[發明專利]一種用于覆巖離層的注漿封堵裂隙裝置

有效

• 申請號: 202010825166.2
• 申請日: 2020-08-17
• 公開（公告）號: CN111927388B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 杜鋒;曹正正;李振華;姚邦華;張勃陽
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: E21B33/138
• 分類號: E21B33/138;E21B33/13;E21F15/00
• 代理公司: 蘇州拓云知識產權代理事務所(普通合伙) 32344
• 代理人: 李鋒

本發明公開了一種用于覆巖離層的注漿封堵裂隙裝置，本發明在注漿封堵裂隙時，高壓注漿設備先向注漿管內注入第i封堵漿液，待注入到一定壓力值后，保持注漿管內的注漿壓力至一定范圍內，使得循環泵入機構通過輔助進漿管向注漿管內注入第i+1封堵漿液，通過輔助出漿管循環流出，循環一定時間后，使得注漿管內的封堵漿液的濃度無限接近于第i+1封堵漿液的濃度或者粘度；之后利用高壓注漿設備對第i+1封堵漿液繼續進行注漿，依此循環，直至達到最大的第N封堵漿液濃度；其中，i為大于等于1且小于N?1的自然數，本發明一開始采用較低濃度或者粘度的漿液進行注漿，之后逐步增大濃度或者粘度，可以有效的提高注漿封堵能力，保證封堵效果。

技術領域

本發明具體是一種用于覆巖離層的注漿封堵裂隙裝置，涉及注漿封堵相關領域。

背景技術

目前，對于覆巖離層注漿技術來說，其一般是利用壓力泵將漿液通過注漿管注入到關鍵層下的離層內，漿液沉淀后形成飽和壓實體，從而對上部的關鍵層進行支撐，形成離層區充填體，保證上部巖層以及地面不發生破壞與變形。目前的注漿裝置一般是利用壓力泵直接泵入，這種泵入方式雖然能夠實現對裂隙的封堵，但是，對于一些細小的裂隙來說，如果采用較高濃度或者粘度的漿液注漿，則會導致細小裂縫內難以進入的問題，而如果采用濃度或粘度較低的漿液注入，則對于一些較大的縫隙來說，難以有效快速的實現封堵，而且，濃度較低會使得封堵后由于沉積作用而使得封堵效果下降，影響封堵能力。

發明內容

因此，為了解決上述不足，本發明在此提供一種用于覆巖離層的注漿封堵裂隙裝置。

本發明是這樣實現的，構造一種用于覆巖離層的注漿封堵裂隙裝置，其包括高壓注漿設備、注漿管、輔助進漿管、輔助出漿管和循環泵入機構，其中，所述注漿管伸入待注漿封堵裂隙部位的鉆孔內，所述鉆孔的外端側與所述注漿管之間設置有密封機構，所述注漿管與所述高壓注漿設備連接，其特征在于，所述注漿管內還穿設有至少一個所述輔助進漿管，所述注漿管內還穿設有至少一個所述輔助出漿管，所述輔助進漿管和輔助出漿管均連接至所述循環泵入機構；還包括注漿控制器，所述注漿控制器構設為滿足以下條件：

在注漿封堵裂隙時，所述高壓注漿設備先向所述注漿管內注入第i封堵漿液，待注入到一定壓力值后，保持所述注漿管內的注漿壓力至一定范圍內，使得所述循環泵入機構通過輔助進漿管向所述注漿管內注入第i+1封堵漿液，且通過所述輔助出漿管循環流出，循環一定時間后，使得所述注漿管內的封堵漿液的濃度無限接近于所述第i+1封堵漿液的濃度或者粘度；之后利用所述高壓注漿設備對第i+1封堵漿液繼續進行注漿，依此循環，直至達到最大的第N封堵漿液濃度；其中，i為大于等于1且小于N-1的自然數，且第i+1封堵漿液的濃度或者粘度大于所述第i封堵漿液的濃度或者粘度，N為不同封堵注漿液濃度或者粘度的種類個數。

進一步，作為優選，還包括封堵漿液供給存儲設備，所述封堵漿液供給存儲設備內存儲有N種不同濃度或者粘度的封堵漿液。

進一步，作為優選，所述輔助進漿管的端部伸入所述注漿管的最內端，所述輔助出漿管的端部伸入所述注漿管的朝向所述鉆孔端口的外端側。

進一步，作為優選，所述密封機構處設置有圓周陣列的四個穿孔，其中兩個相對布置的穿孔為進液管穿孔，另外兩個相對布置的穿孔為出液管穿孔，所述輔助出漿管布置在所述出液管穿孔內，所述輔助進漿管布置在所述進液管穿孔內。

進一步，作為優選，所述高壓注漿設備包括第一注漿泵、增壓泵，其中，所述第一注漿泵與所述增壓泵串聯連接，所述第一注漿泵和增壓泵處均設置有壓力表。

進一步，作為優選，所述循環泵入機構包括循環泵站、循環泵機組、第一泵入連接管、第二泵入連接管、第一泵出連接管、第二泵出連接管，其中，所述循環泵站的輸入端與漿液供給存儲設備連通，所述循環泵站的輸出端連接至所述循環泵機組，所述循環泵機組的一端通過并聯的所述第一泵入連接管、第二泵入連接管分別連接至兩個所述輔助進漿管，兩個所述輔助出漿管分別采用兩個并聯設置的第一泵出連接管、第二泵出連接管連接至所述循環泵機組的另一端。