[实用新型]动水岩溶通道封堵负压流体携带钻孔投料装置

说明书

本实用新型提供了动水岩溶通道封堵负压流体携带钻孔投料装置，涉及矿井水害帷幕注浆治理及动水通道投料封堵技术领域。包括通道、供流单元、投料单元和监控单元；所述通道从后向前依次包括变径段、射流段、投料段、监控段、弯曲段和竖直段；变径段进口与供流单元输出管路连接；监控单元可实时采集供流、投料及通道内流体流速和压力参数，监控漏斗内骨料和流体情况，判断注浆孔是否堵塞，并据此对供流及投料施工参数进行及时调控。本实用新型具有注浆孔不会堵塞，投料可控性、连续性和均匀性好，大幅提高帷幕注浆工程堵水施工效率和质量，降低工程成本，降低人工劳动强度的特点，具有可观的经济效益和社会效益。

技术领域

本实用新型涉及矿井水害帷幕注浆治理及动水通道投料封堵技术领域。

背景技术

针对岩溶区大水矿山水害防治的帷幕注浆技术，常因动水管道流水势大、流速高，常规的单一注浆技术浆液留存率低、封堵作用不良，浆材浪费严重，很难取得较好的堵水效果，不仅影响施工进度还造成工程成本的提高。一般需要通过向岩溶通道内投放骨料的方式将管道流转化为渗流，注浆浆液才能在通道内有效留存下来，进而达到提高帷幕注浆堵水率的效果。

由于揭露岩溶通道的注浆孔孔深较大、孔径较小，在孔口投料过程中，骨料易堆积在孔底周围。采用常规人工直接投料方式存在诸多弊端：首先人工投料在填投量和填投速度上可控性较差，投料连续性和均匀性不能很好地保障；其次，因投料不均匀性及骨料运移动力较小，下料困难，易造成注浆孔堵塞，堵后扫孔处理不仅费时费力，还可能发生次生孔内事故；再者，人工投料劳动强度大、施工效率低，影响工程进度，增加施工成本。而已有投料装置多为畜牧业投料装置或产品生产线上料装置，不适用于岩溶通道封堵钻孔投料施工。

实用新型内容

本实用新型提供了动水岩溶通道封堵负压流体携带钻孔投料装置，主要解决的技术问题是解决背景技术中提及的岩溶通道封堵钻孔人工投料施工工艺可控性、连续性、均匀性差，下料困难、易堵孔，投料劳动强度大、效率低等技术问题。本实用新型主要通过负压流体具备的冲携和倒吸作用增加骨料下移动能，实现“流体带料”投料方式，不易造成注浆孔堵塞，具有注浆孔不会堵塞，投料可控性、连续性和均匀性好，大幅提高帷幕注浆工程堵水施工效率和质量，降低工程成本，降低人工劳动强度的特点，具有可观的经济效益和社会效益。

为了达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是：动水岩溶通道封堵负压流体携带钻孔投料装置，其特征在于：包括通道、供流单元、投料单元和监控单元；

所述通道从后向前依次包括变径段、射流段、投料段、监控段、弯曲段和竖直段；变径段、射流段、投料段、监控段、弯曲段和竖直段顺序连接，竖直段出口能与孔口管连接，投料段设有投料口；

所述供流单元包括供流泵和供流管路；变径段进口与供流单元输出管路连接；

所述投料单元包括储料部分、皮带上料机、投料漏斗；储料部分储存骨料并向皮带上料机下放骨料，皮带上料机将骨料输送至投料漏斗，投料漏斗与投料口连接；投料漏斗中设有输送机构；实现机械化送料投料；

所述监控单元包括控制器、电磁流速计、负压变送器、摄像头；电磁流速计、负压变送器、供流泵、储料部分、皮带上料机、输送机构均与控制器连接；优选的，所述供流泵采用无级变速注浆泵。

优选的，所述输送机构包括转动电机，与转动电机连接的螺旋杆，装在锥形的投料漏斗中，底端位于投料口；锥形漏斗上开口处设置有水平条形支撑，转动电机通过竖直杆固定在条形支撑上。

优选的，所述储料部分包括储料仓和下料电动阀门，下料电动阀门位于储料仓下端开口处，通过与控制器连接，可控制是否下料。

优选的，所述射流段管壁内嵌有射流楔体，使射流孔沿流体流动方向逐渐变小，在射流段、投料段连接处形成射流口。

优选的，所述射流楔体的形状为平面纵向截取圆柱面而形成的三角形。