[实用新型]邻近既有井筒条件下新建煤矿深立井地面预注浆监控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种预注浆监控系统，具体涉及一种邻近既有井筒条件下新建煤矿深立井地面预注浆监控系统。

背景技术

近年来，随着生产煤矿浅部资源逐步枯竭，为了确保矿井的可持续发展，多数矿井迫切需要实施安全改扩建和深部水平延伸工程，如在工业广场内新建深立井井筒工程日益增多。由于工业广场内已有主井、副井和风井等多个井筒，在此情况下新建深立井将邻近既有井筒，一般新建深立井与既有井筒之间相距50～150m左右。

在煤矿新深立井建设中，采用地面预注浆技术可以在井筒周围形成注浆防水帷幕，从而大幅度降低井筒施工过程中的涌水量、改善凿井条件和加快施工速度。由于在工业广场内新建深立井的井筒深，含水层的水压大，进行地面预注浆时注浆压力将很高，在如此大的注浆压力作用下，注浆浆液将沿着地层裂缝运移很远，当注浆浆液遇到邻近既有井筒时，高压浆液将打破既有井筒的井壁，严重破坏既有井筒，对矿井的安全生产造成严重威胁。现如今在国内，已有多个矿井事故均由在工业广场内新建井筒时进行地面预注浆而打坏邻近既有井筒从而引发的。综上，邻近既有井筒条件下新建煤矿深立井进行地面预注浆时，必须要采用科学、合理的监控系统，防止注浆的高压浆液击破邻近的原有井筒，确保既有井筒安全运营。

因此，开展邻近既有井筒条件下新建煤矿深立井地面预注浆监控系统研究具有十分重要的意义。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种邻近既有井筒条件下新建煤矿深立井地面预注浆监控系统，以至少解决目前邻近既有井筒条件下新建煤矿深立井进行地面预注浆时，注入的高压浆液击破邻近的既有井筒，对既有井筒造成严重的安全事故的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种邻近既有井筒条件下新建深立井地面预注浆监控系统，所述预注浆监控系统包括：

注浆压力控制系统，所述注浆压力控制系统设置在所述新建深立井外围的地面预注浆泵站内，用于监控注浆压力的变化值；

水位自动监控系统，所述水位自动监控系统设置在所述新建深立井与邻近既有井筒之间的观测孔内，用于监控注浆浆液引起的所述观测孔内的水位变化值；

井壁卸压系统，所述井壁卸压系统设置在所述既有井筒的井壁上；当扩散传递至所述既有井筒井壁上的浆液压力超过该既有井筒井壁上的设计外荷载值时，所述井壁卸压系统将自动卸压，用于防止所述既有井筒井壁遭遇破坏。

在如上所述的邻近既有井筒条件下新建深立井地面预注浆监控系统，优选，所述注浆压力控制系统包括：

注浆管路，用于将所述地面预注浆泵站内的注浆浆液输送至多个注浆孔内；

在所述注浆管路上设有高压四通阀，所述高压四通阀的第一连接口和第二连接口均连接在所述注浆管路上，且所述第一连接口通过高压注浆软管与注浆泵连接、所述第二连接口通过高压注浆软管与注浆管接口连接。

在如上所述的邻近既有井筒条件下新建深立井地面预注浆监控系统，优选，所述高压四通阀的第三连接口上安装有压力传感器，所述高压四通阀的第四连接口上安装有卸压阀；

且所述压力传感器和所述注浆泵均通过信号传输线与计算机连接，由所述计算机接收所述压力传感器发送的信号、控制所述注浆泵是否工作及控制所述卸压阀的启闭。

在如上所述的邻近既有井筒条件下新建深立井地面预注浆监控系统，优选，多个所述注浆孔呈圆周排列围绕在所述新建深立井的外围。

在如上所述的邻近既有井筒条件下新建深立井地面预注浆监控系统，优选，所述观测孔设置在所述新建深立井与邻近既有井筒之间的中间位置处。

在如上所述的邻近既有井筒条件下新建深立井地面预注浆监控系统，优选，所述水位自动监控系统为水位自动监控仪，用于监控注浆浆液引起的所述观测孔内的水位变化情况；所述水位自动监控仪发出的水位变化信号传输至计算机上，由所述计算机接收水位变化信号后，向注浆泵发出是否停止注浆的指令。

在如上所述的邻近既有井筒条件下新建深立井地面预注浆监控系统，优选，在正对应所述新建深立井的邻近既有井筒的井壁上设置卸压孔，将所述井壁卸压系统通过所述卸压孔安装在所述既有井筒的井壁的内侧，所述既有井筒的井壁的外侧为含水层。

在如上所述的邻近既有井筒条件下新建深立井地面预注浆监控系统，优选，所述井壁卸压系统包括：

高压三通阀，所述高压三通阀的第一连接口连接卸压钢管，所述卸压钢管穿过所述既有井筒的井壁与所述卸压孔连接；

高压球阀，所述高压球阀与所述高压三通阀的第二连接口连接；