CN104196489A - 一种柱梁式注浆装置及其封孔注浆工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柱梁式注浆装置及其封孔注浆工艺，包括注浆管连接装置和高压闸阀，注浆管连接装置包括上、下两个法兰盘及中间短接管，在注浆管连接装置的中间短接管外侧设有注浆管接头，在注浆管连接装置的中间短接管内连接有短套管；注浆管连接装置的下方设有固定装置，固定装置包括上、下两个法兰盘及中间短接管，在固定装置的中间短接管外侧焊接有工字钢柱梁，工字钢柱梁的两端对称设有配重，在固定装置的下端法兰盘上连接有套管接头；套管接头的下端连接下入原孔的长套管；注浆管连接装置的下端法兰盘连接在固定装置的上端法兰盘上，注浆管连接装置的上端法兰盘连接高压闸阀，该发明解决了原供水孔套管损坏严重时的注浆问题，经济效益显著。
Description
技术领域
该发明涉及一种注浆装置及封孔工艺，特别是涉及一种柱梁式注浆装置及其封孔注浆工艺。
背景技术
目前，对于在矿山地下巷道中的报废的供水孔，需花费大量的人、财、物力和电力进行排水和水处理，不仅排水工程量大，也造成地下水资源的严重破坏和浪费，使优质的地下水涌入井巷变成污水，若排出地面直接进入地表水体，则会给地面水环境造成严重的污染，当矿区报废供水孔较多时，严重可导致地下水位大面积下降，加剧矿区附近的城镇、农村的工农业生产用水的紧张，特别是给农业生产造成严重的危害。目前采用注浆方式封堵供水孔时，常规的做法是将注浆装置固定在原供水孔的套管上方，但对于报废严重的供水孔，一般原供水孔套管已经部分或全部断裂时，采用高压注浆封孔时，原供水孔套管已经无法丝扣固定注浆装置的法兰盘，因此封孔注浆的过程也无法进行。
发明内容
本发明为了解决原孔套管损坏严重的报废供水孔在采用注浆封孔时注浆装置无法固定、封孔注浆的过程无法进行的问题，提供一种结构简单、使用方便的柱梁式注浆装置及其封孔注浆工艺。
本发明的技术解决方案是：
一种柱梁式注浆装置，包括注浆管连接装置和高压闸阀，所述注浆管连接装置包括上、下两个法兰盘及连接上、下法兰盘的中间短接管，在注浆管连接装置的中间短接管外侧设有注浆管接头，在注浆管连接装置的中间短接管内连接有短套管；所述注浆管连接装置的下方设有固定装置，所述固定装置包括上、下两个法兰盘及连接上、下法兰盘的中间短接管，在固定装置的中间短接管外侧焊接有工字钢柱梁，所述工字钢柱梁的两端对称设有配重，在固定装置的下端法兰盘上连接有套管接头；所述套管接头的下端连接下入原孔的长套管；所述注浆管连接装置的下端法兰盘通过螺栓连接在所述固定装置的上端法兰盘上，所述短套管的下端与所述套管接头上端连接；所述注浆管连接装置的上端法兰盘通过螺栓连接高压闸阀的法兰盘。
所述配重为焊接在工字钢柱梁两端的柱窝及固定在柱窝内的压柱。
所述注浆管连接装置的下端法兰盘和所述固定装置的下端法兰盘之间垫有两层石棉垫。
一种柱梁式注浆装置的封孔注浆工艺：
步骤一：连接好上述柱梁式注浆装置，将固定装置的下端法兰盘套在原孔套管上，将注浆管接头连接注浆管路；
步骤二：往原孔套管和长套管之间的缝隙注入单液水泥浆，待单液水泥浆从高压闸阀内开始返出时，关闭高压闸阀开口的三分之一，开始往原孔套管和长套管之间的缝隙注入水泥—水玻璃双液，待高压闸阀内返出水泥—水玻璃双液稠浆块且注浆压力达到设定压力时，停止注浆且关闭高压闸阀，待浆液凝固一段时间达到设定的强度要求后，完全打开高压闸阀放水检查浆液凝固情况，然后再次关闭高压闸阀憋压检查套管加固情况；
