[发明专利]一种底板裂隙水吸抽装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种底板裂隙水吸抽装置和方法，尤其适用于矿山、隧道、地下工程中裂隙发育围岩、软岩围岩及渗水围岩底板水的引流抽排。

背景技术

矿山、隧道、地下工程中经常会遇到裂隙发育围岩、软弱围岩及渗水围岩，围岩内含有明显软弱夹层、泥化夹层、各类结构面，以及各类复合结构。其中，含泥岩夹层软岩围岩有强膨胀性和风化性的特点，且在水和动压共同作用时，泥岩遇水后极易泥化，常伴随围岩渗水，潮湿质软，巷道易产生底鼓等现象。此类围岩采取底板锚固支护方式时，底板锚杆打设困难且难以形成有效的锚固力，同时，一般采取支护措施以后，渗水条件下仍旧会出现底鼓和巷道底板开裂，影响巷道使用和安全生产。针对此种情况，需要设计一种底板裂隙水吸抽装置和方法，将底板水引导排出，从而防止底板离层区积水软化围岩，预防和减少底鼓。此装置不仅结构简单、易施工，还可以减少支护成本，有效增加围岩稳定性。

发明的内容

技术问题：本发明的目的是克服已有技术中的不足，提供一种结构简单、成本低、易施工、抽水效果好的底板裂隙水吸抽装置和方法。

技术方案：本发明的底板裂隙水吸抽装置，包括伸入底板钻孔内部的抽水管、伺服泵，所述的抽水管外壁上间隔设有若干倒卡和抽水孔，抽水管管段连接处套装有内含膨胀剂的橡胶阻水环，抽水管内设有单向隔水片，抽水管的出口处外壁与钻孔孔口内壁充填有密封胶，抽水管出口的端经连接接头连接有环状引流虹吸管，环状引流虹吸管的另一端经阀门与伺服泵的入口相连，伺服泵的出口经软管连接至水槽内；所述的抽水管由无缝不锈钢管制成。

所述的单向隔水片内设有可单向打开与闭合的偏心销轴；所述的抽水孔垂直于抽水管管壁，管壁的每个横截面仅限打一孔；所述的伺服泵为稳压自调节泵。

本发明的底板裂隙水吸抽方法，包括如下步骤：

a.安装底板裂隙水吸抽装置，根据底板裂隙水的含水情况，在已打好抽水孔并安装好倒卡、单向隔水片的抽水管上套装橡胶阻水环；

b.将抽水管伸入钻孔直至钻孔底部，回拉抽水管确保倒卡卡紧钻孔内壁；抽水管固定后，进行封孔，在抽水管出口处的外壁与钻孔孔口的内壁之间注入密封胶；

c.在抽水管的外露端通过连接接头与环状引流虹吸管一端相连，在环状引流虹吸管另一端连接伺服泵，在伺服泵的入口处设置控制水流量的阀门，伺服泵经管路连接至水槽，将环状引流虹吸管固定在巷道帮部；

d.打开阀门，开启伺服泵，通过环状引流虹吸管将底板中的水引出，并通过仪表设定伺服泵的稳定压力，使伺服泵根据底板水压自动开启和关闭，从而控制水流量。

有益效果：本发明充分考虑了矿山、隧道、地下工程中裂隙发育围岩、软弱围岩及渗水围岩的综合特点，提供了一种底板裂隙水吸抽装置和方法，通过连通器原理和密封流体虹吸原理将底板裂隙中的水抽出，阻止软岩支护系统水化失效，同时通过设置的阀门有效地控制出水量，确保有裂隙水条件下软岩支护系统的可靠性、安全性和长久性。其结构简单、成本低廉，易施工，可靠有效。具有如下优点：

1）抽水管管段连接处套装有内含膨胀剂的阻水环，可根据岩层渗水情况，对积水进行有效阻隔，防止不同岩层的积水沿孔表面流出，同时，抽水管出口处外壁与钻孔孔口内壁之间充填有密封胶，起到堵水防风化的积极作用；

2）环状引流虹吸管的另一端经阀门与伺服泵的入口相连，可以有效地控制水量和防止外部空气进入钻孔，风化岩层；

3）抽水管内设有单向隔水片，可以防止管内上部收集的水流到下部，以免下部岩层在长时积水浸泡后膨胀、开裂；

4）环状引流虹吸管外接的伺服泵为稳压自调节泵，能根据抽水管内水压自动调节开关，形成高效节能的抽水循环。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1-倒卡；2-抽水孔；3-单向隔水片；4-阻水环；5-抽水管；6-密封胶；7-连接接头；8-环状引流虹吸管；9-伺服泵；10-水槽；11-阀门。

具体实施方式

下面结合附图中的实施例对本发明作进一步描述：