巷道式治水帷幕注漿站的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型為一種對礦井的突水巷道進行帷幕注漿的注漿站。為礦機設備領域。
【背景技術】
[0002]煤巖層生成過程中可形成一定量的自然硫，這些自然硫有些呈氣體存在(即硫化氫氣體)。《煤礦安全規程》規定礦井內有害氣體硫化氫最高允許濃度為6.6ppm(即小于
0.000066%)。當遇到斷層破碎帶及含水裂隙就會有突水現象，一旦水壓較大，難以控制，同時伴有高濃度硫化氫氣體涌出，瞬間硫化氫濃度高達800~2000ppm以上。同時，煤礦含有瓦斯。瓦斯主要來源于煤層或天然氣礦床。這些氣體的存在都給施工帶來極大風險，嚴重危及井巷施工人員的生命安全。
[0003]一般礦井掘進迎頭出水，采取增設排水設備，安裝水泵及排水管路，直接抽排即可。但掘進出水因伴生有大量的硫化氫和瓦斯等有害氣體揮發出來，給作業環境帶來安全隱患，施工人員的生命安全難以保證。這時，依靠增大通風能力，增加通風設施，采取抽、壓混合通風方式，長時間供風稀釋、降低硫化氫和瓦斯濃度，雖然取得一定效果，但不能把硫化氫氣體降低到《規程》規定的安全濃度，無法從根本上解決問題。另外，含硫化氫氣體的礦井水對排水管路、設備及井巷工程、礦井鋼結構體都將產生較強的腐蝕作用，使其損壞嚴重。所以，現有的最好辦法是通過向巖層內高壓注漿，將水、氣封堵在巖層內。
[0004]帷幕注漿是一種注漿技術，它使用液壓或氣壓將能凝固的漿液按設計的濃度通過特設的注漿鉆孔，壓送到規定的巖土層中，填補巖土體中的裂縫或孔隙，旨在改善注漿對象的物理力學性質，以滿足施工的需要，它是在具有合理孔距的鉆孔中，注入漿液，使各孔中注漿體相互搭接以形成一道類似帷幕的混凝土防滲墻，以此截斷水流，從而達到防滲堵漏的目的。
[0005]含硫化氫等有毒有害氣體的礦井水防治處理，一直是威脅礦井安全生產的重大隱患，也是困擾安全生產的技術難題。由于高濃度硫化氫和瓦斯氣體是伴隨鉆孔突水而來，因此只有通過帷幕注漿工程封堵了涌水，才能控制有害氣體噴涌，保障巷道掘進安全和環境安全。
[0006]在申請人使用現有的帷幕注漿技術過程中，出現一些問題，令注漿過程效果不太好，操作相關注漿設備比較困難。主要問題如下:
[0007]1、由于煤礦石門所在之處為地面以下，地下水的壓力較大，帷幕注漿中，關于注漿所用的漿料非常關鍵，好的漿料具備注入順暢、封堵效果好、凝固迅速等特點，要達到這些指標，嚴格控制漿料各組分比例非常關鍵，漿料是在注漿站完成調配的，而現在調配漿料主要是通過技術人員經驗完成，并輔助于簡單計量工具，在注漿站的漿料池內并不好把控各材料組分的加入量。所以在調配漿料時并沒有做到更好。
[0008]2、對于注入巖體內的漿料用量事先有一個估計，但這個用量不可能估計得太準，對于什么時候停止向巖體內注漿，所依據的是注漿的壓力，并不依據注入漿料的體積。所以注漿站在調配漿料過程中，到底該調配多少漿料是個未知數，如果少了，就可能產生注入不夠，沒有達到封堵效果，并且不可能重新調配再來補充，因為前面已注入的都凝固了。如果調配多了，就會造成材料浪費。這個問題現有的注漿技術沒有得到很好解決。
[0009]3、通過技術人員全程操作進行調配漿料，其工作效率低，調配過程啟啟停停，在調配過程中不時要停下來對漿料取樣，檢測所加的原料是否合適，其工作效率低。
[0010]因此，我們需要一種能有效提高注漿效果，提高注漿效率的注漿站。
【實用新型內容】
[0011]為了解決上述問題，本實用新型提供了一種巷道式治水帷幕注漿站。
