[發明專利]一種復雜裂隙巖體氣壓式分隔高壓注液裝置及其方法

有效

• 申請號: 201911035977.6
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110984904B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 李連崇;牟文強;楊天鴻;朱萬成;于慶磊;程關文;劉洪磊
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: E21B33/13
• 分類號: E21B33/13
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 陳玲玉

本發明公開了一種復雜裂隙巖體氣壓式分隔高壓注液裝置及其方法，所述的復雜裂隙巖體氣壓式分隔高壓注液裝置為內外雙層的分段式注液導管，包括內管和外管，內管和外管均包括至少兩段，至少兩段內管相互拼接，至少兩段外管相互拼接，內管設置于外管的內部。本發明提供的復雜裂隙巖體氣壓式分隔高壓注液裝置及其方法保證在灌輸漿液時可在壓力支撐下脫落，級管內的漿液能夠及時通過注液孔滲入到鉆孔及擴散裂縫范圍。本發明所提出的裝置及其方法操作簡便、可靠性大、工作效率高，施工質量高、省時省力、能夠降低成本等有益效果。

技術領域

本發明屬于復雜裂隙巖體注液的技術領域，具體涉及一種復雜裂隙巖體氣壓式分隔高壓注液裝置及其方法，尤其涉及一種針對復雜裂隙巖體難注工程的氣壓式分隔高壓注液裝置及其方法，以實現在采礦工程、石油工程、建筑工程等涉及注液密封、加固、壓裂等的有效實施。

背景技術

在采礦工程中，在地質含水層、老空積水、地上河流等條件下，受斷層及巖體中裂縫的影響，極易發生滲水、突水事故；在石油工程中鉆井的穩定性依賴于固井注漿技術，決定了石油鉆探的穩定性，同時壓裂液和支撐劑在縫網中的擴散運移決定了產量；在建筑工程中，建筑體受擾動影響后容易產生壁面裂紋，損傷建筑體穩定性。因此注液在巖土體工程中發揮著重要作用，但是由于裂隙巖體的復雜條件，使得漿液在灌輸過程中并不能達到預定的擴散范圍，受裂縫地質幾何條件的限制。造成跑漿、漏液等事故，直接影響工程施工質量，造成材料浪費等問題。

如當前在注漿工程時，并未及時考慮巖體裂縫的復雜性，而是依照傳統手段打鉆孔后實施注漿，若注漿失敗則換鉆孔重新灌輸，但是注漿效果往往不能達到預期，嚴重制約著注漿工程的進度和質量。

因此，為提高注液工程質量、減少材料浪費，提高工作效率，并且在現場中實施簡單操作，迫切需要一種有效的注液設備和方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種復雜裂隙巖體氣壓式分隔高壓注液裝置及其方法，在巖土體注液工程中實現分隔注液，防止發生跑漿、漏液事故，減少材料的浪費，降低注液成本簡化注液工序，提高注液質量及工作效率。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案是：

一種復雜裂隙巖體氣壓式分隔高壓注液裝置，所述的復雜裂隙巖體氣壓式分隔高壓注液裝置為內外雙層的分段式注液導管，包括內管3和外管4，內管3和外管4均包括至少兩段，至少兩段內管3相互拼接，至少兩段外管4相互拼接，內管3設置于外管4的內部；其中，

在每段內管3的管壁端面上沿軸向方向留設有至少1個螺栓孔8，每段內管3的螺栓孔8留設在相同位置，且尺寸相同，螺栓孔8沿軸向方向貫穿內管3的管壁，通過與各段內管3的螺栓孔8匹配的螺栓8-1將各段內管3連接；在每段內管3的管壁上，沿徑向方向開設有多個內注液孔7，多個內注液孔7沿內管3的周向方向均勻分布；每段內管3的管壁中部外側沿周向設置T形凸起12-2；

在每段內管3的一端端面上設置有凹槽11-1，另一端端面上設置與凹槽11-1相匹配的凸起11-2，凹槽11-1和/或凸起11-2表面設置有密封墊圈11-3，在各段內管3銜接時，起到阻隔密封的作用；

所述的外管4設置有至少兩段，至少兩段外管4之間的連接方式與至少兩段內管3之間的連接方式相同；各段外管4的兩端面與內管3的端面相同，設置有凹槽和凸起，但在壁面內布置螺栓固定，使得各段外管4之間不能旋轉；

所述的外管4的管內徑與內管3的管外徑相匹配，且長度相同，使得每段內管3套于每段外管4內部，內管3的外壁與外管4的內壁相貼合，且可在外管4中轉動；所述的外管4的內壁沿周向設置有與內管3的T形凸起12-2相匹配的T形凹槽12-1，T形凸起12-2容納于T形凹槽12-1中，T形凹槽12-1的開口處設置有密封橡膠12-3；