[發(fā)明專利]一種軟巖巷道智能多孔錨注系統(tǒng)及錨注方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210064956.2
• 申請日: 2022-01-20
• 公開（公告）號: CN114382514A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王連國;丁可;任博;王帥;姜崇揚(yáng);潘致遠(yuǎn)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21D20/02;E21D21/00;E21F17/00;E21F17/18
• 代理公司: 徐州上智知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32575
• 代理人: 閆莉

一種軟巖巷道智能多孔錨注系統(tǒng)，包括注漿機(jī)構(gòu)，漿液擴(kuò)散監(jiān)測系統(tǒng)，注漿智能控制裝置和計算機(jī)，所述注漿機(jī)構(gòu)能夠?qū)泿r層進(jìn)行多孔注漿作業(yè)；所述漿液擴(kuò)散監(jiān)測系統(tǒng)能夠獲取漿液在軟巖層中的擴(kuò)散狀態(tài)信息，所述漿液擴(kuò)散監(jiān)測系統(tǒng)通過信號線向所述計算機(jī)進(jìn)行信號傳輸；所述注漿智能控制裝置能夠采集所述注漿機(jī)構(gòu)內(nèi)的漿液運(yùn)行數(shù)據(jù)并控制漿液運(yùn)行狀態(tài)，通過信號線向所述計算機(jī)傳輸數(shù)據(jù)并接收計算機(jī)傳輸?shù)腻^注操作作業(yè)指令；所述計算機(jī)內(nèi)設(shè)置運(yùn)算程序，能夠通過邏輯分析運(yùn)算所述注漿機(jī)構(gòu)內(nèi)的漿液狀態(tài)信息和軟巖層內(nèi)的漿液擴(kuò)散信息，并形成錨注操作作業(yè)指令。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及巷道圍巖錨注領(lǐng)域，特別涉及一種軟巖巷道智能多孔錨注系統(tǒng)及錨注方法。

背景技術(shù)

在煤礦、金屬礦山等采礦工程軟巖巷道支護(hù)中，通過錨桿注漿的方式可以充填礦井軟巖巷道圍巖裂隙，將破碎的巖塊膠結(jié)加固成整體，提高軟巖巷道圍巖整體強(qiáng)度，充分提高礦井軟巖巷道圍巖的自身承載能力，改善支護(hù)效果，在涌水量大的巷道中也能起到堵水防滲的作用，當(dāng)前錨注加固技術(shù)作為一種有效提高軟巖巷道圍巖的承載力和穩(wěn)定性的加固措施已經(jīng)十分普遍。

隨著巷道掘進(jìn)設(shè)備的革新和掘進(jìn)技術(shù)的改進(jìn)，巷道掘進(jìn)效率大大提高，但巷道的支護(hù)水平卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上要求，尤其是錨注支護(hù)，普遍采用的錨注工藝是將注漿泵與安裝到巷道圍巖中的注漿錨桿直接連接，在注漿完成后對注漿錨桿進(jìn)行封堵，然后再對下一個待注漿的注漿錨桿進(jìn)行注漿作業(yè)。

現(xiàn)有的錨注工藝存在以下問題：①缺乏對注漿作業(yè)中漿液擴(kuò)散范圍的準(zhǔn)確識別，無法實(shí)現(xiàn)對漿液擴(kuò)散的準(zhǔn)確標(biāo)定；②采用低流量注漿泵單孔施工，速度慢、效率低；③注漿過程的控制方法繁瑣，無法實(shí)現(xiàn)對注漿參數(shù)的動態(tài)調(diào)整，操作中往往造成缺注、漏注，達(dá)不到注漿質(zhì)量要求；④大量人員和設(shè)備同時作業(yè)，造成人員和設(shè)備占用，影響工程施工進(jìn)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的，是提供一種軟巖巷道智能多孔錨注系統(tǒng)及錨注方法，實(shí)現(xiàn)注漿作業(yè)過程中對漿液擴(kuò)散范圍的準(zhǔn)確識別，簡化操作流程，提高注漿質(zhì)量和效率，使注漿作業(yè)的控制過程簡易化。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明的目的，本發(fā)明提供的解決方案如下：

一種軟巖巷道智能多孔錨注系統(tǒng)，其特征在于，包括：注漿機(jī)構(gòu)，所述注漿機(jī)構(gòu)能夠?qū)泿r層進(jìn)行多孔注漿作業(yè)；漿液擴(kuò)散監(jiān)測系統(tǒng)，所述漿液擴(kuò)散監(jiān)測系統(tǒng)能夠獲取漿液在軟巖層中的擴(kuò)散狀態(tài)信息，所述漿液擴(kuò)散監(jiān)測系統(tǒng)通過信號線向所述計算機(jī)進(jìn)行信號傳輸；注漿智能控制裝置，所述注漿智能控制裝置能夠采集所述注漿機(jī)構(gòu)內(nèi)的漿液運(yùn)行數(shù)據(jù)并控制漿液運(yùn)行狀態(tài)，通過信號線向所述計算機(jī)傳輸數(shù)據(jù)并接收計算機(jī)傳輸?shù)腻^注操作作業(yè)指令；和計算機(jī)，所述計算機(jī)內(nèi)設(shè)置運(yùn)算程序，能夠通過邏輯分析運(yùn)算所述注漿機(jī)構(gòu)內(nèi)的漿液運(yùn)行狀態(tài)和漿液在軟巖層中的擴(kuò)散狀態(tài)信息，并形成錨注操作作業(yè)指令下達(dá)給注漿智能控制裝置，進(jìn)而控制注漿機(jī)構(gòu)進(jìn)行錨注作業(yè)。

進(jìn)一步的，所述注漿機(jī)構(gòu)包括拌漿桶，貯漿桶，注漿泵，漿液分流裝置和不少于一個的注漿錨桿，所述拌漿桶，貯漿桶，注漿泵和漿液分流裝置通過注漿管路順次連接，所述漿液分流裝置通過注漿管路連接注漿錨桿，所述注漿泵與所述漿液分流裝置之間設(shè)有入漿閥，所述注漿管路上設(shè)有壓力調(diào)節(jié)閥和出漿閥。

進(jìn)一步的，所述注漿機(jī)構(gòu)還包括回漿管路和泄?jié){管路，所述回漿管路連接所述拌漿桶和所述漿液分流裝置；所述泄?jié){管路設(shè)置于所述注漿管路靠近注漿錨桿的位置，所述回漿管路設(shè)有回漿閥，所述泄?jié){管路設(shè)有泄?jié){閥。

進(jìn)一步的，所述注漿管路位于注漿泵之后還設(shè)有增壓泵。

進(jìn)一步的，所述注漿智能控制裝置包括控制模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊和漿液信息采集模塊；所述控制模塊用于控制注漿機(jī)構(gòu)中各執(zhí)行元件的啟停，進(jìn)而控制注漿的壓力、流量；所述漿液信息采集模塊用于采集注漿機(jī)構(gòu)漿液的壓力信息和流量信息，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊用于將漿液信息采集模塊采集的信息傳輸至計算機(jī)。

進(jìn)一步的，所述控制模塊包括注漿泵控制模塊、增壓泵控制模塊、回漿閥控制模塊、泄壓閥控制模塊、入漿閥控制模塊、壓力調(diào)節(jié)閥控制模塊和和出漿閥控制模塊。