[发明专利]一种利用化学泥浆强化炮眼稳定性的装置与方法

权利要求书

1.一种利用化学泥浆强化炮眼稳定性的装置，其特征在于，包括化学泥浆制备系统、化学泥浆泵送系统、闭孔充填系统和数据可视化系统；

化学泥浆制备系统包括水储存罐、粉剂储存罐、粉剂流量计、电控粉剂阀门、液体流量计、电控出液阀门、搅拌电机、搅拌叶片、储浆罐；

化学泥浆泵送系统包括电控出浆阀门、出浆管路、容积泵、注浆管路；

闭孔充填系统包括闭孔器；

数据可视化系统包括粘度计传感器、pH传感器、数据集成计算机和压强传感器；

水储存罐底部安装液体流量计和电控出液阀门，通过软管连接储浆罐；

粉剂储存罐底部安装粉剂流量计和电控粉剂阀门，通过不锈钢管连接储浆罐；

搅拌电机固定于储浆罐顶盖，搅拌电机下方与搅拌叶片连接并深入储浆罐；

储浆罐底部开设凹槽通过软管与容积泵连接，且软管上设置电控出浆阀门；储浆罐侧面下部安装粘度计传感器和pH传感器；

闭孔器上安装有压强传感器，闭孔器安装于炮眼口，使炮眼闭锁；

经容积泵加压的化学泥浆通过注浆管路和闭孔器通达炮眼内部；

液体流量计、粉剂流量计、粘度计传感器、pH传感器、压强传感器通过电信号将数据传输至数据集成计算机，数据集成计算机通过电信号控制搅拌电机、电控出液阀门、电控粉剂阀门、电控出浆阀门和容积泵的工况。

2.根据权利要求1所述的利用化学泥浆强化炮眼稳定性的装置，其特征在于，所述水储存罐中为未处理地下废水，水储存罐底部安装有简易过滤装置、温度测定装置以及pH测定装置，防止未处理地下废水夹杂大型颗粒影响化学泥浆制备过程。

3.根据权利要求1所述的利用化学泥浆强化炮眼稳定性的装置，其特征在于，所述水储存罐和粉剂储存罐数量均不少于一个。

4.根据权利要求3所述的利用化学泥浆强化炮眼稳定性的装置，其特征在于，所述多个水储存罐之间使用纵向联接装置结构或横向联接装置结构时，罐体与罐体之间由内外螺纹铰接而成，且内外螺纹接触之处设有垫圈，防止泄漏；多个粉剂储存罐之间使用纵向联接装置结构或横向联接装置结构时，罐体与罐体之间由内螺纹和外螺纹铰接而成，且内螺纹和外螺纹接触之处设有防漏垫圈，防止泄漏。

5.根据权利要求1所述的利用化学泥浆强化炮眼稳定性的装置，其特征在于，所述粘度计传感器以及pH传感器设置在储浆罐内部溶液界面以下。

6.根据权利要求1所述的利用化学泥浆强化炮眼稳定性的装置，其特征在于，所述压强传感器充分浸没于炮眼中的溶液中。

7.根据权利要求1所述的利用化学泥浆强化炮眼稳定性的装置，其特征在于，所述搅拌电机、电控出液阀门、电控粉剂阀门、电控出浆阀门和容积泵安装紧急自动以及手动制动装置，设备异常情况下实现紧急制动，且能够手动恢复。

8.根据权利要求1所述的利用化学泥浆强化炮眼稳定性的装置，其特征在于，所述闭孔器表面安装有树脂垫层，能够使闭孔器与炮眼内表面充分贴合，并能承受50KPa以上压强。

9.根据权利要求1所述的利用化学泥浆强化炮眼稳定性的装置的应用方法，其特征在于，包括步骤如下：

S1：将闭孔器安装至炮眼口，使其与炮眼内表面紧密贴合，使用应力计及配套设备检测闭孔器压强承受能力；

S2：按照工程所需，得出化学泥浆粉剂与水溶液配比，将配比输入至数据集成计算机，数据集成计算机通过电信号将命令传达至液体流量计和粉剂流量计，液体流量计和粉剂流量计分别控制电控出液阀门和电控粉剂阀门的张开与闭合，实现自动加料操作；

S3：加料完成后，搅拌电机接收到来自数据集成计算机的电信号，搅拌电机开始运转，使化学泥浆粉剂与水溶液充分混合；

S4：搅拌过程中，粘度计传感器和pH传感器实时地将浆体的粘度值和pH值通过电信号传输至数据集成计算机，当二者符合要求时，数据集成计算机发送电信号至搅拌电机使其停止运行；

S5：通过数据集成计算机控制电控出浆阀门的开关，配置好的化学泥浆通过出浆管路进入容积泵，通过数据集成计算机控制容积泵使其运转，化学泥浆经注浆管路、闭孔器注入至炮眼内部，并不断加压；

S6：压强传感器通过电信号将数据传输至数据集成计算机，达到目标压强后，数据集成计算机通过电信号使容积泵停止运行，根据工程所需选择恒压时长，使化学泥浆深入炮眼裂缝，增强稳固效果；

S7：恒压结束后，泄压，将闭孔器松弛并取出，多余的化学泥浆自然流出，重复上述步骤，进行下一个炮眼稳固工作。