[发明专利]一种覆岩隔离注浆充填智能化注浆系统

说明书

本发明公开一种覆岩隔离注浆充填智能化注浆系统，包括制浆单元、搅拌单元、注浆单元、智能注浆系统平台；所述制浆单元包括高速制浆机，所述高速制浆机将粉粒物料、水混合后进行制浆；所述搅拌单元包括搅拌池，所述搅拌池将高速制浆机制浆后的浆液通过输送到搅拌池中，浆液在搅拌池进一步搅拌；所述钻孔部位的注浆单元设置在线压力传感器，用于监测钻孔的注浆压力并将数据传输给智能注浆系统平台。本装置采用自动化控制，通过对孔口压力，物料给料，给水，各搅拌池液位等参数的采集并传输，通过智能系统平台对高搅，清水泵，给料螺旋以及注浆泵等设备发出指令，从而达到智能控制的效果，同时也提高了工作效率，保证浆液比重符合施工要求。

技术领域

本发明属于智能化注浆系统技术领域，具体涉及一种覆岩隔离注浆充填智能化注浆系统。

背景技术

煤炭矿业作为我国经济发展的命脉，且源源不断的煤炭资源开采为我国的经济发展提供重要的能源支柱，然而建筑物下压煤开采一直是困扰我国煤矿企业的重大问题，尤其是村庄下压煤开采。随着部分矿区资源逐渐枯竭，村庄压煤问题愈发突出；特别是在经济相对发达地区，由于土地资源紧张、征迁费用提高，不搬迁开采建筑物下压煤势在必行。建筑物(村庄)压煤的成功开采，对提高煤炭资源利用率、缓解矿井资源紧张局面意义重大。

传统的建筑物下压煤问题解决方法有留设保护煤柱、条带开采、离层注浆充填、采空区充填(如矸石充填、膏体充填、高水材料充填等)。留设保护煤柱方法虽然能够解决地表沉陷问题，但无法回收建筑物下压煤，造成大量煤炭损失；条带开采的缺点是回采率低(一般小于50％)、资源浪费严重，而且巷道掘进率高、生产效率低，制约着煤矿高产高效发展；传统的离层注浆充填，仅在非充分开采时(即开采区域尺寸较小)减沉效果较好，其缺点是无法在相邻多工作面开采时取得理想的减沉率，即注浆充填开采第一个工作面时减沉效果较好，而开采相邻第二个工作面时减沉率有限甚至出现注浆困难从而导致失败的情况；采空区充填在解决部分矿井建筑物下压煤问题的同时也显示出局限与不足之处，例如，充填系统初期投资大、充填体接顶性差、充填材料价格高、充填与采煤干扰大、充填采煤效率低等。

通过设计合理的工作面采宽并留设一定宽度的隔离煤柱控制相邻工作面均处于非充分采动状态，充分利用上覆岩层结构的自承载能力，控制一部分开采沉陷，通过地面钻孔对采动覆岩离层区高压注浆充填，在采空区产生一定宽度的注浆充填压实区，最终形成“覆岩结构－隔离煤柱－充填压实区”承载结构联合对地层进行支撑，转移隔离煤柱承担的覆岩载荷，提高采出率，限制采动覆岩结构的弯曲下沉量，减小采动地表沉陷量，实现不迁村采煤。

但现有的注浆方法也存在以下缺陷：

1)注浆浓度无法精确控制注浆浓度，注浆浓度控制完全依靠人工经验先进行取样检测，然后再通过控制原料和水的加入比调节。

2)注浆压力参数是覆岩隔离注浆中一个极其重要的的参数，原始的数据采集是靠人为巡查记录，对实时注浆参数调整有滞后性，也不利于后期资料整理及项目数据分析。

3)所有的注浆操作环节均依靠人力，工人生产劳动强度高。

4)注浆管大多采用的是高压管，且随意铺设在路面上，铺设的长度较长，注浆过程中，注浆压力较大，又经常被重型车辆碾压，出现爆管现象，对行人造成意外伤害。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种覆岩隔离注浆充填智能化注浆系统，解决了现有技术中存在的上述缺陷。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种覆岩隔离注浆充填智能化注浆系统，包括制浆单元、搅拌单元、注浆单元、智能注浆系统平台；

所述制浆单元包括高速制浆机，所述高速制浆机将粉粒物料、水进行混合后制浆操作；

所述搅拌单元包括搅拌池，所述搅拌池将制浆后的浆液通过输送到搅拌池中搅拌；