[发明专利]一种软岩巷道智能多孔锚注系统及锚注方法

说明书

一种软岩巷道智能多孔锚注系统，包括注浆机构，浆液扩散监测系统，注浆智能控制装置和计算机，所述注浆机构能够对软岩层进行多孔注浆作业；所述浆液扩散监测系统能够获取浆液在软岩层中的扩散状态信息，所述浆液扩散监测系统通过信号线向所述计算机进行信号传输；所述注浆智能控制装置能够采集所述注浆机构内的浆液运行数据并控制浆液运行状态，通过信号线向所述计算机传输数据并接收计算机传输的锚注操作作业指令；所述计算机内设置运算程序，能够通过逻辑分析运算所述注浆机构内的浆液状态信息和软岩层内的浆液扩散信息，并形成锚注操作作业指令。

技术领域

本发明涉及巷道围岩锚注领域，特别涉及一种软岩巷道智能多孔锚注系统及锚注方法。

背景技术

在煤矿、金属矿山等采矿工程软岩巷道支护中，通过锚杆注浆的方式可以充填矿井软岩巷道围岩裂隙，将破碎的岩块胶结加固成整体，提高软岩巷道围岩整体强度，充分提高矿井软岩巷道围岩的自身承载能力，改善支护效果，在涌水量大的巷道中也能起到堵水防渗的作用，当前锚注加固技术作为一种有效提高软岩巷道围岩的承载力和稳定性的加固措施已经十分普遍。

随着巷道掘进设备的革新和掘进技术的改进，巷道掘进效率大大提高，但巷道的支护水平却远远跟不上要求，尤其是锚注支护，普遍采用的锚注工艺是将注浆泵与安装到巷道围岩中的注浆锚杆直接连接，在注浆完成后对注浆锚杆进行封堵，然后再对下一个待注浆的注浆锚杆进行注浆作业。

现有的锚注工艺存在以下问题：①缺乏对注浆作业中浆液扩散范围的准确识别，无法实现对浆液扩散的准确标定；②采用低流量注浆泵单孔施工，速度慢、效率低；③注浆过程的控制方法繁琐，无法实现对注浆参数的动态调整，操作中往往造成缺注、漏注，达不到注浆质量要求；④大量人员和设备同时作业，造成人员和设备占用，影响工程施工进展。

发明内容

本发明的目的，是提供一种软岩巷道智能多孔锚注系统及锚注方法，实现注浆作业过程中对浆液扩散范围的准确识别，简化操作流程，提高注浆质量和效率，使注浆作业的控制过程简易化。

为实现上述发明的目的，本发明提供的解决方案如下：

一种软岩巷道智能多孔锚注系统，其特征在于，包括：注浆机构，所述注浆机构能够对软岩层进行多孔注浆作业；浆液扩散监测系统，所述浆液扩散监测系统能够获取浆液在软岩层中的扩散状态信息，所述浆液扩散监测系统通过信号线向所述计算机进行信号传输；注浆智能控制装置，所述注浆智能控制装置能够采集所述注浆机构内的浆液运行数据并控制浆液运行状态，通过信号线向所述计算机传输数据并接收计算机传输的锚注操作作业指令；和计算机，所述计算机内设置运算程序，能够通过逻辑分析运算所述注浆机构内的浆液运行状态和浆液在软岩层中的扩散状态信息，并形成锚注操作作业指令下达给注浆智能控制装置，进而控制注浆机构进行锚注作业。

进一步的，所述注浆机构包括拌浆桶，贮浆桶，注浆泵，浆液分流装置和不少于一个的注浆锚杆，所述拌浆桶，贮浆桶，注浆泵和浆液分流装置通过注浆管路顺次连接，所述浆液分流装置通过注浆管路连接注浆锚杆，所述注浆泵与所述浆液分流装置之间设有入浆阀，所述注浆管路上设有压力调节阀和出浆阀。

进一步的，所述注浆机构还包括回浆管路和泄浆管路，所述回浆管路连接所述拌浆桶和所述浆液分流装置；所述泄浆管路设置于所述注浆管路靠近注浆锚杆的位置，所述回浆管路设有回浆阀，所述泄浆管路设有泄浆阀。

进一步的，所述注浆管路位于注浆泵之后还设有增压泵。

进一步的，所述注浆智能控制装置包括控制模块、数据传输模块和浆液信息采集模块；所述控制模块用于控制注浆机构中各执行元件的启停，进而控制注浆的压力、流量；所述浆液信息采集模块用于采集注浆机构浆液的压力信息和流量信息，所述数据传输模块用于将浆液信息采集模块采集的信息传输至计算机。

进一步的，所述控制模块包括注浆泵控制模块、增压泵控制模块、回浆阀控制模块、泄压阀控制模块、入浆阀控制模块、压力调节阀控制模块和和出浆阀控制模块。