[发明专利]一种填料注浆充填基岩层地下空洞的方法以及一种水力充填装置

权利要求书

1.一种填料注浆充填基岩层地下空洞的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据地下空洞的位置确定钻孔位置；所述钻孔位置为地下空洞的正上方；

(2)在确定的钻孔位置处对覆盖土层进行钻进，钻穿基岩以上的覆盖土层；

(3)向钻孔内下入输料套管，使输料套管的底部进入基岩段，利用水泥浆将输料套管底部和覆盖土层之间进行封闭；

(4)继续对基岩段进行钻进，至钻穿地下空洞顶板；

(5)采用水力充填法由钻孔向地下空洞内填充砂石料；

(6)由钻孔向地下空洞内进行注浆。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基岩层地下空洞为覆盖型溶洞或基岩层废弃采矿巷道。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中对覆盖土层钻进形成的钻孔的直径不小于填充所用砂石料最大粒径的4倍。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中输料套管底部进入基岩段的深度不小于0.5m；所述输料套管的直径为146～168mm；所述输料套管顶部设置有法兰。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用水泥浆将输料套管底部和覆盖土层之间进行封闭的方法为：利用钻杆向输料套管底部注入1.5～2m深的水泥浆，然后提起输料套管0.5～1m，再下放到原位。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(5)中填充砂石料所用装置为水力充填装置；所述水力充填装置包括冲料管、底部与所述冲料管的主体连通的填料漏斗；所述冲料管两端分别设置有泥浆泵接头和接头法兰；所述冲料管的管壁上和接头法兰靠近的一端还设置有排气管；所述冲料管通过接头法兰和输料套管连通。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述填充砂石料的方法具体为：将泥浆泵接头和泥浆泵的送水管连接，开启泥浆泵进行送水后向填料漏斗内填入砂石料，砂石料在水力作用下被冲入地下空洞内；所述填料过程中水和砂石料的质量比为5:1～10:1。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(6)中注浆的方法具体为：向钻孔内放入注浆管，使注浆管底端伸入地下空洞内，注浆管顶部与钻孔的间隙使用混合浆液封孔，混合浆液凝固至少24h后开始注浆。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，钻孔的孔口压力大于1.0MPa时，停止注浆。

10.一种水力充填装置，包括冲料管(2)、底部与所述冲料管的主体连通的填料漏斗(3)；所述冲料管(2)两端分别设置有泥浆泵接头(1)和接头法兰(5)；所述冲料管的管壁上和接头法兰(5)靠近的一端还设置有排气管(4)。