[发明专利]注浆自动控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种注浆自动控制方法及装置，特别是一种适应矿井复杂地质条件下的注浆控制的注浆自动控制方法及装置。

技术背景

巷道注浆是堵水工程的关键环节,注浆质量的优劣,直接关系到堵水工程的成败,加强注浆现场的技术监控,保证堵水注浆的质量,就能在突水巷道形成牢固的挡水墙,在根本上治住水患。目前注浆控制采用的方法是固定参数的控制，不能针对注浆的反馈情况进行自适应的注浆液密度和注浆压力的自动调整，影响了注浆的效果。

发明内容

本发明的目的是要克服已有技术中的不足之处，提供一种结构简单、使用方便、解决矿井复杂地质条件下的堵水注浆自动控制问题的方法及装置。

为实现上述目的，本发明的注浆自动控制方法，包括如下步骤：

步骤一，初注阶段的控制：

装置启动后，微处理器根据预设输入的参数进控制水泥定量控制器和添加剂定量控制器将水泥和添加剂投入浆桶内，之后微处理器控制水流量控制器向浆桶内注入预先设定好的水量，同时微处理器向搅拌控制器发送指令，搅拌控制器控制浆桶对内部材料进行搅拌，同时质量流量变送器对浆桶内的浆液的密度进行检测，并将检测结果反馈给微处理器，当质量流量变送器检测的浆液密度为1.6±0.005时，微处理器关闭水流量控制器停止注水，初注阶段的制浆完成；

当制浆完成后，微处理器控制注浆泵控制器打开注浆泵，注浆泵开始工作将浆液从浆桶注入注浆管，此时设在注浆管上的注浆压力变送器和设在回浆管上的孔口压力变送器对注浆孔内的浆液压力进行检测，并将检测信息反馈给微处理器，微处理器通过注浆压力变送器和孔口压力变送器的反馈信息控制浆泵控制器将浆液的压力控制在1.2～1.5MPa；

步骤二，初压阶段结束时机的判断：

注浆流量变送器和质量流量变送器将检测到的注浆量信息反馈给微处理器，当注浆量超过50t，在控制孔口压力不变的条件下，注浆流量下降至初始值的60%以上时，初压阶段结束；

步骤三，压注阶段的控制：

微处理器根据预设输入的参数进控制水泥定量控制器和添加剂定量控制器将水泥和添加剂投入浆桶内，之后微处理器控制水流量控制器向浆桶内注入预先设定好的水量，同时微处理器向搅拌控制器发送指令，搅拌控制器控制浆桶对内部材料进行搅拌，同时质量流量变送器对浆桶内的浆液的密度进行检测，并将检测结果反馈给微处理器，当质量流量变送器检测的浆液密度为2.0±0.005时，微处理器关闭水流量控制器停止注水，压注阶段的制浆完成；

当制浆完成后，微处理器控制注浆泵控制器打开注浆泵，注浆泵开始以400L/min的速度将浆液从浆桶注入注浆管，此时设在注浆管上的注浆压力变送器和设在回浆管上的孔口压力变送器对注浆孔内的浆液压力进行检测，并将检测信息反馈给微处理器；

步骤四，注浆完成的判断：

当孔口压力变送器反馈给微处理器的检测孔口压力为5～10Mpa时，则微处理器控制注浆泵控制器逐渐减小注浆流量，同时注浆流量变送器监测注浆流量的减小，当孔口压力变送器检测的孔口压力增大或者保持不变，则微处理器控制注浆结束。

本发明实现上述方法的注浆自动控制装置，包括浆桶，浆桶内设有加水流量控制器、水泥定量控制器和添加剂定量控制器，浆桶底部设有搅拌控制器，浆桶连接有注浆泵，浆桶与注浆泵之间设有质量流量变送器，注浆泵上设有插入注浆孔的注浆管，注浆管上分别设有注浆压力变送器和注浆压力变送器，浆桶顶部连接有一端设在注浆孔内的回浆管，回浆管内设有空口压力变送器，所述加水流量控制器、水泥定量控制器和添加剂定量控制器的输入端分别连接微处理器的输出端，搅拌控制器和注浆泵控制器的输入端与微处理器的输出端相连接，注浆压力变送器、注浆压力变送器、质量流量变送器和空口压力变送器的输出端分别与微处理器的输入端相连接。所述的注浆泵控制器为加压泵。

有益效果，由于采用了上述技术方案，本发明可以实现注浆的自动化，对注浆的反馈情况进行自适应的注浆液密度和注浆压力的自动调整，可以根据不同要求实现注浆浆液密度和注浆压力的自适应控制，提高工作效率，解决了目前矿井复杂地质条件的注浆自动控制问题，可以应用于矿井透水裂隙的封堵，提高注浆堵水的效果，保障煤矿的安全。其方法和结构简单，使用方便，效果好，具有广泛的实用性。

附图说明

图1是本发明的注浆控制结构图；

图2是本发明的注浆系统结构图。