一种竖井分段式注浆装置的制作方法

1.本实用新型涉及测量器械技术领域，尤其涉及一种竖井分段式注浆装置。


背景技术：

2.地下矿山井巷工程施工过程中，针对竖井过含水层施工，普遍采用地面预注浆、工作面预注浆方式进行处理，通过水泥浆或化学浆液达到封堵含水层中的水。目前，地下矿山井巷工程注浆主要采用下行式注浆方式，从上往下钻孔一段注浆一段，每钻孔一段需要扫孔一次，工作量大大增加，施工效率极度缓慢，严重影响竖井及矿山工程治水。部分竖井采用整体式注浆方式，注浆压力和注浆量难以控制，在遇到岩溶、断层过程中，绝大部分浆液直接进入溶洞中，无法对细小裂隙进行有效封堵，甚至导致部分浆液扩散范围远，超过了井筒封堵区域，造成浪费，并增加了注浆工程量，且注浆效果不佳。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、注浆量容易控制、注浆效率高以及注浆效果好的竖井分段式注浆装置。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种竖井分段式注浆装置，包括注浆管和进浆管，所述注浆管的上下两端封堵，所述进浆管的下端封堵并插设于注浆管中，所述注浆管外设有多段沿轴向依次布置的注浆区域，所述注浆管与各注浆区域对应的位置上均设有注浆孔组，所述进浆管上设有多个沿轴向间隔布置的进浆孔组，各所述注浆孔组与各进浆孔组由上至下一一对应连通，所述进浆管内滑设有分段注浆活塞，所述分段注浆活塞的下方设有弹性顶压件。
6.作为上述技术方案的进一步改进：
7.所述注浆管的外壁上套设有多个沿注浆管轴向间隔布置的分段塞，相邻所述分段塞之间形成注浆区域。
8.各所述注浆孔组的注浆孔绕注浆管的周向间隔公布。
9.各所述进浆孔组的进浆孔绕进浆管的周向间隔公布。
10.所述弹性顶压件为弹簧。
11.所述注浆管的上端设有孔口塞。
12.所述进浆孔组位于注浆管内。
13.所述进浆管内于弹性顶压件的下方滑设有活动块。
14.所述弹性顶压件连接在分段注浆活塞与活动块之间。
15.所述弹性顶压件连接在分段注浆活塞与进浆管的封堵端之间。
16.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
17.本实用新型的竖井分段式注浆装置，在竖井工作面注浆施工时，注浆管插入竖井中，注浆液通过泵输送至进浆管中，通过进浆管进入分段注浆活塞上方，浆液压力推动分段注浆活塞向下移动，通过分段注浆活塞压缩有弹性顶压件，当分段注浆活塞移动至最上层
进浆孔组的位置时，浆液进入最上层进浆孔组，通过最上层进浆孔组进入最上层的注浆孔组，再通过最上层的注浆孔组进入最上层的注浆区域，为最上层注浆区域周边的竖井工作面注浆。最上层注浆区域周边的竖井工作面注浆完成后，浆液压力提高，浆液推动分段注浆活塞压缩弹性顶压件，当分段注浆活塞移动至次上层进浆孔组位置时，浆液进入次上层进浆孔组，通过次上层进浆孔组进入次上层的注浆孔组，再通过次上层的注浆孔组进入次上层的注浆区域，为次上层注浆区域周边的竖井工作面注浆。由次类推，直到最下层注浆区域周边的竖井工作面注浆完成，由此形成从上至少逐级分段的注浆方式。由于需要克服弹性顶压件的弹性力，进入越下层的注浆区域所需要的浆液压力越大，实现由上至下分段增压注浆，提高注浆效率和注浆效果。在注浆区域的限制作用下，控制浆液扩散范围，防止浆液无序扩散。本竖井分段式注浆装置结构简单、注浆量容易控制、注浆效率高和注浆效果好。
18.本实用新型的竖井分段式注浆装置，进浆管内于弹性顶压件的下方滑设有活动块。便于分段注浆活塞、弹性顶压件和活动块从进浆管的顶端插入和取出，装换方便。
19.本实用新型的竖井分段式注浆装置，分段注浆活塞、弹性顶压件和活动块连接成一个整体，能够整体从进浆管的顶端插入和取出，装换更加方便。
附图说明
20.图1是本实用新型竖井分段式注浆装置的剖视结构示意图。
21.图2是图1中a-a线的剖视结构示意图。
22.图中各标号表示：
23.1、注浆管；11、分段塞；2、进浆管；3、注浆区域；4、注浆孔组；5、进浆孔组；6、分段注浆活塞；7、弹性顶压件；8、活动块；9、孔口塞；91、管道。
具体实施方式
24.以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
