[發明專利]一種用于極易破碎巷道圍巖的注漿系統及其防滅火方法

有效

• 申請號: 201910658075.1
• 申請日: 2019-07-20
• 公開（公告）號: CN110359930B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 魯義;晏志宏;余偉健;張天宇;王平;谷旺鑫
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21F5/08
• 代理公司: 洛陽啟越專利代理事務所(普通合伙) 41154
• 代理人: 吳楠

本發明公開了一種用于極易破碎巷道圍巖的注漿系統及其防滅火方法，所述制漿裝置包括制漿容器、攪拌軸、風動馬達和泥漿泵，風動馬達的進氣端通過氣體管路及三通接頭Ⅰ與通風管道連通，制漿容器的出漿口通過管路與泥漿泵的進口連通，泥漿泵的出口通過注漿管道與三通接頭Ⅱ連通；所述發泡罐的進氣端通過氣體管路及三通接頭Ⅲ與通風管道連通，發泡罐的出料端通過管路與混合裝置的第一進料口連通，混合裝置的第二進料口與制漿容器的出漿口連通；混合裝置的出料端連接混合料輸出管，混合裝置內設有多個交錯排列的混合葉片。本發明能對極易破碎的巷道圍巖縫隙進行封堵，同時能對該巷道圍巖進行加固，最終保證巷道圍巖具有較好的結構穩定性及防滅火能力。

技術領域

本發明涉及一種巷道注漿系統及其防滅火方法，具體是一種用于極易破碎巷道圍巖的 注漿系統及其防滅火方法。

背景技術

我國煤炭資源儲量豐富，作為我國主要能源使用，在能源結構體系中占據重要地位。 由于大量的開采導致淺層煤層開采殆盡，為了保證煤炭的供應量只能向深部開采。隨著開 采深度的增加，巷道圍巖應力水平不斷增大，同時深部“三高一擾動”環境對巷道圍巖穩定 性影響越來越大，導致出現了巷道圍巖極易破碎情況。目前關于巷道破碎圍巖方面的研究， 主要是從力學角度對巷道采用注漿(CN109882206A)、錨索梁(CN105350993A)、錨桿(CN108397219A)等工藝進行加固治理，其目的主要是控制巷道圍巖穩態變形。但是對于 破碎巷道圍巖(含煤)自燃問題卻沒有涉及。圍巖破碎情況下，巷道氣流隨巷道圍巖縫隙 滲入后與遺煤發生氧化反應，遺煤氧化反應產生的CO會從縫隙中涌出到巷道內，使巷道 溫度上升，從而影響井下工人的舒適性與安全性。為了解決該問題目前行業常采用灌漿、 凝膠、注氮、膨脹水泥等對圍巖縫隙進行封堵實現防滅火目的，但是上述各種方式均存在 一定不足之處。采用灌漿技術，其覆蓋范圍小，不能向上堆積，灌漿后易形成“下淌”現象； 采用凝膠技術，凝膠對圍巖縫隙封堵后受熱會釋放出有毒有害氣體；采用注氮技術，氮氣 擴散速度快，無法形成較好的長時間滅火降溫效果；最后采用膨脹水泥技術，由于膨脹水 泥稠度大，容易堵塞注漿管，另外其對于細小縫隙由于稠度大不能起到所需的堵漏效果。 因此目前行業內還沒有一種既能對極易破碎的巷道圍巖縫隙進行封堵，同時能對該巷道圍 巖進行加固，最終保證巷道圍巖具有較好的結構穩定性及防滅火能力。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明提供一種用于極易破碎巷道圍巖的注漿系統及 其防滅火方法，能對極易破碎的巷道圍巖縫隙進行封堵，同時能對該巷道圍巖進行加固， 最終保證巷道圍巖具有較好的結構穩定性及防滅火能力。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種用于極易破碎巷道圍巖的注漿系 統，包括制漿裝置、發泡罐、混合裝置、注漿管道和通風管道，

所述制漿裝置包括制漿容器、帶有螺旋葉片的攪拌軸、風動馬達和泥漿泵，攪拌軸處 于制漿容器內，風動馬達處于制漿容器外側、且風動馬達的輸出端與攪拌軸同軸連接，風 動馬達的進氣端通過氣體管路及三通接頭Ⅰ與通風管道連通，制漿容器的出漿口通過管路 與泥漿泵的進口連通，泥漿泵的出口通過注漿管道與三通接頭Ⅱ連通；

所述發泡罐的進氣端通過氣體管路及三通接頭Ⅲ與通風管道連通，發泡罐的出料端通 過管路與混合裝置的第一進料口連通，混合裝置的第二進料口通過管路與三通接頭Ⅱ連通， 使混合裝置的第二進料口與制漿容器的出漿口連通；混合裝置的出料端連接至少一個混合 料輸出管，混合裝置內設有多個交錯排列的混合葉片；

風動馬達和三通接頭Ⅰ之間的氣體管路上設有閥門Ⅰ，泥漿泵和三通接頭Ⅱ之間的注 漿管道上設有閥門Ⅱ，發泡罐與三通接頭Ⅲ之間的氣體管路上設有閥門Ⅲ，三通接頭Ⅱ與 混合裝置的第二進料口之間的管路上設有閥門Ⅳ，發泡罐的進氣端與混合裝置的第一進料 口之間的管路上設有閥門Ⅴ。

進一步，所述混合料輸出管的數量根據單排鉆孔的數量確定。