[0012]本實用新型包括粗漿池2、精漿池4、混漿池10。粗漿池通過雜污泵16與精漿池連接；精漿池通過精漿泵7與混漿池連接，混漿池通過注漿泵12連接到注漿管，混漿池上方設置有水泥罐15。并設置有向粗漿池供水的第一水閥3，向精漿池供水的第二水閥5，向混漿池供水的第三水閥8。本實用新型還設置有用于處理信息及發送指令的控制中心。控制中心分別連接有粗漿系統、精漿系統、混漿系統、注漿系統。
[0013]所述的粗漿池內設置有粗漿料位計I。粗漿系統分別與粗漿料位計1、第一水閥3、雜污泵16連接。
[0014]所述的精漿池內設置有精漿料位計6。精漿系統分別與精漿料位計、第二水閥、精漿泵連接。
[0015]所述的水泥罐15的罐底處設置有計料器9，用于獲取加入混漿池內的水泥重量。混漿系統分別與計料器、第三水閥8連接。
[0016]所述的注漿管上設置有壓力計13，混漿池內設置有混漿料位計11 ;注漿系統分別與壓力計、注楽泵12、混楽料位計連接。
[0017]如上所述的巷道式治水帷幕注漿站，更進一步說明為，水泥罐內設置有水泥料位計，水泥罐底設置有閘閥，水泥罐頂部設置有報警器14，所述的水泥料位計、閘閥、報警器分別與混漿系統連接；水泥料位計與報警器連接。
[0018]如上所述的巷道式治水帷幕注漿站，更進一步說明為，還設置有存儲工作數據的記錄系統及總報警器，記錄系統與總報警器與控制中心連接。
[0019]有益效果:本實用新型能更精確地控制漿料在配制過程中的各原料組分比例，提高漿料的封堵效果，在地面以下的有著強大壓力的地下水的煤礦石門掘進中，能保證順暢注漿，快速封堵。能根據注漿過程中的壓力值變化預測此后所需的漿料數量，以適當地調配漿料，保證有足夠的漿料并防止調配過多造成浪費。本實用新型自動化程度高。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]本實用新型對粗漿池2內的加料過程可以設定一個自動加料器，通過控制自動加料器確定向粗漿池內所加的原料體積。這里的自動加料器可以是任何帶有自動稱重或計量的加料裝置。
[0022]本實用新型的第一水閥3、第二水閥5、第三水閥8分別連接在供水總管上，供水總管連接在水塔。當然供水方式并不限定，第一水閥3、第二水閥5、第三水閥也可以是水泵，水泵與水池連接。
[0023]本實用新型中的粗漿料位計1、精漿料位計6、混漿料位計11、水泥料位計所采用的檢測裝置種類并不限定，但一定是連續型料位計，即能夠精確測定材料所處位置。在實際的使用過程中，可以是電容式的料位計，也可以是雷達式的料位計。
[0024]在工作過程中，首先通過自動加料器向粗漿池內加入原料，粗漿系統通過原料在粗漿池內的高度計算所加入的原料體積，然后粗漿系統控制第一水閥3開啟工作，向粗漿池內注入水，并在注入過程中通過攪拌機進行攪拌，粗漿料位計I檢測粗漿池內的漿料位置高度，以確定注入的水量是否足夠，當漿料位置達到足夠的高度后，關閉第一水閥停止供水，此時粗漿池內水、原料混合物調配比例恰當，得粗漿。
[0025]調配好粗漿后，通過雜污泵16將粗漿池內的粗漿泵入精漿池4內，并在泵入的過程中排出雜質廢料，過濾精細的漿料。
[0026]通過精漿料位計6檢測精漿池內漿料高度，精漿系統計算精漿池內漿料體積，并顯示在控制中心顯示器上，方便技術員按精漿料池內的體積添加其它的添加劑。并在加入過程中開啟第二水閥5注水，攪拌。
[0027]精漿池內的漿料通過精漿泵7泵入到混漿池10內，并通過混漿池料位計11測得所注入的漿料高度，混漿系統計算得混漿池內注入漿料體積。混漿系統根據漿料體積，啟動水泥罐閘閥，向混漿池內放入水泥，并通過計料器檢測所放入水泥的數量，并及時關閉水泥罐閘閥。并打開第三水閥8，向混漿池內注入水，并進行攪拌，得最終礦井帷幕注漿所需的漿料。
