一種孔內止漿的礦山注漿工藝及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及礦山注漿領域，尤其是一種孔內止漿的礦山注漿工藝及裝置。
【背景技術】
[0002]我國目前擁有礦山多達10萬座以上，其中許多礦山因淺部礦體開采基本完畢，開采深度向縱深發展，采區內外地下水水頭高差也逐步增大，井下生產受地下水的影響越來越大，存在發生突水淹井的重大安全隱患。2001年7月17日，廣西南丹縣拉甲坡礦發生特大透水事故，事故造成81名礦工遇難。2010年3月28日，山西王家嶺煤礦透水事故，造成38名礦工遇難。嚴重水患直接導致礦體回采率低，造成礦產資源的大量浪費，同時大量抽排地下水導致地下水資源極大浪費，甚至產生嚴重的地面塌陷等環境、地質問題。礦山帷幕注漿即在礦區的進水方向通過鉆孔注漿，人工形成一道截水屏障，降低礦坑涌水量，為井下安全生產作業提供保障，同時也降低開采作業對周邊環境的影響，確保資源利用的最大化。礦山注漿由于具有鉆孔深度較深、注漿量大、注漿壓力高等特點，一般水利水電、隧道加固、第四系及淺部基巖注漿加固等項目采用的注漿方式不適用礦山注漿，目前采用的礦山注漿方式主要有孔口自流式、孔口純壓式、下射漿管全孔灌注三類。
[0003]孔口自流式灌漿是按設計要求，將鉆孔鉆至預定深度，然后通過注漿泵和送漿管道把漿液送到孔口，漿液在自重壓力作用下，進入溶洞、裂隙，該方法操作簡單，便于在孔口添加惰性充填材料，特別適用于充填淺部大的巖溶空洞，但是由于漿液自重壓力有限，同時受地下水作用影響，漿液很難進入深部細小裂隙，因此該注漿方法對深部裂隙充填效果不理想。
[0004]孔口純壓式灌漿是按設計要求，將鉆孔鉆至預定深度，在孔口安裝一封閉器，通過注漿泵和送漿管道把漿液送入鉆孔孔口封閉器進口，漿液在自重壓力及注漿泵壓力的作用下，順著鉆孔進入溶洞、裂隙，該方法需要注漿泵能夠承受較大的注漿壓力，漿液由于受地下水作用影響，容易離析、沉淀，造成注漿鉆孔被離析的粗顆粒封堵，導致漿液無法進入受注裂隙，因此該方法比較適合于淺孔注漿，對漿液穩定性、可注性要求較高。
[0005]下射漿管全孔灌注是按設計要求，將鉆孔鉆至預定深度，將鉆孔沖洗干凈后，將射漿管下入受注段，射漿管一般采用鋼管或塑料管，射漿管與孔口安裝的高壓注漿封閉器連接，通過注漿泵和送漿管道把漿液送入鉆孔孔口封閉器進口，漿液順著射漿管直接進入受注段，該方法的優點是漿液直接進入受注段，減少地下水對漿液的稀釋、離析作用，但是采用該方法注漿時，由于礦山巖溶裂隙發育，漿液消耗量較大，經常采取間歇注漿的方式，即灌注一定方量后間歇一段時間，掃孔后再行灌注，每注一次漿都要更換射漿管，射漿管消耗量大；由于射漿管殘留在鉆孔內，增加掃孔難度；對于受注段段頂以上非受注段，也需要反復掃孔，大大增加掃孔工作量。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種孔內止漿的礦山注漿工藝及裝置，操作簡單，注漿效率高，適合于各種孔深的注漿。
[0007]為解決以上技術問題，本發明的技術方案為:一種孔內止漿的礦山注漿工藝，其不同之處在于:所述工藝采用前進式的方式從上往下進行分段鉆孔、注漿，上一受注段鉆孔、注漿結束并待凝、掃孔后，再進行下一受注段的鉆孔、注漿，直至達到預設的鉆孔深度，最后用濃漿封住鉆孔，其中，每一段受注段的鉆孔、注漿具體包括以下步驟:
步驟a)、鉆孔至預定孔深，清除孔內巖心，并用清水對鉆孔進行沖洗，直至孔口反水無巖肩、巖粉，再進行壓水試驗以查清受注段的滲漏情況，并根據壓水試驗結果選擇注漿漿液配比；
