[发明专利]井下涌水钻孔骨料添加系统及其工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种井下涌水钻孔骨料添加系统及其工艺，属于矿山、交通、水利等注浆堵水领域。

背景技术

目前在矿山井下、交通隧道，水利工程等钻孔揭露较大的含导水岩溶裂隙后，出现高压涌水时，由于存在着高压，涌水量较大，含导水构造或者过水通道距离泄水点较短时，很难实现注浆材料的留存，造成注浆材料大量的溃出而白白浪费。目前处理该问题的方法主要是使用有机高分子化学注浆材料，只能解决表面肤浅层的涌水。而且成本较高，操作难度大。按照地面注浆工艺，由于钻孔高压涌水的存在，难以把阻水材料顺利注入到钻孔内。遇到这种问题，往往束手无策。

发明内容

本发明的目的就是为解决上述问题，提供一种井下涌水钻孔骨料添加系统及其工艺，可以实现在高压涌水条件下顺利向钻孔内连续注入骨料，封堵较大的含导水裂隙或者过水构造，以减阻涌水的流速，促进材料的沉淀和固结，实现减少材料流失、从而达到注浆堵水目的。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种井下涌水钻孔骨料添加系统，它包括注浆管，所述注浆管分别通过注水管路I和注水管路II与注浆套管连通，在注浆套管上设有闸阀I和闸阀II，注水管路I与注浆套管连接处在注浆套管的前端、闸阀I的前部，注水管路II与注浆套管连接处设置在闸阀I与闸阀II之间，即通过闸阀I将注水管路I和注水管路II分隔为两个独立的注水系统。

所述注水管路I包括高压管I，它一端通过球阀I与注浆管连通，另一端通过球阀II与注浆套管前端连通。

所述注水管路II包括高压管II，它一端通过球阀IV与注浆管连通，另一端通过球阀III与注浆套管连通。

所述注浆套管的前端设有添加骨料用后盖。

一种井下涌水钻孔骨料添加系统的添加工艺，它的步骤为：

步骤一：关闭球阀I、球阀II和闸阀I，打开闸阀II、球阀III、球阀IV，开泵，通过注浆管、球阀IV、高压管II、球阀III向注浆套管内压水；

步骤二：打开后盖向容腔里添加骨料，填满骨料后，关泵，关闭闸阀II、球阀III、球阀IV，打开球阀I、球阀II和闸阀I，然后开泵，用水通过注浆管、球阀I、高压管I、球阀II把骨料压入孔内；

步骤三：重复以上操作，达到骨料连续注入的目的。

所述步骤二中，向容腔里添加骨料的同时，注浆泵通过注浆管、球阀IV、高压管II、球阀III向孔内压水，把注浆套管里的骨料推进岩壁的裂隙内。

本发明由两套独立的注水系统组成，分别为注水管路I(分别由注浆管、球阀I、高压管I、球阀II和容腔组成)；注水管路II(分别由注浆管、球阀IV、高压管II、球阀III组成)，两套注水系统交替工作，可以实现连续作业，把充入的骨料连续不断的输送到钻孔内，从而达到进入含导水构造，起到阻水的作用。

本发明的有益效果是：可以实现在高压涌水条件下顺利向钻孔内连续注入骨料，封堵较大的含导水裂隙或者过水构造，以减阻涌水的流速，促进材料的沉淀和固结，实现减少材料流失、达到注浆堵水目的。

附图说明

图1为本发明的系统结构图。

其中，1注浆管，2球阀I，3高压管I，4球阀II，5短管，6法兰盘，7闸阀I，8闸阀II，9注浆套管，10球阀III，11容腔，12后盖，13高压管II，14球阀IV。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。

图1中，一种井下涌水钻孔骨料添加系统，它包括注浆管1，所述注浆管1分别通过注水管路I和注水管路II与注浆套管9连通，在注浆套管9上设有闸阀I7和闸阀II8，注水管路I与注浆套管9连接处在注浆套管9的前端、闸阀I7的前部，注水管路II与注浆套管9连接处设置在闸阀I7与闸阀II8之间，即通过闸阀I7将注水管路I和注水管路II分隔为两个独立的注水系统。如图1，容腔11通过法兰盘6与闸阀I7连接，闸阀II8通过法兰盘连接到注浆套管9。

所述注水管路I包括高压管I3，它一端通过球阀I2与注浆管1连通，另一端通过球阀II4、短管5与注浆套管9前端容腔11连通。

所述注水管路II包括高压管II13，它一端通过球阀IV14与注浆管1连通，另一端通过球阀III10与注浆套管9连通。

所述注浆套管9的前端设有添加骨料用后盖12。

井下涌水钻孔骨料添加系统的添加工艺，它的步骤为：

步骤一：关闭球阀I2、球阀II4和闸阀I7，打开闸阀II8、球阀III10、球阀IV14，开泵，通过注浆管1、球阀IV14、高压管II13、球阀III10向注浆套管9内压水；