一种用于井巷堵水治水的预制止浆层系统的制作方法

1.本实用新型属于矿井施工技术领域，具体的说，涉及一种用于井巷堵水治水的预制止浆层系统。


背景技术：

2.在矿山开采过程中，需要开挖回风立井，在凿井过程中，一旦遇到渗水层，特别是出水量比较大的渗水层，不仅影响施工进度，还会影响立井和矿井的安全，因此需要对渗水层进行封堵。
3.例如云南某煤矿公司，采用综采综掘采掘工艺，斜井开拓，中央分列式通风，主、副斜井进风，立井回风，在凿井施工中出现涌水。风井从地表施工至摆佐组地层过程中仅有少量涌水，水量较小，施工至450m，在打眼时揭露上司组顶部砂岩含水层致使工作面出水，初始水量约7m3/h，在相距1m处打探水眼也有涌水，且两眼水量逐渐增大至32m3/h，淹没工作面水深最终达到131m。如果不及时排水、并对渗水层封堵水将会严重影响施工进度。


技术实现要素：

4.为了克服背景技术中存在的问题，本实用新型提供了一种用于井巷堵水治水的预制止浆层系统，可将整个渗水层涌水裂隙或空间进行封堵，有效保证了注浆的有效性，实现渗水层的有效封堵，保证了施工进度以及矿井的安全。
5.为实现上述目的，本实用新型是通过如下技术方案实现的：
6.所述的用于井巷堵水治水的预制止浆层系统包括预制止浆层、抽水系统、注浆管；所述预制止浆层从下至上依次包括滤水层、隔水层和混凝土层；所述抽水系统的抽水口设置在滤水层；所述注浆管贯穿预制止浆层并漏出于预制止浆层之外。
7.作为优选，所述的抽水系统包括滤水筒、抽水管、抽水泵。所述滤水桶下端敞口并插入滤水层中；所述抽水管与滤水桶的上端连通；抽水泵的进口与抽水管连通。
8.作为优选，所述的滤水层为石子层；所述的隔水层包含铺设在石子层上方的砖层和铺设在砖层之上的塑料板层；所述的混凝土层通过浇筑的方式固定在塑料板层之上。
9.作为优选，所述的注浆管上设有注浆阀；所述注浆管以开挖工作面的中心，沿开挖的工作面轴向均布。
10.作为优选，所述的注浆管沿工作面的内壁倾斜设置，倾斜度为3-10度。
11.作为优选，所述的抽水管上设有高压球阀和压力表。
12.本实用新型的有益效果：
13.本实用新型通过设置预制止浆层，并在预制止浆层上预埋注浆管，可在预制止浆层施工完成后打注浆孔穿过渗水层，对渗水层注浆，并由于预制止浆层的存在，可以提高注浆压力使浆液沿裂隙向周围扩散，能有效将渗水层水封堵于开凿断面之外的同时，防止料浆外漏。
14.本实用新型通过将预制止浆层的最下层设置为石子层，可对渗水进行有效过滤，
防止抽水系统堵塞，同时又是下层预制止浆层形成时的骨料；通过设置包括砖层和塑料板层的隔水层，能对混凝土层有效隔水，使浇筑的混凝土层快速凝固，加快施工进度。
15.本实用新型可有效对渗水层进行封堵，能有效保证施工进度和矿井的安全。
附图说明
16.图1是本实用新型的结构示意图；
17.图2是本实用新型的注浆管布置位置示意图；
18.图中，1-注浆管、2-滤水层、3-混凝土层、4-滤水筒、5-抽水管、6-抽水泵、7-砖层、8-塑料板层、9-注浆阀、10-高压球阀、11-压力表、12-井壁。
具体实施方式
19.为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。
20.如图1-2所示，所述的用于井巷堵水治水的预制止浆层系统包括预制止浆层、抽水系统和注浆管1。预制止浆层从下至上依次包括由石子铺设的滤水层2、由砖层7和聚乙烯塑料板层8组成的防水层和混凝土层3。滤水层2、砖层7、塑料板层8从下至上依次设置，混凝土层3浇筑在塑料板层8之上。滤水层2紧贴渗水层设置。在矿井开挖过程中，渗水区的水会通过岩石缝隙渗漏，本实用新型的预制止浆层可对岩石缝隙的渗漏进行预先封堵。
21.抽水系统包括滤水筒4、抽水管5和抽水泵6。滤水桶4下端敞口并插入滤水层2中；抽水管5与滤水桶4的上端连通；抽水泵6的进口与抽水管5连通，抽水管5上设有高压球阀10和压力表11，通过压力表11可对滤水桶内水压进行有效监控。
22.滤水层4用粒径为10-30mm的石子铺设而成，滤水桶4插入滤水层2内，滤水层2不仅能对渗水进行有效过滤，防止抽水系统堵塞，且能保证渗水能通过滤水层2进入抽水系统，并通过抽水系统将渗水排走。
23.通过在滤水层2上铺设砖层7和塑料板层8，砖层7对石子层有效平整，并由于砖层7仍具有一定的透水性，不会对过滤层4直接完全封堵，具有一定的释压作用，同时便于塑料板层8的铺设。砖层7和塑料板层8可阻隔渗水进入混凝土层3，使混凝土快速有效凝固，可加强了预制止浆层的密封效果。
24.预制止浆层施工时：先铺设石子层和砖层，并将滤水桶4插入滤水层2，启动抽水系统将积水抽走，待积水抽走后，继续抽水，使抽水量和渗水量平衡，然后根据预制止浆层的设计高度，预先插入注浆管1，并保证注浆管1漏出于预制止浆层之外，在砖层7上铺设塑料板层8，并在塑料板层8之上用高强度混凝土浇筑形成混凝土层3。混凝土层3凝固至达到施工强度要求，开始通过注浆管1向滤水层2注浆，滤水层2水泥凝固后，滤水层2、砖层7、塑料板层8和混凝土层3形成坚固的止浆垫。在向滤水层2注浆前可先拆除抽水泵6，以利于滤水层2的水从抽水口被压出，直到看到浆液流出来时将阀门关闭继续注浆到一定压力。
25.止浆垫形成后，以其作为工作平台，拆除注浆管口的阀门，沿着注浆管1内壁向渗水层打钻孔直到打穿渗水层，然后重新安装注浆管1管口的阀门，通过注浆管1向渗水层注浆，注浆前，先做压水试验，根据试验情况决定注浆压力和浆液配比。由于止浆层的存在，可使注浆压力高于地下水压，一般注浆终压取地下水压力的2～2.5倍。注浆选用速凝混凝土，
注浆后将渗透岩石层有效封堵。并在混凝土凝固后，可继续开挖，保证施工的顺利进行。
26.注浆管1以开挖工作面的中心，沿开挖的工作面径向均布（如附图2）。作为一种优选技术方案，注浆管1沿工作面的内壁倾斜设置，倾斜度为3-10度，通过注浆管1的倾斜设置，在注浆时，浆液的扩散半径达到开挖断面之外的范围，有效封堵的断面大于开挖断面才能起到切实的堵水效果。
27.最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。