[0028]由注漿泵通過注漿管完成向巖層內注漿。
[0029]由壓力表13時實向注漿系統反饋注漿壓力值。
[0030]壓力表檢測到的壓力值從一定程度上反應了注漿巖層內的情況，由壓力值可以一定程度地確定巖層內還需要的注漿體積。控制中心獲取到壓力值后，預測出巖層內還需要的注泵體積，并根據當前混漿池內已有的漿料計算還需要調配的漿料體積。
[0031]根據計算得到的還需要調配的漿料體積分步控制粗漿系統、精漿系統、混漿系統，按步驟繼續各自調配漿料。此處計算得到的還需要調配的漿料體積應當保留部分余量，即最終調配出的漿料要比計算得到的所需漿料適當多出一部份，以避免漿料不足的情況。
[0032]水泥罐體上設置水泥料位計與報警器14，當水泥罐內水泥不足時及時報警，避免水泥罐內水泥放空。
[0033]控制中心設置記錄系統，以便追溯操作過程。
[0034]設置總報警器，在設備出現故障或操作出現錯誤時及時報警。
【主權項】
1.巷道式治水帷幕注漿站，包括粗漿池(2)、精漿池(4)、混漿池(10);粗漿池通過雜污泵(16)與精漿池連接；精漿池通過精漿泵(7)與混漿池連接，混漿池通過注漿泵(12)連接到注漿管，混漿池上方設置有水泥罐(15);并設置有向粗漿池供水的第一水閥(3)，向精漿池供水的第二水閥(5)，向混漿池供水的第三水閥(8);其特征在于，還設置有用于處理信息及發送指令的控制中心；控制中心分別連接有粗漿系統、精漿系統、混漿系統、注漿系統； 所述的粗漿池內設置有粗漿料位計(I);粗漿系統分別與粗漿料位計(1)、第一水閥(3)、雜污泵(16)連接； 所述的精漿池內設置有精漿料位計(6);精漿系統分別與精漿料位計、第二水閥、精漿泵連接； 所述的水泥罐(15)的罐底處設置有計料器(9)，用于獲取加入混漿池內的水泥重量；混漿系統分別與計料器、第三水閥(8)連接； 所述的注漿管上設置有壓力計(13)，混漿池內設置有混漿料位計(11);注漿系統分別與壓力計、注漿泵(12 )、混漿料位計連接。
2.如權利要求1所述的巷道式治水帷幕注漿站，其特征在于，水泥罐內設置有水泥料位計，水泥罐底設置有閘閥，水泥罐頂部設置有報警器(14)，所述的水泥料位計、閘閥、報警器分別與混漿系統連接；水泥料位計與報警器連接。
3.如權利要求1所述的巷道式治水帷幕注漿站，其特征在于，還設置有存儲工作數據的記錄系統及總報警器，記錄系統與總報警器與控制中心連接。
【專利摘要】本實用新型為巷道式治水帷幕注漿站，包括粗漿池、精漿池、混漿池，本實用新型還設置有用于處理信息及發送指令的控制中心。控制中心分別連接有粗漿系統、精漿系統、混漿系統、注漿系統。粗漿系統分別與粗漿料位計、第一水閥、雜污泵連接。精漿系統分別與精漿料位計、第二水閥、精漿泵連接。混漿系統分別與計料器、第三水閥連接。注漿系統分別與壓力計、注漿泵、混漿料位計連接。本實用新型能更精確地控制漿料在配制過程中的各原料組分比例，提高漿料的封堵效果。能根據注漿過程中的壓力值變化預測此后所需的漿料數量，以適當地調配漿料，保證有足夠的漿料并防止調配過多造成浪費。本實用新型自動化程度高。
【IPC分類】E21D11-38, E21D11-10
【公開號】CN204419201
【申請號】CN201420777083
【發明人】唐強, 蒲茂斌, 陳鵬
【申請人】四川達竹煤電(集團)有限責任公司斌郎煤礦
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2014年12月11日