斜井水下止浆垫施工装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及斜井施工领域，特别是一种斜井水下止浆垫施工装置。
【背景技术】
[0002]—般情况下斜井(巷)施工时突水淹井后，要恢复施工，通常采用注浆的方法，要注浆必须先施工止浆垫，以满足注浆施工工艺的要求。目前常用的方法是强排降水法，即利用排水设备强排、将水位降至出水地点后，再按设计要求顶水建造止浆垫。这种方法在小涌水情况下使用较多，如果涌水量过大、水头压力过高时，不但排水困难、排水成本高、周期长，而且止浆垫施工难度大、质量难保证、止浆效果较差，甚至出现无法有效施工止浆垫等现象，存在一定的风险。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种斜井水下止浆垫施工装置，能够在静水状态下施工止浆垫，且便于施工，安全可靠，质量可控。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是:一种斜井水下止浆垫施工装置，包括多根注浆导向管，注浆导向管之间通过连接套连接，在最下方的注浆导向管底部设有封口胶垫，在伸入到水下的注浆导向管外壁包覆有漂浮装置。
[0005]在最下方的注浆导向管底部端头还设有导向头，导向头的边缘为圆角或倒角。
[0006]钻杆穿过注浆导向管并作为灌浆管，钻杆与钻机连接，钻机并作为在灌浆时的提升钻杆的装置。
[0007]注浆导向管作为灌浆管，注浆导向管的顶部与卷扬装置连接，卷扬装置作为在灌浆时的提升注浆导向管的装置。
[0008]一种采用上述的斜井水下止浆垫装置进行止浆垫施工的方法，包括以下步骤:
[0009]—、注浆导向管安装，通过连接套将多根的注浆导向管连接，在注浆导向管外壁绑扎漂浮装置，在最下方的注浆导向管底部安装封口胶垫；
[0010]二、在静水位搭设钻机平台和灌浆平台，布置钻机，钻机将钻杆沿着注浆导向管先将封口胶垫钻穿，然后向出水点的岩层内钻进；
[0011]三、水下灌浆；
[0012]采用钻杆作为灌浆管与灌浆机连接进行灌浆，在灌浆过程中利用钻机提升钻杆以形成止浆垫；
[0013]或者，当注浆导向管的安装位置靠近出水点，则利用注浆导向管直接灌浆，注浆导向管与卷扬装置连接，在灌浆过程中利用卷扬装置提升注浆导向管以形成止浆垫；
[0014]四、待强后排水；
[0015]通过以上步骤实现斜井水下止浆垫的施工。
[0016]连接套套接在两根注浆导向管的端头，并与注浆导向管焊接连接。
[0017]在最下方的注浆导向管底部端头设置边缘为圆形或倒角的导向头，防止安装过程中注浆导向管底部端头与井内管线、井壁碰撞而受阻。
[0018]注浆导向管布置为至少两组，相应的钻机也为两组。
[0019]排水时，首先利用钻机钻探检查水下止浆垫的强度，然后开始抽水实验，根据多次不同的抽水降深计算涌水量，校验止浆垫封水效果，利用排水装置将斜井内积水排干；如果涌水量过大，还需继续灌浆加固，直至能够将斜井内水降至止浆垫的位置为止。
[0020]在灌浆过程中适当提高静水位的高程，以提高水头压力，以利浆液进入岩层裂隙。
[0021]本实用新型提供的一种斜井水下止浆垫施工装置，通过采用上述的装置，实施静水灌浆，完成注浆止浆垫的施工，从而在静水状态下完成止水施工，工艺简单，施工方便，安全可靠，质量可控。
【附图说明】
[0022]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
[0023]图1为本实用新型的整体结构示意图。
[0024]图2为本实用新型中止浆垫施工装置的结构示意图。
[0025]图中:注浆导向管I，连接套2，封口胶垫3，导向头4，漂浮装置5，静水位6，出水点7，钻机8，灌浆机9，制浆机10，料场11，钻杆12，止浆垫13，卷扬装置14，岩层15，排水装置16。
【具体实施方式】
[0026]实施例1:
[0027]如图1~2中，一种斜井水下止浆垫施工装置，包括多根注浆导向管1，通常采用直径50-100mm钢管作为注楽导向管1，单节钢管长度为6-9M，注楽导向管I之间通过连接套2连接，本例中的连接套2为承插式连接套2，连接套2套接在注浆导向管I的外壁。
[0028]在最下方的注浆导向管I底部设有封口胶垫3，保持安装期间注浆导向管I内不进水，以减少重量，方便安装。
[0029]在伸入到水下的注浆导向管I外壁包覆有漂浮装置5。漂浮装置5采用泡沫塑料。以使注浆导向管I在水下安装过程中始终处于漂浮状态，以有利长距离安装。
[0030]在最下方的注浆导向管I底部端头还设有导向头4，导向头4的边缘为圆角或倒角，如图1、2中所示。防止安装过程中与井壁内管线、井壁等碰撞而受阻，以保证注浆导向管I顺利安装至出水地点。
[0031]可选的方案中，钻杆12穿过注浆导向管I并作为灌浆管，钻杆12与钻机8连接，钻机8并作为在灌浆时的提升钻杆12的装置。
[0032]另一可选的方案中，注浆导向管I作为灌浆管，注浆导向管I的顶部与卷扬装置14连接，卷扬装置14作为在灌浆时的提升注浆导向管I的装置。
[0033]实施例2:
