”工艺，具体步骤如下:
[0066](I)施工注浆钻孔。其包括定点、安装钻机、成孔三个步骤:
[0067]①定点。采用RTK (实时动态载波相位差分技术)按照钻孔设计坐标实地放样，误差不得超过10cm。
[0068]②安装钻机。根据放样孔位，平整施工平台、潜孔锤钻机到位并安设好。
[0069]③成孔。利用潜孔锤钻机钻进，开孔采用Φ 140mm潜孔锤钻头开孔，以Φ 140mm钻进15m后下Φ 133 X 4无缝钢管，并用水泥砂浆固管护壁，为缩短凝结时间和施工周期，在水泥砂浆中加入了水泥重量5%的水玻璃，待孔口管固结后进行压水试验，其最大压力不低于3MPa，保证不窜浆。随后换Φ 115mm潜孔锤钻头继续钻进，再向下钻进108.5m终孔。其中每50m纠正一次孔斜，要求终孔孔斜小于1°。钻孔施工过程中详细记录“掉钻”、“进尺快”、“不返风”等异常情况。
[0070](2)制浆。根据浆液配比调节螺旋给料机12和第一皮带输送机18的变频调速器及第一供水管15上流量控制阀配制出满足要求的纯水泥浆和纯粉煤灰浆，然后将纯水泥浆和纯粉煤灰浆经出浆管16输送至搅拌池17进行二级搅拌，最终制出满足配比的浆液。浆液可分为三级，分别为第一级浆液(水泥:粉煤灰=4: 6、水固比=1.2: 1)、第二级浆液(水泥:粉煤灰=4: 6、水固比=I: I)和第三级浆液(水泥:粉煤灰=4: 6、水固比=0.8: I) ο工作人员可以通过流量计和流量控制阀控制制楽浓度配比。
[0071](3)洗孔。将止浆塞36下放至第二层采空区上部完整基岩(其中地表以下注浆钢管35的长度为65m)，通过洗孔装置对该注浆段进行洗孔，冲洗压力为IMPa，冲洗时间为1min0当流量大于100L/min时，可停止冲洗，起拔洗孔装置。
[0072](4)注浆。有初注和复注两个过程，具体如下:
[0073]①初注。将钢管26与浆液面控制装置7的探头79 —同下至预定位置(其中地表以下钢管26的长度为115m)，利用初注装置向采空区先泵送5m3的第一级浆液、再泵送5m 3的第二级浆液、最后泵送第三级浆液，当总注浆量达到30m3时，按骨料:浆液的体积比为I: 5向浆液中添加骨料。当浆液面达到浆液面控制装置7的探头79所在位置时，浆液面控制装置工作，控制电路导通，自动切断混凝土输送泵电源，初注工序完成，起拔钢管，进入复注工序。
[0074]其中骨料添加方法为:骨料210经第二装载机29转运至第二下料斗28中，后经第二皮带输送机27均匀输送至混凝土输送泵23的料斗中，骨料210与浆液经混凝土输送泵23自有搅拌装置搅拌均匀后，经混凝土输送泵23泵送至采空区，可调节第二皮带输送机27的变频调速器，控制骨料添加比例。
[0075]②复注。将止浆塞36下至第二层采空区上部顶板完整基岩段(其中地表以下注浆钢管的长度为65m)，利用复注装置将第三级浆液注入采空区空隙，当孔口注浆压力达到3MPa，且流量小于70L/min后开始计时，持压15min后停止注浆；待孔口压力归零后起拔复注装置。
[0076](5)洗孔。将止浆塞36下放至第一层采空区上部完整基岩(其中地表以下注浆钢管35的长度为25m)，通过洗孔装置对该注浆段进行洗孔，冲洗压力为0.8MPa，冲洗时间为1min0当流量大于100L/min时，可停止冲洗，起拔洗孔装置。
[0077](6)注浆。有初注和复注两个过程，具体如下:
[0078]①初注。将钢管26与浆液面控制装置7的探头79 —同下至预定位置(其中地表以下钢管26的长度为48m)，利用初注装置向采空区先泵送5m3的第一级浆液、再泵送5m 3的第二级浆液、最后泵送第三级浆液，当总注浆量达到30m3时，按骨料:浆液的体积比为I: 5向浆液中添加骨料。当浆液面达到浆液面控制装置7的探头79所在位置时，浆液面控制装置工作，控制电路导通，自动切断混凝土输送泵电源，初注工序完成，起拔钢管，进入复注工序。
[0079]其中骨料添加方法为:骨料210经第二装载机29转运至第二下料斗28中，后经第二皮带输送机27均匀输送至混凝土输送泵23的料斗中，骨料210与浆液经混凝土输送泵23自有搅拌装置搅拌均匀后，经混凝土输送泵23泵送至采空区，可调节第二皮带输送机27的变频调速器，控制骨料添加比例。
[0080]②复注。将止浆塞36下至第一层采空区上部顶板完整基岩段(其中地表以下注浆钢管35的长度为25m)，利用复注装置将第三级浆液注入采空区空隙，当孔口注浆压力达到IMPa，且流量小于70L/min后开始计时，持压15min后停止注浆；待孔口压力归零后起拔复注装置。