25.实施例一：
26.图1和图2示出了本实用新型竖井分段式注浆装置的一种实施例，本竖井分段式注浆装置包括注浆管1和进浆管2，注浆管1的上下两端封堵，进浆管2的下端封堵并插设于注浆管1中，注浆管1外设有多段沿轴向依次布置的注浆区域3，注浆管1与各注浆区域3对应的位置上均设有注浆孔组4，进浆管2上设有多个沿轴向间隔布置的进浆孔组5，各注浆孔组4与各进浆孔组5由上至下一一对应连通，进浆管2内滑设有分段注浆活塞6，分段注浆活塞6的下方设有弹性顶压件7。
27.在竖井工作面注浆施工时，注浆管1插入竖井中，注浆液通过泵输送至进浆管2中，通过进浆管2进入分段注浆活塞6上方，浆液压力推动分段注浆活塞6向下移动，通过分段注浆活塞6压缩有弹性顶压件7，当分段注浆活塞6移动至最上层进浆孔组5的位置时，浆液进入最上层进浆孔组5，通过最上层进浆孔组5进入最上层的注浆孔组4，再通过最上层的注浆孔组4进入最上层的注浆区域3，为最上层注浆区域3周边的竖井工作面注浆。最上层注浆区域3周边的竖井工作面注浆完成后，浆液压力提高，浆液推动分段注浆活塞6压缩弹性顶压件7，当分段注浆活塞6移动至次上层进浆孔组5(最上层进浆孔组5下方紧挨最上层进浆孔组5的进浆孔组5)位置时，浆液进入次上层进浆孔组5，通过次上层进浆孔组5进入次上层的
注浆孔组4(最上层注浆孔组4下方紧挨最上层注浆孔组4的注浆孔组4)，再通过次上层的注浆孔组4进入次上层的注浆区域3(最上层注浆区域3下方紧挨最上层注浆区域3的注浆区域3)，为次上层注浆区域3周边的竖井工作面注浆。由次类推，直到最下层注浆区域3周边的竖井工作面注浆完成，由此形成从上至少逐级分段的注浆方式。由于需要克服弹性顶压件7的弹性力，进入越下层的注浆区域3所需要的浆液压力越大，实现由上至下分段增压注浆，提高注浆效率和注浆效果。在注浆区域3的限制作用下，控制浆液扩散范围，防止浆液无序扩散。本竖井分段式注浆装置结构简单、注浆量容易控制、注浆效率高和注浆效果好。
28.具体地，注浆区域3为绕注浆管1外周设置的环形区域。
29.本实施例中，注浆管1的外壁上套设有多个沿注浆管1轴向间隔布置的分段塞11，相邻分段塞11之间形成注浆区域3。分段塞11呈环形，固定在注浆管1上。结构简单，制造方便。
30.本实施例中，各注浆孔组4的注浆孔绕注浆管1的周向间隔公布。更优的是，各注浆孔组4的注浆孔绕注浆管1的周向均匀间隔公布，提高注浆均匀性和注浆效果。
31.本实施例中，各进浆孔组5的进浆孔绕进浆管2的周向间隔公布。更优的是，各进浆孔组5的注浆孔绕注浆管1的周向均匀间隔公布，提高注浆均匀性和注浆效果。
32.相对应的进浆孔和注浆孔通过管道91连通，注浆管1和进浆管2同轴，进浆管2的外径比注浆管1的内径小，使并注浆管1和进浆管2之间形成间隙，管道位于注浆管1和进浆管2之间的间隙内。
33.本实施例中，弹性顶压件7为弹簧。在进浆管2下端封堵端的限位作用下，弹簧给分段注浆活塞6向上的顶推力。
34.本实施例中，注浆管1的上端设有孔口塞9。注浆前，通过孔口塞9封堵井口，防止从井口溢浆。
35.本实施例中，进浆孔组5位于注浆管1内。避免管道91外漏。
36.本实施例中，进浆管2内于弹性顶压件7的下方滑设有活动块8。便于分段注浆活塞6、弹性顶压件7和活动块8从进浆管2的顶端插入和取出，装换方便。
37.本实施例中，弹性顶压件7连接在分段注浆活塞6与活动块8之间。分段注浆活塞6、弹性顶压件7和活动块8连接成一个整体，能够整体从进浆管2的顶端插入和取出，装换更加方便。
38.本竖井分段式注浆装置采用注浆压力与分段注浆活塞6、弹性顶压件7的控制关系为基本思路，结合多段注浆区域3实现分段、分压注浆的目的。本竖井分段式注浆装置能够适应于不同地段、不同岩层，注浆压力可随弹性顶压件7进行调节控制，以实现分段分压注浆的目的。
39.实施例二：
40.本实施例二的结构与实施例一的基本查，区别仅在于：弹性顶压件7连接在分段注浆活塞6与进浆管2的封堵端之间。也就是说，弹性顶压件7与进浆管2的封堵端直接连接，相对实施例一，弹性顶压件7装换不方便。
41.虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效
实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。