技术特征：
1.一种用于井巷堵水治水的预制止浆层系统，其特征在于：包括预制止浆层、抽水系统、注浆管（1）；所述预制止浆层从下至上依次包括滤水层（2）、隔水层和混凝土层（3）；所述抽水系统的抽水口设置在滤水层（2）；所述注浆管（1）贯穿预制止浆层并漏出于预制止浆层之外。2.根据权利要求1所述的一种用于井巷堵水治水的预制止浆层系统，其特征在于：所述的抽水系统包括滤水筒（4）、抽水管（5）、抽水泵（6）;所述滤水筒（4）下端敞口并插入滤水层（2）中；所述抽水管（5）与滤水筒（4）的上端连通；抽水泵（6）的进口与抽水管（5）连通。3.根据权利要求1或2所述的一种用于井巷堵水治水的预制止浆层系统，其特征在于：所述的滤水层（2）为石子层；所述的隔水层包含铺设在滤水层（2）上方的砖层（7）和铺设在砖层（7）之上的塑料板层（8）；所述的混凝土层（3）通过浇筑的方式固定在塑料板层（8）之上。4.根据权利要求3所述的一种用于井巷堵水治水的预制止浆层系统，其特征在于：所述的注浆管（1）上设有注浆阀（9）；所述注浆管（1）以开挖工作面的中心，沿开挖的工作面径向均布。5.根据权利要求4所述的一种用于井巷堵水治水的预制止浆层系统，其特征在于：所述的注浆管（1）沿工作面的内壁倾斜设置，倾斜度为3-10度。6.根据权利要求2所述的一种用于井巷堵水治水的预制止浆层系统，其特征在于：所述的抽水管（5）上设有高压球阀（10）和压力表（11）。

技术总结
本实用新型涉及一种用于井巷堵水治水的预制止浆层系统，属于矿井施工技术领域，包括预制止浆层、抽水系统、注浆管；预制止浆层从下至上依次包括滤水层、砖层、塑料板层和混凝土层；注浆管贯穿预制止浆层并漏出于预制止浆层之外；抽水系统包括滤水筒、抽水管、抽水泵；滤水桶下端敞口并插入滤水层中；抽水管与滤水桶的上端连通；抽水泵的进口与抽水管连通；本实用新型通过设置预制止浆层，可将整个渗水层涌水裂隙或空间进行封堵，有效保证了注浆的有效性，实现渗水层的有效封堵，保证了施工进度以及矿井的安全。及矿井的安全。及矿井的安全。


技术研发人员：李思标
受保护的技术使用者：昭通金寰矿业有限公司
技术研发日：2021.09.16
技术公布日：2022/3/8