[發明專利]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

在審

• 申請號: 201910185535.3
• 申請日: 2019-03-12
• 公開（公告）號: CN109778863A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（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

本發明提供了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，涉及礦井水害帷幕注漿治理及動水通道投料封堵技術領域。包括通道、供流單元、投料單元和監控單元；所述通道從后向前依次包括變徑段、射流段、投料段、監控段、彎曲段和豎直段；變徑段進口與供流單元輸出管路連接；監控單元可實時采集供流、投料及通道內流體流速和壓力參數，監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。本發明具有注漿孔不會堵塞，投料可控性、連續性和均勻性好，大幅提高帷幕注漿工程堵水施工效率和質量，降低工程成本，降低人工勞動強度的特點，具有可觀的經濟效益和社會效益。

技術領域

本發明涉及礦井水害帷幕注漿治理及動水通道投料封堵技術領域。

背景技術

針對巖溶區大水礦山水害防治的帷幕注漿技術，常因動水管道流水勢大、流速高，常規的單一注漿技術漿液留存率低、封堵作用不良，漿材浪費嚴重，很難取得較好的堵水效果，不僅影響施工進度還造成工程成本的提高。一般需要通過向巖溶通道內投放骨料的方式將管道流轉化為滲流，注漿漿液才能在通道內有效留存下來，進而達到提高帷幕注漿堵水率的效果。

由于揭露巖溶通道的注漿孔孔深較大、孔徑較小，在孔口投料過程中，骨料易堆積在孔底周圍。采用常規人工直接投料方式存在諸多弊端：首先人工投料在填投量和填投速度上可控性較差，投料連續性和均勻性不能很好地保障；其次，因投料不均勻性及骨料運移動力較小，下料困難，易造成注漿孔堵塞，堵后掃孔處理不僅費時費力，還可能發生次生孔內事故；再者，人工投料勞動強度大、施工效率低，影響工程進度，增加施工成本。而已有投料裝置多為畜牧業投料裝置或產品生產線上料裝置，不適用于巖溶通道封堵鉆孔投料施工。

發明內容

本發明提供了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，主要解決的技術問題是解決背景技術中提及的巖溶通道封堵鉆孔人工投料施工工藝可控性、連續性、均勻性差，下料困難、易堵孔，投料勞動強度大、效率低等技術問題。本發明主要通過負壓流體具備的沖攜和倒吸作用增加骨料下移動能，實現“流體帶料”投料方式，不易造成注漿孔堵塞，具有注漿孔不會堵塞，投料可控性、連續性和均勻性好，大幅提高帷幕注漿工程堵水施工效率和質量，降低工程成本，降低人工勞動強度的特點，具有可觀的經濟效益和社會效益。

為了達到以上目的，本發明采用的技術方案是：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、投料單元和監控單元；

所述通道從后向前依次包括變徑段、射流段、投料段、監控段、彎曲段和豎直段；變徑段、射流段、投料段、監控段、彎曲段和豎直段順序連接，豎直段出口能與孔口管連接，投料段設有投料口；

所述供流單元包括供流泵和供流管路；變徑段進口與供流單元輸出管路連接；

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

所述監控單元包括控制器、電磁流速計、負壓變送器、攝像頭；電磁流速計、負壓變送器、供流泵、儲料部分、皮帶上料機、輸送機構均與控制器連接；優選的，所述供流泵采用無級變速注漿泵。

優選的，所述輸送機構包括轉動電機，與轉動電機連接的螺旋桿，裝在錐形的投料漏斗中，底端位于投料口；錐形漏斗上開口處設置有水平條形支撐，轉動電機通過豎直桿固定在條形支撐上。

優選的，所述儲料部分包括儲料倉和下料電動閥門，下料電動閥門位于儲料倉下端開口處，通過與控制器連接，可控制是否下料。

優選的，所述射流段管壁內嵌有射流楔體，使射流孔沿流體流動方向逐漸變小，在射流段、投料段連接處形成射流口。

優選的，所述射流楔體的形狀為平面縱向截取圓柱面而形成的三角形。