[0081](7)封孔。用水固比1: 2的纯水泥浆封孔至地表。
[0082]当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的指导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。
【主权项】
1.一种采空区快速注浆系统，其特征在于，包括制浆装置、洗孔装置、初注装置、复注装置和浆液面控制装置，所述制浆装置用于制取注浆浆液，洗孔装置用于清洗钻孔，初注装置和复注装置用于注入浆液，浆液面控制装置用于控制初注过程中浆液面高度； 所述洗孔装置连有水池，初注装置和复注装置分别连接制浆装置，浆液面控制装置的探头随初注装置的钢管深入注浆钻孔并实时检测初注过程中浆液面高度。2.根据权利要求1所述的一种采空区快速注浆系统，其特征在于，所述制浆装置包括搅拌池，搅拌池的两侧分别连接有两台制浆机，两台制浆机分别通过第一供水管连接水池； 其中一台制浆机上方悬置有螺旋给料机，螺旋给料机连接有水泥仓； 另一台制浆机上方悬置有第一皮带传送机，第一皮带传送机上安装有第一下料斗，第一下料斗内有粉煤灰。3.根据权利要求1所述的一种采空区快速注浆系统，其特征在于，所述洗孔装置包括洗孔泥浆泵、连接件和注浆钢管，洗孔泥浆泵的进浆口通过第二供水管连接水池，洗孔泥浆泵的出浆口通过高压胶管连接连接件，连接件连接注浆钢管，注浆钢管通过注浆钻孔深入采空区岩层，注浆钢管的端部通过螺纹连接有止浆塞。4.根据权利要求3所述的一种采空区快速注浆系统，其特征在于，所述连接件包括两个串接的三通，其中一个三通的一端连接高压胶管，另一端通过压力表缓冲器连接有压力表; 另一个三通的一端连接注浆钢管，另一端连接有截止阀。5.根据权利要求2所述的一种采空区快速注浆系统，其特征在于，所述初注装置包括初注泥浆泵和混凝土输送泵，初注泥浆泵安装在搅拌池一侧，初注泥浆泵通过供料管连接混凝土输送泵，混凝土输送泵的料斗上悬置有第二皮带传送机，第二皮带输送机上安装有第二下料斗，第二下料斗内有骨料； 混凝土输送泵的料斗通过混凝土输送泵管连接钢管。6.根据权利要求5所述的一种采空区快速注浆系统，其特征在于，所述复注装置包括复注泥浆泵，复注泥浆泵的进浆口通过进料管连接搅拌池，复注泥浆泵的出浆口通过高压胶管连接注楽钢管。7.根据权利要求1所述的一种采空区快速注浆系统，其特征在于，所述浆液面控制装置包括控制电路和线缆盘，控制电路连接有注浆工作电路并控制注浆工作电路，控制电路包括升压电路、探头和继电器，探头用于检测浆液面的高度，探头串联在升压电路和继电器之间； 所述升压电路连接有电源，升压电路和电源封装在线缆盘内，线缆盘上缠绕有两芯导线，两芯导线连接探头。8.根据权利要求7所述的一种采空区快速注浆系统，其特征在于，所述探头包括探头帽、探头主体、探头壳，探头主体为圆筒结构，探头主体的上部和下部均有外螺纹，探头帽通过螺纹连接在探头主体上部，探头壳通过螺纹连接在探头主体的下部； 所述探头主体上部固定有绝缘体，绝缘体内沿其轴线平行间隔布置有第一电极和第二电极，第一电极和第二电极的下端悬置有金属导片，金属导片固定连接有传动杆，传动杆的上部通过限位板卡接在探头主体的下部，传动杆的下部深入探头壳，探头壳内置有浮体，浮体与传动杆通过螺纹连接。9.根据权利要求7所述的一种采空区快速注浆系统，其特征在于，所述线缆盘上设有多个插座，多个插座并联在升压电路和探头之间，插座用于连接继电器和警示灯，继电器通过插座接入控制电路。
【专利摘要】本发明公开了一种采空区快速注浆系统，包括制浆装置、洗孔装置、初注装置、复注装置和浆液面控制装置。洗孔装置连通水池，注浆装置包括初注装置和复注装置，浆液面控制装置用于控制初注过程中浆液面高度。装好初注装置后，将钢管连同浆液面控制装置的探头一同下至预定位置，对其进行初注，当浆液面达到预定位置时自动停止注浆，将初注装置从注浆钻孔内拆除，安装复注装置，对采空区再进行复注加压注浆，直至达到终孔标准停止注浆，并用纯水泥浆封死注浆钻孔。本发明在保证工程质量的前提下大大提高了注浆效率。
【IPC分类】E21F15/00
【公开号】CN104912592
【申请号】CN201510337451
【发明人】郭惟嘉, 江宁, 常西坤, 张保良, 张士川, 赵金海, 王海龙, 孙熙震, 路畅, 王学武, 王昌祥, 孔德志, 孔贺, 李金平
【申请人】山东科技大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月17日