[0034]在实施例1中装置的基础上，一种采用上述的斜井水下止浆垫装置进行止浆垫施工的方法，包括以下步骤:
[0035]—、注浆导向管I安装，通过连接套2将多根的注浆导向管I连接，连接套2套接在两根注浆导向管I的端头，并与注浆导向管I焊接连接。
[0036]在注浆导向管I外壁绑扎漂浮装置5，在最下方的注浆导向管I底部安装封口胶垫3 ；
[0037]优选的，在最下方的注浆导向管I底部端头设置边缘为圆形或倒角的导向头4，防止安装过程中注浆导向管I底部端头与井内管线、井壁碰撞而受阻。
[0038]二、在静水位6搭设钻机平台和灌浆平台，布置钻机8，钻机8将钻杆12沿着注浆导向管I先将封口胶垫3钻穿，然后向出水点7的岩层内钻进；
[0039]优选的，注浆导向管I布置为至少两组，相应的钻机8也为两组。以充分保证水下止浆垫13的可靠施工，在一组设备进行施工时，另一组作为备用，确保在一组注浆导向管I出现问题的情况下，仍能够保证顺利完成水下止浆垫的施工。
[0040]三、水下灌浆，利用钻机沿注浆导向管I使钻头先将钻杆12端头的封口胶垫3打穿后，钻杆12尽可能向出水点岩层内钻进，以保证注浆效果。
[0041]采用钻杆12作为灌浆管与灌浆机9连接进行灌浆，在灌浆过程中利用钻机8提升钻杆12以形成止浆垫13 ;需根据斜井特征及水头压力设计止浆垫，需留一定的安全系数，因此，灌浆设备与灌浆工程量必须配套，即水下止浆垫施工应在最短时间内完成才能保证质量，灌浆速度是关键。
[0042]采用钻杆12作为灌浆管时:可根据斜井巷坡度、水头压力灌注水灰比0.6-1的纯水泥浆，采用自流式灌浆的方式，如果钻杆12进入岩层可采用有压注浆，根据灌浆速度有控制的逐步提升钻杆12，使其随着浆液的上升而上升；如果条件具备，在灌浆过程中可适时、适当提高井筒巷内静水位高度以提高水头压力，有利于浆液进入岩层裂隙，以增加止浆垫封堵效果。
[0043]优选的，当注浆导向管I的安装位置靠近出水点7，则利用注浆导向管I直接灌浆，注浆导向管I与卷扬装置14连接，在灌浆过程中利用卷扬装置14提升注浆导向管I以形成止浆垫13。
[0044]直接用导向管灌浆时:采用自流式灌注0.6-1的纯水泥浆，如果条件具备可适当在浆液中加入一定比例的5-10MM直径的碎石，以提高止浆垫强度。需要特别注意的是灌浆过程中必须根据灌浆速度有控制的逐步提升注浆导向管1，以防止管道堵塞。如果采用两组以上导向管灌浆，更应密切配合，保证同步提升，直至完成水下止浆垫施工。
[0045]四、待强后排水；在灌浆完成并待强7-14天后，首先利用钻机钻探检查水下止浆垫强度，然后开始抽水实验，可根据三次不同的抽水降深计算涌水量，校验止浆垫封水效果，利用排水装置16将井筒巷内积水排干；如果涌水量过大，还需继续灌浆加固，直至能够将井筒内水降至止浆垫位置为止。
[0046]五、止浆垫加固:抽水完成后，观察止浆垫止水效果，必要时采取加固措施。此时，在小水量情况下，按照注浆设计要求完成最终的注浆止浆垫施工，为注浆施工创造条件。
[0047]通过以上步骤实现斜井水下止浆垫的施工。
[0048]上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种斜井水下止浆垫施工装置，包括多根注浆导向管(I )，注浆导向管(I)之间通过连接套(2)连接，其特征是:在最下方的注浆导向管(I)底部设有封口胶垫(3)，在伸入到水下的注浆导向管(I)外壁包覆有漂浮装置(5 )。2.根据权利要求1所述的一种斜井水下止浆垫施工装置，其特征是:在最下方的注浆导向管(I)底部端头还设有导向头(4)，导向头(4)的边缘为圆角或倒角。3.根据权利要求1所述的一种斜井水下止浆垫施工装置，其特征是:钻杆(12)穿过注浆导向管(I)并作为灌浆管，钻杆(12)与钻机(8)连接，钻机(8)并作为在灌浆时的提升钻杆(12)的装置。4.根据权利要求1所述的一种斜井水下止浆垫施工装置，其特征是:注浆导向管(I)作为灌浆管，注浆导向管(I)的顶部与卷扬装置(14)连接，卷扬装置(14)作为在灌浆时的提升注浆导向管(I)的装置。
【专利摘要】本实用新型提供一种斜井水下止浆垫施工装置，包括多根注浆导向管，注浆导向管之间通过连接套连接，在最下方的注浆导向管底部设有封口胶垫，在伸入到水下的注浆导向管外壁包覆有漂浮装置。施工时包括以下步骤：注浆导向管安装；在静水位搭设钻机平台和灌浆平台，布置钻机，钻机将钻杆沿着注浆导向管先将封口胶垫钻穿，然后向出水点的岩层内钻进；水下灌浆；待强后排水；通过以上步骤实现斜井水下止浆垫的施工。本实用新型，通过采用上述的装置，实施静水灌浆，完成注浆止浆垫的施工，从而在静水状态下完成止水施工，工艺简单，施工方便，安全可靠，质量可控。
【IPC分类】E21D11/10, E21D11/38
【公开号】CN204827470
【申请号】CN201520519580
【发明人】王宗敏, 曲振亭, 王乃伦, 王江, 张英, 朱小春
【申请人】中国水利电力对外公司, 煤炭工业郑州设计研究院股份有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年7月17日