煤矿采空区注浆装置的制作方法

本技术属于井下采区填充装置，具体涉及一种煤矿采空区注浆装置。

背景技术：

1、煤矿采空区，是指在煤矿作业过程中，将地下煤炭或煤矸石等开采完成后留下的空洞或空腔。随着铁路的迅速发展，在修建铁路隧道的过程中，在某些路段需要跨过煤矿采空区，例如重庆至潜江铁路的正阳镇隧道，其在dk258+301～+638段正穿原龙桥煤矿采空区。为了确保后期铁路运营安全，需要对正阳镇隧道正穿煤矿采空区进行治理，设计对影响范围内的采空区进行充填治理。

2、对采空区进行充填治理时，通常采用注浆泵和注浆管将水泥粉煤灰浆液充填至采空区治理范围内。在充填浆液前，工人沿采空区治理两边边界钻孔，灌注聚氨酯化学灌浆材料形成止浆墙，从而达到很好的止水封闭目的，形成封闭注浆边界。因此，注浆过程中，采空区治理范围内的空气需要排出，否则会影响注浆压力。而目前的注浆管仅具有输送浆液的功能，而不具有排气功能，需要额外钻孔进行排气或依靠用于置入注浆管的置入孔进行排气，而前者导致施工量增多并进一步破坏山体结构，后者则要求在注浆过程中不能封闭置入孔，可能导致浆液流出。

技术实现思路

1、本实用新型意在提供一种煤矿采空区注浆装置，以解决现有注浆管不具有排气功能的问题。

2、为了达到上述目的，本实用新型的方案为：煤矿采空区注浆装置，包括注浆管，还包括排气软管，所述注浆管的管壁上沿轴向开设有供排气软管贯穿的通道。

3、本方案的工作原理及有益效果在于：本方案中，将排气软管插入注浆管的通道内，从而使得排气软管的一端探入采空区内，另一端位于采空区外。如此，不仅能够在注浆过程中将采空区内的有害气体排出，避免采空区内气压增大，还能够将采空区内的有害气体排至指定位点(根据排气软管位于采空区外的长度来决定)，避免有害气体排放在注浆管附近，从而避免对注浆管附近的工人造成身体损害。

4、可选地，所述排气软管探入采空区的一端固定连接有第一膨胀气囊，排气软管的管壁上沿轴向开设有充气通路，充气通路的一端与第一膨胀气囊连通，充气通路的另一端连通有充气管。

5、本方案中，通过充气管和充气通路向第一膨胀气囊充气，第一膨胀气囊的体积增大，随后第一膨胀气囊与通道内周壁之间的压力增大，从而将排气软管固定在通道内，避免排气软管相对通道发生移动。

6、可选地，所述排气软管上设有第二膨胀气囊，充气通路连通有充气支路，充气支路与第二膨胀气囊连通。

7、本方案中，充气时，空气经充气管、充气通路和充气支路进入第二膨胀气囊内，如此，第二膨胀气囊和第一膨胀气囊同时膨胀，体积增大。此种情况下，则利用膨胀后的第二膨胀气囊固定排气软管，而膨胀后的第一膨胀气囊进入采空区内，以便在后续注浆过程中，膨胀后的第一膨胀气囊可以带动排气软管漂浮在浆液之上，从而继续将采空区内的有害气体排出。

8、可选地，所述充气管包括硬管段和软管段，所述硬管段上安装有用于关闭充气管的阀门。

9、本方案中，利用阀门关闭或打开充气管，从而使得第一膨胀气囊或第一膨胀气囊和第二膨胀气囊充气后能够保持膨胀状态。

10、可选地，所述硬管段远离软管段的一端连接有充气泵。

11、本方案中，利用充气泵进行充气，避免工人手动充气。

12、可选地，所述通道的数量为两个以上。

13、本方案中，通道的数量为两个以上，排气面积增加，从而增加采空区内有害气体的排出效率。另外，若有通道中的排气软管出现堵塞，则还可以通过另外的通道进行排气。

14、可选地，相邻两个通道中，一个通道的底端高于另一个通道的底端。

15、本方案中，通道底端的高度不同，从而使得注浆管可以在不同钻孔深度的情况下使用。

16、可选地，所述排气软管上设有刻度线。

17、本方案中，工人能够通过排气软管上的刻度线掌握排气软管的探入长度，从而预估第一膨胀气囊以及第二膨胀气囊的位置。

18、可选地，所述通道包括第一段、第二段和第三段，所述第二段沿注浆管的轴向设置，所述第三段靠近第二段的一端高于第三段远离第二段的一端。

19、本方案中，第三段如此倾斜设置，便于排气软管探入第二段内后转弯进入第三段内。

20、可选地，所述第一段靠近第二段的一端低于第一段远离第二段的一端。

21、本方案中，第一段如此倾斜设置，便于排气软管探入第一段内后转弯进入第二段。

技术特征：

1.煤矿采空区注浆装置，包括注浆管，其特征在于：还包括排气软管，所述注浆管的管壁上沿轴向开设有供排气软管贯穿的通道，所述排气软管的外周壁与所述通道的内周壁贴合。

2.根据权利要求1所述的煤矿采空区注浆装置，其特征在于：所述排气软管探入采空区的一端固定连接有第一膨胀气囊，排气软管的管壁上沿轴向开设有充气通路，充气通路的一端与第一膨胀气囊连通，充气通路的另一端连通有充气管。

3.根据权利要求2所述的煤矿采空区注浆装置，其特征在于：所述排气软管上设有第二膨胀气囊，充气通路连通有充气支路，充气支路与第二膨胀气囊连通。

4.根据权利要求2或3所述的煤矿采空区注浆装置，其特征在于：所述充气管包括硬管段和软管段，所述硬管段上安装有用于关闭充气管的阀门。

5.根据权利要求4所述的煤矿采空区注浆装置，其特征在于：所述硬管段远离软管段的一端连接有充气泵。

6.根据权利要求1所述的煤矿采空区注浆装置，其特征在于：所述通道的数量为两个以上。

7.根据权利要求6所述的煤矿采空区注浆装置，其特征在于：相邻两个通道中，一个通道的底端高于另一个通道的底端。

8.根据权利要求2或3所述的煤矿采空区注浆装置，其特征在于：所述排气软管上设有刻度线。

9.根据权利要求1所述的煤矿采空区注浆装置，其特征在于：所述通道包括第一段、第二段和第三段，所述第二段沿注浆管的轴向设置，所述第三段靠近第二段的一端高于第三段远离第二段的一端。

10.根据权利要求9所述的煤矿采空区注浆装置，其特征在于：所述第一段靠近第二段的一端低于第一段远离第二段的一端。

技术总结
本技术属于井下采区填充装置技术领域，具体涉及一种煤矿采空区注浆装置，包括注浆管和排气软管，所述注浆管的管壁上沿轴向开设有供排气软管贯穿的通道，所述排气软管的外周壁与所述通道的内周壁贴合。本技术中，将排气软管插入注浆管的通道内，从而使得排气软管的一端探入采空区内，另一端位于采空区外。如此，不仅能够在注浆过程中将采空区内的有害气体排出，避免采空区内气压增大，还能够将采空区内的有害气体排至指定位点。而且，本技术结构简单、使用方便，易于推广。

技术研发人员：吴丽君,边永生,高雪源,孟春雨,薛玖强,刘杨,邱思强,程从龙,何泽正
受保护的技术使用者：中铁八局集团第一工程有限公司
技术研发日：20230829
技术公布日：2024/3/11