[實用新型]模擬深埋地層動水條件下高壓注漿裝置

有效

• 申請號: 201820092950.5
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN208206964U
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 程樺;劉向陽;榮傳新;姚直書;蔡海兵;湯鶯;唐彬;彭世龍;林鍵;張楠;朱峰;陳漢青;王志;王彬;段寅;劉小虎
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學;安徽理工大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01N15/08
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成

本實用新型屬于高壓注漿領域，提供了一種模擬深埋地層動水條件下高壓注漿裝置。該裝置包括用于為漿液提供動力條件的注漿系統；用于對深埋地層動水條件進行模擬的注漿槽；用于向高壓槽內的模擬深埋地層材料提供穩定的水流的供水系統；用于對注漿過程中模擬深埋地層材料中的壓力變化規律進行實時監測的監測數據采集系統。本實用新型提供的裝置可用于模擬深埋底層中的高壓動水環境和高壓注漿過程，并采集流場信息，從而研究深埋地層動水條件下高壓注漿過程中漿液的擴散規律。

技術領域

本實用新型屬于高壓注漿領域，特別涉及一種模擬深埋地層動水條件下高壓注漿裝置。

背景技術

煤礦立井井筒在建設過程中穿越地下富水地層時，不但掘鑿工作效率大幅降低，影響施工質量，而且嚴重威脅施工安全。早在上世紀70年代中期，我國山東兗州礦區立井施工率先采用地面預注漿封堵含水層，實現了“打干井”的目標。上世紀80年代，該技術被引入兩淮礦區凍結井施工，取得了良好效果。進入21世紀后，隨著國家西部大開發戰略實施，該技術又獲得進一步應用。但是，隨著我國開采深度的不斷加大，以及受注地層特性的多樣化，地面預注漿封水效果欠佳或失效現象時有發生。究其原因，主要是600米以下地層壓力大、地下水為動態和孔隙可注性差等所致。目前，國內外學者開展了大量的試驗研究，一定程度上推動了注漿理論的發展，對工程實踐提供了指導。

中國專利申請CN 201724888 U介紹了一種承壓動水條件下注漿加固試驗裝置，包括耐壓密閉容器，耐壓密閉容器的一側設置有可控水壓接口，另一側設置有出水接口。耐壓密閉容器具有可啟閉的密封蓋，密封蓋上連接有注漿系統接口，耐壓密閉容器有可控水壓接口和出水接口的兩側設置有孔狀隔板，孔狀隔板之間為試件容納空間。試件容納空間連通注漿系統接口，試件容納空間的底部以及作為試件容納空間的側壁內表面上都設置有水壓力傳感器。

中國專利申請CN 103926394 B介紹了一種三維可視化動水注漿模型試驗系統試驗方法，包括試驗臺架、注漿系統、供水水箱和接水水箱。試驗臺架由六個側壁采用模塊化螺栓連接，試驗臺架內部緊貼內壁放置鋼化玻璃箱，透過鋼化玻璃可動態觀察漿液的擴散狀態；注漿系統由空壓機、承壓筒及注漿管構成，利用空氣壓力提供穩定注漿壓力；供水水箱提供模型試驗動水環境。

中國專利申請CN 106680467 A介紹了一種深埋地層高壓注漿模擬試驗裝置及試驗方法，包括高壓罐，用于容納模擬深埋地層；壓力機，用于向所述高壓罐內的所述模擬深埋地層施加豎向地應力；高壓注漿泵，通過高壓管路與所述高壓罐相連通，用于向所述高壓罐內施加壓力水并注漿；排漿管，與所述高壓罐相連通；和傳感器，置于所述模擬深埋地層中，用于實時監測注漿壓力的傳遞變化規律和漿液擴散情況。

綜合分析上述文獻公開的試驗裝置，還存在以下不足之處：

1、試驗裝置尺寸固定，雖然模擬了承壓動水的條件，但是對模擬地層的加壓裝置過于簡單，不能精確模擬地層壓力，實驗結果誤差較大。

2、模型兩壁間距非常小，邊壁效應明顯，影響因素較多，且鋼化玻璃承壓有限，不能模擬壓力較高的深埋底層。

3、僅僅根據地層及地下水情況確定富水砂層的注漿方法，雖然模擬了深埋底層富水條件，但為靜水狀態下，難以實現理論突破。

4、以往模擬深埋底層高壓注漿試驗裝置所做的簡化處理較多，要么不能精確模擬深埋底層，要么就為非動水條件下，不能為深埋底層動水條件下高壓注漿提供可靠的技術參數。

實用新型內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本實用新型提供了一種模擬深埋地層動水條件下高壓注漿裝置。

本實用新型提供了一種模擬深埋地層動水條件下高壓注漿裝置，包括注漿系統、注漿槽、供水系統和監測數據采集系統，其中：