步骤三：关闭高压闸阀，在高压闸阀上端安装长套管，往长套管内装入一管麻捻，在长套管上方安装注浆闷头，在注浆闷头上连接注浆管路，打开高压闸阀，往长套管孔内注入单液水泥浆，待注浆量达到设定要求时，改注水泥-水玻璃双液，待注浆压力达到设定压力时停止注浆，待浆液凝固一段时间达到设定的强度要求后拆除压柱、高压闸阀及高压闸阀上端的长套管和注浆闷头。
所述单液水泥浆的水灰重量比为1：1.5。
所述水泥—水玻璃双液中水泥与水玻璃的体积比为1:0.5，其中的水玻璃采用40°Bé。
与现有技术相比，本发明一种柱梁式注浆装置及其封孔注浆工艺具有以下优点：
1、所述柱梁式注浆装置包括固定装置，用固定装置固定注浆管连接装置，解决了原供水孔套管损坏严重时注浆装置的固定问题，使注浆过程得以进行；
2、所述柱梁式注浆装置包括一个下入原孔的长套管，在对原供水孔进行注浆时，可以先加固下入的长套管与原孔之间的缝隙，再对长套管孔进行注浆封孔，采用这种注浆方式注浆过程的注浆压力易于控制，注浆稳固性好；
3. 运用此柱梁式注浆装置封堵报废严重的供水孔，不仅解决了矿区水资源严重破坏和浪费的问题，而且为矿区节约巨额的排水费用和矿井水处理费用，因此该技术的运用产生了巨大的经济价值。
附图说明
图1是柱梁式注浆装置的固定装置的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是柱梁式注浆装置的注浆管连接装置的结构示意图；
图4是图3的俯视图；
图5是柱梁式注浆装置的装配结构示意图；
图6是柱梁式注浆装置的封孔注浆工艺的设备连接示意图。
具体实施方式
附图说明中标号1固定装置，1-1上端法兰盘，1-2下端法兰盘，1-3中间短接管，1-4工字钢柱梁，1-5柱窝，1-6套管接头， 2注浆管连接装置，2-1上端法兰盘，2-2下端法兰盘，2-3中间短接管，2-4注浆管接头，2-5短套管， 3下入原孔的长套管，4压柱，5高压闸阀，6长套管，7注浆闷头。
下面结合附图和具体实施方式对本发明一种柱梁式注浆装置及其封孔注浆工艺作进一步说明：
某供水孔内层套管Φ89mm，共46m，外层套管Φ108mm，共25m，该供水孔法兰盘和套管连接处由于长时间受水腐蚀，直径Φ108mm和Φ89mm套管损坏严重，直径Φ108mm套管腐蚀断裂，孔内下有直径Φ73mm套管，已经断裂，目前钻孔出水量约100m3/h，需要对该供水孔进行封孔处理。因原套管已经全部断裂，已经无丝扣固定新的法兰盘，因此本发明提出一种柱梁式注浆装置及其封孔工艺对其处理，具体如下：
如图1-6 所示，一种柱梁式注浆装置，包括注浆管连接装置2和高压闸阀5，所述注浆管连接装置2包括Φ108mm上端法兰盘2-1、Φ108mm下端法兰盘2-2及连接上、下法兰盘的Φ89mm中间短接管2-3，在注浆管连接装置2的中间短接管2-3上设有Φ25mm注浆管接头2-4，在注浆管连接装置2的中间短接管2-3内焊接Φ50mm的短套管2-5；所述注浆管连接装置2的下方设有固定装置1，所述固定装置1包括Φ108mm的上端法兰盘1-1、Φ108mm的下端法兰盘1-2及连接上、下端法兰盘的Φ89mm、长100mm中间短接管1-3，在固定装置1的中间短接管1-3上焊接有工字钢柱梁1-4，所述工字钢柱梁1-4的两端设有Φ159mm柱窝1-5，所述柱窝1-5内固定有20t的压柱4，在固定装置1的下端法兰盘1-2上焊接Φ50mm套管接头1-6；所述套管接头1-6的下端连接Φ50mm、长20m的下入原孔的长套管3；所述注浆管连接装置2的下端法兰盘2-2通过八个螺栓连接在所述固定装置1的上端法兰盘上1-1，所述短套管2-5的下端与所述套管接头1-6的上端连接；所述注浆管连接装置2的上端法兰盘2-1通过螺栓连接高压闸阀5的法兰盘。
所述注浆管连接装置2的下端法兰盘2-2和所述固定装置1的下端法兰盘1-2之间垫有两层石棉垫。
一种柱梁式注浆装置的封孔注浆工艺：