步驟b)、將射漿管與止漿塞連接，并將止漿塞和射漿管下放入孔內，然后將射漿管逐根連接至孔口，直至止漿塞下至受注段段頂處，再膨脹止漿塞使止漿塞與孔壁緊密接觸，然后將孔口處的射漿管依次與送漿管、注漿泵、流量計、二次攪拌桶連接以形成注漿進漿管路，再將漿液探測儀的傳感器下至止漿塞上部以探測漿液是否上串泄露，然后進行間歇式注漿。
[0008]按以上技術方案，所述步驟b)中的間歇式注漿的具體工藝過程為每次注漿完畢后，使止漿塞泄壓恢復原始尺寸，再將射漿管和止漿塞提出鉆孔，待前一次注漿結束后間歇一段時間，然后掃孔并洗孔，掃孔深度為前一次注漿受注段的段底，然后進行注漿，如此循環，直至該受注段注漿結束。
[0009]按以上技術方案，所述步驟b)中的間歇式注漿為每注漿50?100立方米間歇一次。
[0010]按以上技術方案，所述步驟b)中的間歇式注漿的間歇時間范圍為漿液初凝后至漿液終凝前。
[0011]按以上技術方案，每段所述受注段的段長為10?50m。
[0012]對比現有技術，本發明的有益特點如下:
1)、該孔內止漿的礦山注漿工藝，采用前進式分段注漿，從上往下一段一段的注漿，礦山注漿一般都是在巖溶、裂隙比較發育地段進行施工，裂隙、巖溶通道水平/垂向連通性較好，若采用后退式注漿，由于止漿塞上部的裂隙通道并未注漿處理，水泥漿液很容易通過鉆孔周邊的巖溶裂隙通道上串至止漿塞上部，從而將止漿塞抱死，若采用前進式注漿，由于止漿塞上部孔段已經注漿處理完畢，可避免漿液通過巖溶裂隙通道上串至止漿塞上部；
2)、該孔內止漿的礦山注漿工藝，漿液通過射漿管直接送至受注段，避免漿液受地下水作用影響，保證注漿質量；
3)、該孔內止漿的礦山注漿工藝，止漿塞上部孔段在注漿過程中無漿液進入，注漿完畢后，受注段以上孔段無需掃孔，節省大量掃孔時間，也節約了注漿材料，同時也避免掃孔掃出新孔的問題；
4)、該孔內止漿的礦山注漿工藝，每次注漿完畢后，通過鉆機卷揚即可將射漿管帶止漿塞一并提升上來，避免了射漿管等殘留孔內，增加掃孔難度；
5)、該孔內止漿的礦山注漿工藝，止漿塞上部設置有漿液探測儀，該漿液探測儀能夠準確對水、水泥漿進行準確辨別，一旦發現有漿液上串至止漿塞頂部，漿液探測儀即可發出警報，則說明止漿塞所處井壁破碎，封堵質量不佳，導致漿液上串，需要更換止漿塞的位置至井壁完整處，避免造成止楽■塞被埋在鉆孔內的事故； 6)、該孔內止漿的礦山注漿工藝，可適用于高壓注漿，不受注漿壓力限制，最大注漿壓力達WMPa。
[0013]實施上述方法的孔內止漿的礦山注漿裝置，其不同之處在于:其包括二次攪拌桶、注漿泵、送漿管、射漿管、止漿塞、漿液探測儀和回漿管，所述二次攪拌桶依次通過所述注漿泵、送漿管、射漿管與所述止漿塞連接形成進漿管路，所述止漿塞上部設置有將用于探測漿液是否上串泄露的漿液探測儀，所述射漿管與送漿管通過三通連接，三通的另一個出口與回漿管連接，所述回漿管將多余漿液送回至注漿泵進口處，所述回漿管上設置有高壓回漿閥。
[0014]按以上技術方案，其還包括灌注自動記錄儀，所述灌注自動記錄儀包括流量計、壓力計和用于記錄、打印測量數據的記錄裝置，所述流量計設置在所述注漿泵的進口處用于測量注漿流量，所述壓力計設置在所述回漿管上靠近三通處用于測量注漿壓力。
[0015]按以上技術方案，所述回漿管上靠近三通處設置有用于顯示注漿壓力的壓力表。
[0016]按以上技術方案，所述進漿管路還包括用于開啟/關閉進漿管路的第一閘閥。
[0017]按以上技術方案，所述回漿管上還設置有用于開啟/關