有井筒時(shí)，高壓漿液將打破既有井筒的井壁，嚴(yán)重破壞既有井筒，對(duì)礦井的安全生產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅。現(xiàn)如今在國內(nèi)，已有多個(gè)礦井事故均由在工業(yè)廣場內(nèi)新建井筒時(shí)進(jìn)行地面預(yù)注漿而打壞鄰近既有井筒從而引發(fā)的。綜上，鄰近既有井筒條件下新建煤礦深立井進(jìn)行地面預(yù)注漿時(shí)，必須要采用科學(xué)、合理的監(jiān)控系統(tǒng)，防止注漿的高壓漿液擊破鄰近的原有井筒，確保既有井筒安全運(yùn)營。

因此，開展鄰近既有井筒條件下新建煤礦深立井地面預(yù)注漿監(jiān)控系統(tǒng)研究具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種鄰近既有井筒條件下新建煤礦深立井地面預(yù)注漿監(jiān)控系統(tǒng)，以至少解決目前鄰近既有井筒條件下新建煤礦深立井進(jìn)行地面預(yù)注漿時(shí)，注入的高壓漿液擊破鄰近的既有井筒，對(duì)既有井筒造成嚴(yán)重的安全事故的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種鄰近既有井筒條件下新建深立井地面預(yù)注漿監(jiān)控系統(tǒng)，所述預(yù)注漿監(jiān)控系統(tǒng)包括：

注漿壓力控制系統(tǒng)，所述注漿壓力控制系統(tǒng)設(shè)置在所述新建深立井外圍的地面預(yù)注漿泵站內(nèi)，用于監(jiān)控注漿壓力的變化值；

水位自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，所述水位自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置在所述新建深立井與鄰近既有井筒之間的觀測孔內(nèi)，用于監(jiān)控注漿漿液引起的所述觀測孔內(nèi)的水位變化值；

井壁卸壓系統(tǒng)，所述井壁卸壓系統(tǒng)設(shè)置在所述既有井筒的井壁上；當(dāng)擴(kuò)散傳遞至所述既有井筒井壁上的漿液壓力超過該既有井筒井壁上的設(shè)計(jì)外荷載值時(shí)，所述井壁卸壓系統(tǒng)將自動(dòng)卸壓，用于防止所述既有井筒井壁遭遇破壞。

在如上所述的鄰近既有井筒條件下新建深立井地面預(yù)注漿監(jiān)控系統(tǒng)，優(yōu)選，所述注漿壓力控制系統(tǒng)包括：

注漿管路，用于將所述地面預(yù)注漿泵站內(nèi)的注漿漿液輸送至多個(gè)注漿孔內(nèi)；

在所述注漿管路上設(shè)有高壓四通閥，所述高壓四通閥的第一連接口和第二連接口均連接在所述注漿管路上，且所述第一連接口通過高壓注漿軟管與注漿泵連接、所述第二連接口通過高壓注漿軟管與注漿管接口連接。

在如上所述的鄰近既有井筒條件下新建深立井地面預(yù)注漿監(jiān)控系統(tǒng)，優(yōu)選，所述高壓四通閥的第三連接口上安裝有壓力傳感器，所述高壓四通閥的第四連接口上安裝有卸壓閥；

且所述壓力傳感器和所述注漿泵均通過信號(hào)傳輸線與計(jì)算機(jī)連接，由所述計(jì)算機(jī)接收所述壓力傳感器發(fā)送的信號(hào)、控制所述注漿泵是否工作及控制所述卸壓閥的啟閉。

在如上所述的鄰近既有井筒條件下新建深立井地面預(yù)注漿監(jiān)控系統(tǒng)，優(yōu)選，多個(gè)所述注漿孔呈圓周排列圍繞在所述新建深立井的外圍。

在如上所述的鄰近既有井筒條件下新建深立井地面預(yù)注漿監(jiān)控系統(tǒng)，優(yōu)選，所述觀測孔設(shè)置在所述新建深立井與鄰近既有井筒之間的中間位置處。

在如上所述的鄰近既有井筒條件下新建深立井地面預(yù)注漿監(jiān)控系統(tǒng)，優(yōu)選，所述水位自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)為水位自動(dòng)監(jiān)控儀，用于監(jiān)控注漿漿液引起的所述觀測孔內(nèi)的水位變化情況；所述水位自動(dòng)監(jiān)控儀發(fā)出的水位變化信號(hào)傳輸至計(jì)算機(jī)上，由所述計(jì)算機(jī)接收水位變化信號(hào)后，向注漿泵發(fā)出是否停止注漿的指令。

在如上所述的鄰近既有井筒條件下新建深立井地面預(yù)注漿監(jiān)控系統(tǒng)，優(yōu)選，在正對(duì)應(yīng)所述新建深立井的鄰近既有井筒的井壁上設(shè)置卸壓孔，將所述井壁卸壓系統(tǒng)通過所述卸壓孔安裝在所述既有井筒的井壁的內(nèi)側(cè)，所述既有井筒的井壁的外側(cè)為含水層。

在如上所述的鄰近既有井筒條件下新建深立井地面預(yù)注漿監(jiān)控系統(tǒng)，優(yōu)選，所述井壁卸壓系統(tǒng)包括：

高壓三通閥，所述高壓三通閥的第一連接口連接卸壓鋼管，所述卸壓鋼管穿過所述既有井筒的井壁與所述卸壓孔連接；

高壓球閥，所述高壓球閥與所述高壓三通閥的第二連接口連接；