一种自溶解注浆加固设备的制作方法

本发明属于深部巷道围岩加固技术领域，更具体涉及一种自溶解注浆加固设备，适用于极破碎富水软岩注浆加固，尤其适用于泥岩等富含亲水类矿物的围岩加固支护以及地下水封堵等，保证巷道安全稳定。

背景技术：

软岩是煤矿深部巷道中常见的围岩类型,在深部高应力和水的作用下易形成极破碎富水围岩区,是制约整个巷道安全的关键区域。传统的注浆加固设备和方法需要水作为浆液的运输介质，然而软岩尤其是泥岩中富含亲水性矿物，水的作介入会加剧岩体软化，很难达到预期的注浆加固效果，给煤矿深部巷道带来重大安全问题和经济损失。因此，亟需一种能适用于极破碎富水软岩巷道的新注浆设备和方法，来保证煤矿深部巷道安全高效掘进。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供了一种自溶解注浆加固设备，形成高压悬浮状水泥灰，通过注浆管在注浆孔内形成自溶解浆液，并注入周围破碎岩体中进行加固。对于极破碎富水软岩巷道，既可以避免传统注浆方法额外加入水对围岩的进一步软化，同时水泥灰自溶解也能消耗部分围岩已有的裂隙水，是一种适用于极破碎富水软岩巷道的注浆加固设备，对保障该类围岩巷道安全掘进作用十分明显。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：

一种自溶解注浆加固设备，包括搅拌室，增压室和注浆管，所述搅拌室通过控制阀门和单向阀门外接压缩空气，所述增压室通过控制阀门和单向阀门连接所述搅拌室、通过压力控制阀门外接压缩空气，所述注浆管通过单向阀门连接所述增压室。

进一步，所述搅拌室通过侧面和底部的控制阀门和单向阀门外接压缩空气。

进一步，所述增压室通过底部压力控制阀门外接压缩空气。

进一步，所述增压室为圆柱形收口结构。

进一步，所述注浆管包括顶部注浆管和底部注浆花管。

本发明的优势和效果主要体现在以下几方面：

1、适用于极破碎富水软岩巷道围岩加固以及地下水封堵等，尤其是富含亲水性矿物的泥岩等围岩条件，效果尤其明显；

2、利用围岩自身裂隙水对水泥灰进行水化和运输，一方面没有外界水介入，另一方面水泥灰水化还能消耗部分围岩裂隙水，对巷道稳定是有利的。

附图说明

图1为本发明一种自溶解注浆加固设备结构示意图；

图中： 1、搅拌室；2、增压室；3、水泥添加口；4、注浆管；5、控制阀门；6、单向阀；7、压力控制阀门；8、压力表；9、软木塞；10、钻孔套管；11、花管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示的一种自溶解注浆加固设备，包括搅拌室1、增压室2和注浆管4，水泥添加口3用于向搅拌室内添加水泥，控制阀门5和单向阀6用于控制外接压缩空气，压缩空气由现有技术中的空气压缩机提供，压力控制阀门7用于自动补充压力。其具体实施步骤是：

搅拌室1为圆柱体（直径2-2.5m，高度1-2m）密闭容器，上部连接漏斗状水泥添加口3（口径直径约0.5-1m），通过控制阀门5来控制水泥添加，搅拌室1侧面和底部分别通过单向阀6接入压缩空气，形成高压悬浮状水泥灰；增压室2为圆柱形收口密闭容器，搅拌室1形成的高压悬浮状水泥灰通过单向阀6进入增压室2，增压室2底部通过压力控制阀门7外接压缩空气进行补偿增压；注浆孔孔口采用1-2m的钻孔套管10护壁，注浆管4通过单向阀6连接增压室2，孔口采用软木塞9结合喷射混凝土封闭，高压悬浮水泥灰分别通过顶部孔口和底部的花管11进入注浆孔，与围岩裂隙水作用形成自溶解水泥浆并扩散到裂隙岩体中起到加固效果。

本实施例的增压室2采用圆柱形收口设计，圆柱部分直径1-1.5m，长0.5-1m，收口部分长0.5-1m,收口直径0.3-0.5m，并结合底部压力控制阀门7实现压缩空气自动补充，保证悬浮水泥灰的压力。

本实施例的注浆管4采用双孔设计，顶部大口径注浆管（直径约100mm）保障注浆压力的同时配合底部注浆花管11（直径约50mm）在孔内实现水泥灰自溶解，为注浆加固提供保障。

以上所述为本发明的最佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍落入本发明的保护范围内。