步骤一：连接好上述柱梁式注浆装置，将固定装置1的下端法兰盘1-2套在原孔套管上，将注浆管接头2-4连接注浆管路；
步骤二：往原孔套管和长套管之间的缝隙注入单液水泥浆，待单液水泥浆从高压闸阀5内开始返出时，关闭高压闸阀5开口的三分之一，开始往原孔套管和长套管之间的缝隙注入水泥—水玻璃双液，待高压闸阀5内返出水泥—水玻璃双液稠浆块且注浆压力达到12MPa，停止注浆且关闭高压闸阀5，待浆液凝固1小时达到设定的强度要求后，完全打开高压闸阀5放水检查浆液凝固情况，再次关闭高压闸阀5憋压检查套管加固情况；
步骤三：关闭高压闸阀5，在高压闸阀5上端安装长套管6，往长套管6装入一管麻捻，在长套管6上方安装注浆闷头7，在注浆门头7上连接注浆管路，打开高压闸阀5，往长套管6孔内注入单液水泥浆，待注浆量达到3t时，改注水泥-水玻璃双液，待注浆压力达到15MPa时停止注浆，浆液凝固12小时达到设定的强度要求后拆除压柱4、高压闸阀5及高压闸阀5上端的长套管6和注浆闷头7。
所述单液水泥浆的水灰重量比为1：1.5。
所述水泥—水玻璃双液中水泥与水玻璃的体积比为1:0.5，其中的水玻璃采用40°Bé。
Claims (6)
1.一种柱梁式注浆装置，包括注浆管连接装置和高压闸阀，其特征在于：所述注浆管连接装置包括上、下两个法兰盘及连接上、下法兰盘的中间短接管，在注浆管连接装置的中间短接管外侧设有注浆管接头，在注浆管连接装置的中间短接管内连接有短套管；所述注浆管连接装置的下方设有固定装置，所述固定装置包括上、下两个法兰盘及连接上、下法兰盘的中间短接管，在固定装置的中间短接管外侧焊接有工字钢柱梁，所述工字钢柱梁的两端对称设有配重，在固定装置的下端法兰盘上连接有套管接头；所述套管接头的下端连接下入原孔的长套管；所述注浆管连接装置的下端法兰盘通过螺栓连接在所述固定装置的上端法兰盘上，所述短套管的下端与所述套管接头上端连接；所述注浆管连接装置的上端法兰盘通过螺栓连接高压闸阀的法兰盘。
2.根据权利要求1所述的一种柱梁式注浆装置，其特征在于：所述配重为焊接在工字钢柱梁两端的柱窝及固定在柱窝内的压柱。
3. 根据权利要求1所述的一种柱梁式注浆装置，其特征在于：所述注浆管连接装置的下端法兰盘和所述固定装置的下端法兰盘之间垫有两层石棉垫。
4. 一种柱梁式注浆装置的封孔注浆工艺，其特征在于：
步骤一：连接好上述柱梁式注浆装置，将固定装置的下端法兰盘套在原孔套管上，将注浆管接头连接注浆管路；
步骤二：往原孔套管和长套管之间的缝隙注入单液水泥浆，待单液水泥浆从高压闸阀内开始返出时，关闭高压闸阀开口的三分之一，开始往原孔套管和长套管之间的缝隙注入水泥—水玻璃双液，待高压闸阀内返出水泥—水玻璃双液稠浆块且注浆压力达到设定压力时，停止注浆且关闭高压闸阀，待浆液凝固一段时间达到设定的强度要求后，完全打开高压闸阀放水检查浆液凝固情况，然后再次关闭高压闸阀憋压检查套管加固情况；
步骤三：关闭高压闸阀，在高压闸阀上端安装长套管，往长套管内装入一管麻捻，在长套管上方安装注浆闷头，在注浆闷头上连接注浆管路，打开高压闸阀，往长套管孔内注入单液水泥浆，待注浆量达到设定要求时，改注水泥-水玻璃双液，待注浆压力达到设定压力时停止注浆，待浆液凝固一段时间达到设定的强度要求后拆除压柱、高压闸阀及高压闸阀上端的长套管和注浆闷头。
5.根据权利要求4所述的一种柱梁式注浆装置的封孔注浆工艺，其特征在于：所述单液水泥浆的水灰重量比为1：1.5。
6.根据权利要求4所述的一种柱梁式注浆装置的封孔注浆工艺，其特征在于：所述水泥—水玻璃双液中水泥与水玻璃的体积比为1:0.5，其中的水玻璃采用40°Bé。
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