[发明专利]一种井下救援用顶管注浆装置及方法

权利要求书

1.一种井下救援用顶管注浆装置，其特征在于：包括顶管机机头、挤压成型管、被顶管段、第一级注浆管和第二级注浆管，其中所述挤压成型管为截头圆锥状，挤压成型管小直径端面与顶管机机头尾端连接，大直径端面与被顶管段对接，第一级注浆管用于输出速凝泥浆，第一注浆管穿过挤压成型管内且输出端设置在挤压成型管壁；第二级注浆管用于输出润滑泥浆，第一注浆管穿过被顶管段内且输出端设置在被顶管段。

2.根据权利要求1所述的井下救援用顶管注浆装置，其特征在于：所述顶管机机头、挤压成型管、被顶管段同轴心设置。

3.根据权利要求1所述的井下救援用顶管注浆装置，其特征在于：所述挤压成型管尾端的直径大于被顶管直径。

4.根据权利要求1所述的井下救援用顶管注浆装置，其特征在于：所述井下救援用顶管注浆装置还包括用于对第一注浆管供速凝泥浆的一级注浆泵站，所述一级注浆泵站包括浆液桶、螺杆式注浆泵、注浆管路和注浆分管，其中浆液桶通过注浆管路连接注浆分管输入口，螺杆式注浆泵置入注浆管路中并向注浆分管输送速凝泥浆，所述注浆分管输出口设置在挤压成型管壁。

5.根据权利要求1所述的井下救援用顶管注浆装置，其特征在于：所述井下救援用顶管注浆装置还包括用于对第二注浆管供润滑泥浆的二级注浆泵站，所述二级注浆泵站包括浆液桶、螺杆式注浆泵、注浆管路和若干个注浆分管，所述浆液桶通过注浆管路连接注浆分管输入口，螺杆式注浆泵置入注浆管路中并向注浆分管输送润滑泥浆，所述注浆分管输出口设置在被顶管壁。

6.根据权利要求4或5所述的井下救援用顶管注浆装置，其特征在于：所述注浆分管为环形管，注浆分管上等间距设有3个浆液输出口，其中一个浆液输出口处设有机械压力表和压力传感器，每一浆液输出口位置对接管路设有手动球阀和单向阀。

7.根据权利要求5所述的井下救援用顶管注浆装置，其特征在于：所述注浆管路上相邻两个注浆分管之间设有管路单向阀。

8.根据权利要求5所述的井下救援用顶管注浆装置，其特征在于：所述被顶管大于3个时，每间隔两个被顶管处设置一组注浆分管。

9.一种井下救援用顶管注浆方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、使用顶入设备在井下形成圆柱形空间，使用截头圆锥状设备架置在顶入设备后方，使井壁和截头圆锥状设备外圆周面之间形成横截面为楔形的环形空腔；

步骤2、在顶入设备顶入过程中向环形空腔中注入速凝泥浆，通过截头圆锥状设备外环面将速凝泥浆挤入井壁缝隙中，同时使速凝泥浆凝结成僵硬泥浆套；

步骤3、被顶管段紧随截头圆锥状设备顶入坍塌岩体，在被顶管段外圆周壁和僵硬泥浆套内壁之间的环状空间内注入润滑泥浆，以维持被顶管段润滑地被顶入坍塌岩体。