[发明专利]一种风化泥质破碎巷道注浆参数自动监测系统及注浆效果检测方法

说明书

本发明提供一种风化泥质破碎巷道注浆参数自动监测系统及注浆效果检测方法，包括：注浆泵，注浆锚杆，止浆塞，注浆量传感器，压力传感器，数据采集终端以及工控机；注浆锚杆的注浆段均匀布设有若干个注浆孔，注浆孔与中空结构相连通；通过连接工控机，使感应的注浆量数据信息以及注浆压力感应信息上传至工控机，使监控人员实时获取注浆数据，对注浆过程进行控制。实时获取每根注浆锚杆注浆量数据信息以及注浆压力感应信息，并将注浆量数据信息以及注浆压力感应信息进行储存供查询参考，而且通过连接工控机，使感应的注浆量数据信息以及注浆压力感应信息上传至工控机，使监控人员实时获取注浆数据，对注浆过程进行控制。

技术领域

本发明属于煤矿巷道围岩控制安全技术领域，尤其涉及一种风化泥质破碎巷道注浆参数自动监测系统及注浆效果检测方法。

背景技术

煤矿井下风化破碎区域泥质巷道围岩是处于岩性变异、高水压地质环境，软弱破碎，具有整体不良工程地质性质的变异地质体，该类巷道围岩控制属于特殊地质条件下的围岩稳定性控制问题。在风化裂隙发育、岩体软弱破碎富水条件下，受扰动的裂隙水侵入新开掘的巷道围岩，造成围岩强度衰减弱化、承载性能下降。为了防止风化破碎区域泥质巷道发生失稳垮冒事故以及巷道掘进后的围岩能够长期保持稳定，围岩注浆技术因其诸多优点被广泛应用。对注浆过程中浆液压力和注浆量的实时监测以及注浆前后岩体完整性进行定量评价，是风化破碎巷道围岩注浆补强加固工程中需要进行的基础性工作之一。但由于巷道围岩地质条件的复杂多变性和注浆施工质量的不确定性，需对注浆施工过程中注浆压力、注浆量等参数进行实时自动监测、对已施工地段进行注浆加固效果定量检测，以确保巷道掘进施工安全。如果不能实时监测注浆参数、不能准确评价加固效果，不仅出现盲目注浆、跑浆、漏浆、浪费支护材料，还将会为巷道掘进工程的施工带来极大安全隐患，甚至引发巷道围岩垮冒失稳致灾事故。传统的巷道围岩注浆参数监测主要依靠安装在注浆泵上的压力表或流量计进行，但无法实现对每根注浆锚杆注浆信息的实时自动监测和数据存储分析；传统的工程类比法和钻探法评价注浆加固效果，大多仅凭借工程经验，没有明确的技术参数标准来指导注浆工艺过程，缺乏准确的量化评价；岩体完整性系数K_V评价方法在岩石工程勘察、设计及地下工程围岩分类、完整性评价中有着重要的地位，但工程实践中通常以整个整体钻孔平均值作为计算完整性指数的代表值，没有考虑沿钻孔轴向不同分段岩体完整性的差异性。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明的目的在于，提供一种风化泥质破碎巷道注浆参数自动监测系统，包括：注浆泵，注浆锚杆，止浆塞，注浆量传感器，压力传感器，数据采集终端以及工控机；注浆锚杆内部为供浆液流动的中空结构，注浆锚杆设有注浆段，螺纹段以及入浆段；注浆锚杆的注浆段均匀布设有若干个注浆孔，注浆孔与中空结构相连通；

所述止浆塞设有固定通孔，所述固定通孔内部设有内螺纹，螺纹段设有外螺纹，外螺纹与内螺纹相配合使止浆塞套装在注浆锚杆的螺纹段上；止浆塞边缘处固定连接有固定支板，所述固定支板设有固定凹槽，固定凹槽内部固定插装有止浆橡胶圈；

注浆泵的排浆管与注浆锚杆的入浆段连接；止浆塞上设有卡槽，数据采集终端铠装在卡槽内；止浆塞的侧壁上设有与压力传感器相适配的压力安装孔以及与注浆量传感器相适配的注浆量安装孔；

注浆锚杆的螺纹段上设有压力安装通孔以及注浆量安装通孔；压力安装通孔的孔壁和压力安装孔的孔壁上分别设置有与压力传感器相适配的内螺纹，压力传感器的外螺纹分别与压力安装通孔壁的内螺纹和压力安装孔孔壁的内螺纹进行螺纹连接，使压力传感器穿过止浆塞和注浆锚杆，感应注浆锚杆内部浆液的压力；

注浆量安装通孔的孔壁和注浆量安装孔的孔壁上分别设置有与注浆量传感器相适配的内螺纹，注浆量传感器的外螺纹分别与注浆量安装通孔孔壁的内螺纹和注浆量安装孔孔壁的内螺纹进行螺纹连接，使注浆量传感器穿过止浆塞和注浆锚杆，感应注浆锚杆内部的注浆量；