[發(fā)明專利]動水巖溶通道封堵負壓流體攜帶鉆孔投料裝置及使用方法

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• 申請日: 2019-03-12
• 公開（公告）號: CN109778863A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發(fā)明（設計）人: 袁勝超;劉喜鵬;劉順好;賈偉杰;韓貴雷;高學通;檀利波;楊林虎;王云;王志奇;薛曉峰;趙鵬;劉雷;劉丹丹;唐英杰;趙晉;羅小亮;雷松;石矗;李永強;白元慶;張秋杰;張甲擘;智樂;檀力峰;王鑫;楊麗娜;蔣兵輝;劉大鵬;游紅江;徐進貴
• 申請（專利權）人: 華北有色工程勘察院有限公司
• 主分類號: E02D15/04
• 分類號: E02D15/04;E02D19/16;E02D19/18
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 張二群

1.動水巖溶通道封堵負壓流體攜帶鉆孔投料裝置，其特征在于：包括通道、供流單元、投料單元和監(jiān)控單元；

所述通道從后向前依次包括變徑段(5)、射流段(1)、投料段(2)、監(jiān)控段(3)、彎曲段(4)和豎直段(29)；變徑段(5)、射流段(1)、投料段(2)、監(jiān)控段(3)、彎曲段(4)和豎直段(29)順序連接，豎直段(29)出口能與孔口管(30)連接，投料段(2)設有投料口(8)；

所述供流單元包括供流泵(7)和供流管路；變徑段(5)進口與供流單元輸出管路(6)連接；

所述投料單元包括儲料部分、皮帶上料機(17)、投料漏斗(9)；儲料部分儲存骨料并向皮帶上料機(17)下放骨料，皮帶上料機(17)將骨料輸送至投料漏斗(9)，投料漏斗(9)與投料口(8)連接；投料漏斗(9)中設有輸送機構；實現機械化送料投料；

所述監(jiān)控單元包括控制器(19)、電磁流速計(15)、負壓變送器(16)、攝像頭(32)；電磁流速計(15)、負壓變送器(16)、供流泵(7)、儲料部分、皮帶上料機(17)、輸送機構均與控制器(19)連接；可實時采集供流、投料及通道內流體流速和壓力參數，監(jiān)控漏斗內骨料和流體情況，判斷注漿孔是否堵塞，并據此對供流及投料施工參數進行及時調控。

2.如權利要求1所述的動水巖溶通道封堵負壓流體攜帶鉆孔投料裝置，其特征在于：所述供流泵(7)采用無級變速注漿泵。

3.如權利要求1所述的動水巖溶通道封堵負壓流體攜帶鉆孔投料裝置，其特征在于：所述輸送機構包括轉動電機(10)，與轉動電機(10)連接的螺旋桿(14)，裝在錐形的投料漏斗(9)中，底端位于投料口(8)；錐形漏斗上開口處設置有水平條形支撐(11)，轉動電機(10)通過豎直桿(12)固定在條形支撐(11)上。

4.如權利要求1所述的動水巖溶通道封堵負壓流體攜帶鉆孔投料裝置，其特征在于：所述儲料部分包括儲料倉(18)和下料電動閥門(33)，下料電動閥門(33)位于儲料倉(18)下端開口處，通過與控制器(19)連接，可控制是否下料。

5.如權利要求1所述的動水巖溶通道封堵負壓流體攜帶鉆孔投料裝置，其特征在于：所述射流段(1)管壁內嵌有射流楔體(31)，使射流孔沿流體流動方向逐漸變小，在射流段(1)、投料段(2)連接處形成射流口。

6.如權利要求5所述的動水巖溶通道封堵負壓流體攜帶鉆孔投料裝置，其特征在于：所述射流楔體(31)的形狀為平面縱向截取圓柱面而形成的三角形。

7.如權利要求1所述的動水巖溶通道封堵負壓流體攜帶鉆孔投料裝置，其特征在于：所述通道豎直段(29)能連接變徑結構的管道，以適用于不同孔徑注漿孔投料。

8.如權利要求1所述的動水巖溶通道封堵負壓流體攜帶鉆孔投料裝置，其特征在于：所述通道包括條形監(jiān)視窗或水平段材質為厚層透明鋼化玻璃；所述監(jiān)控單元包括攝像頭(32)，攝像頭(32)與控制器(19)連接。

9.如權利要求1所述的動水巖溶通道封堵負壓流體攜帶鉆孔投料裝置，其特征在于：所述骨料包括稻殼、麥秸、黃豆、海帶、砂、石子、水泥膜袋，其中一種或幾種；所述供流流體包括水、純水泥漿或改性黏土混合漿。

10.如權利要求1-9任一項所述的動水巖溶通道封堵負壓流體攜帶鉆孔投料裝置的使用方法，其特征在于包括以下步驟：

1)、根據巖溶通道大小和形態(tài)及注漿孔規(guī)格，選擇滿足投料生產能力的動水巖溶通道封堵負壓流體攜帶鉆孔投料裝置，并安裝；選擇合理的骨料類型及粒徑；選擇供流流體類型；

2)、按各設定參數進行工作：進行投料施工，逐漸增大骨料粒徑及投料速率，獲取此流速下不堵孔的最大骨料粒徑和投料速率對應參數；逐步提高供流流速，并以上述獲取的骨料粒徑和投料速率為基準相應增大其參數，獲取各供流流速下最優(yōu)可投骨料粒徑和投料速率組合參數；供流部分可連續(xù)調節(jié)供流流速及孔內相應負壓大小，保證骨料順利填投；

3)、投料過程中，參照供流流速和壓力時刻觀察骨料填投下落情況，及時變換骨料及流體類型，以便適應巖溶通道封堵的動態(tài)變化，保證在最優(yōu)投料參數下進行投料施工；

4)、所述通道內如流體流速降低、負壓歸零或變正，說明發(fā)生堵塞事故；如若發(fā)生堵孔事故，應馬上停止投料并以高速流體對注漿孔進行沖洗；若效果不佳，則應將投料通道從孔口管拆除進行掃孔處理，并判斷是否達到投料結束標準，以確定下一步繼續(xù)投料或結束投料。