[发明专利]一种复杂地质区域智慧注浆系统和注浆方法

权利要求书

1.一种复杂地质区域智慧注浆系统，其特征在于，包括浓浆储浆罐、稀浆储浆罐、注浆泵、智慧控制系统以及根据钻孔个数对应设置的多条注浆支路；所述浓浆储浆罐连接浓浆主注浆管道，稀浆储浆罐连接稀浆主注浆管道，各主注浆管道上设置注浆泵；每条注浆支路包括混合搅拌箱，以及分别与混合搅拌箱连接的浓浆注浆支管、稀浆注浆支管和混合注浆管；所述浓浆注浆支管、稀浆注浆支管通过电子三通阀连接浓浆主注浆管道、稀浆主注浆管道，且浓浆注浆支管、稀浆注浆支管上分别设置流量传感器和流量调节阀；所述混合注浆管与注浆孔连接，且管路上设有压力传感器、流量传感器和压力调节阀；所述流量传感器、流量调节阀、压力传感器和压力调节阀均与智慧控制系统连接；所述智慧控制系统，由透水性检测模块、浆液配比模块、注浆控制模块以及计算机组成；透水性检测模块、浆液配比模块、注浆控制模块接收数据采集装置所反馈的信息，并由计算机进行存储和分析，并对各管道上的阀门进行控制；透水性监测模块通过安装在各注浆支路的浓浆注浆支管、稀浆注浆支管上的压力传感器以及流量传感器收集信息，并将其存储至计算机后进行相关计算和分析；浆液配比模块根据浓浆注浆支管以及稀浆注浆支管上的流量传感器所收集到的信息进行分析后，控制浓浆注浆支管以及稀浆注浆支管上的流量调节阀的开度，使得浆液按照设计的流量比例在混合搅拌箱内混合，得到预期的浆液浓度；注浆控制模块通过安装在各注浆支路管道的混合注浆管上的压力传感器以及流量传感器收集信息，实时关注各注浆孔的注浆状态，通过压力调节阀进行相应的控制，当达到结束标准后，关闭该注浆支路的电子三通阀。

2.根据权利要求1所述的一种复杂地质区域智慧注浆系统，其特征在于，所述浓浆注浆泵或稀浆注浆泵连接水箱；所述注浆泵选择大流量高压力注浆泵。

3.根据权利要求1所述的一种复杂地质区域智慧注浆系统，其特征在于，所述混合搅拌箱内设有密度传感器，将混合后的浆液浓度实时传递到智慧控制系统，实时监控，保证配出的浆液浓度符合要求。

4.利用权利要求1~3任意一项权利要求所述的系统的一种复杂地质区域智慧注浆方法，其特征在于，包括复杂地质区域内透水性检测、智能调节注浆参数、监测并反馈实时信息以及智慧控制系统实时控制,具体步骤包括：

步骤1）在目标注浆巷道选择一段区域进行支护，根据设计要求，确定注浆孔位置以及大小；

步骤2）区域内多孔同时进行透水性检测，根据传感器获得的数据通过公式计算，获取各注浆孔渗透系数；

步骤3）基于区域内各注浆孔渗透系数，确定各注浆孔的最佳浆液浓度，智能调节注浆参数；

步骤4）由各注浆支路的管道上的传感器对各支路管道注浆进行监测，并将收集到的信息反馈到智慧控制系统；

步骤5）智慧控制系统根据反馈的信息，实时控制各注浆支路的注浆情况，当达到注浆结束终压时，结束注浆。

5.根据权利要求4所述的一种复杂地质区域智慧注浆方法，其特征在于，所述透水性检测，由注浆泵连接水箱对复杂地质区域内多孔同时进行压水，注浆支路管道的混合注浆管上的压力传感器以及流量传感器获取注水压力以及流量，经相关公式计算获取各注浆孔渗透系数；所述透水性检测，由注浆泵连接水箱对复杂地质区域内多孔同时进行压水，注浆支路管道的所述智能调节注浆参数，基于各注浆孔的渗透系数，确定各注浆孔的最佳浆液浓度，通过调节各注浆支路的浓浆注浆支管、稀浆注浆支管上的流量调节阀，按比例调节浓浆稀浆的流量，在混合搅拌箱内进行混合，得到不同的浆液浓度，实现各注浆孔获得各自最佳浆液浓度的效果；所述监测并反馈实时信息，各注浆支路上的传感器，将相应管道上的压力、流量信息实时反馈到智慧控制系统，实时反馈支管内的流量大小，以便智慧控制系统控制浆液浓度。