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专利号: 2021106586878
申请人: 国能乌海能源五虎山矿业有限责任公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种绿色节能型煤层注水与注浆协同防灾系统,其特征在于,包括注水系统、注浆系统、太阳能自动加压系统、压力监测系统、水流量控制系统、搅拌系统和控制单元;

所述注水系统包括蓄水池和注水管路,蓄水池的出水口通过注水管路与工作面注水钻孔连接;

所述注浆系统包括研磨制浆机、滤浆机、涡旋高速制浆机、注浆管路、水流量控制管路和注浆混合池;所述研磨制浆机的出料口与滤浆机的进料口连接,滤浆机的出料口与涡旋高速制浆机的进料口连接,涡旋高速制浆机的出料口通过注浆管路与注浆混合池的进料口连接,注浆混合池的出料口通过管路接入工作面采空区,注浆混合池的进水口与水流量控制管路的出水口连接;

所述水流量控制系统包括溢流节流阀和分流集流阀;所述分流集流阀设置在注水管路上,注水管路通过分流集流阀与水流量控制管路连接,溢流节流阀设置在水流量控制管路上;

所述压力监测系统包括压力传感器,压力传感器设置在注水管路上;

所述太阳能自动加压系统包括光敏接收器、压力转换器、波导管和压力控制阀,光敏接收器经波导管连接压力转换器,压力转换器连接压力控制阀,压力控制阀设置在注水管路上;

所述研磨制浆机、溢流节流阀、分流集流阀、压力传感器、光敏接收器、压力转换器、搅拌系统分别经信号线缆和控制单元连接,所述搅拌系统设置在注浆混合池内。

2.根据权利要求1所述的一种绿色节能型煤层注水与注浆协同防灾系统,其特征在于,所述光敏接收器表面涂有高分子防腐防水涂料。

3.根据权利要求2所述的一种绿色节能型煤层注水与注浆协同防灾系统,其特征在于,所述光敏接收器底端设有用于固定在注水管路上的钢管固定器,所述压力转换器、波导管设置于光敏接收器的下方。

4.根据权利要求1所述的一种绿色节能型煤层注水与注浆协同防灾系统,其特征在于,所述控制单元采用计算机系统。

5.一种绿色节能型煤层注水与注浆协同防灾方法,并采用如权利要求1 4 中任意一项~所述的绿色节能型煤层注水与注浆协同防灾系统,其特征在于,包括以下步骤:

S1、在工作面回风顺槽利用定向钻机进行定向钻孔,得到工作面注水钻孔;

S2、将注水管路的末端伸入工作面注水钻孔内部,注浆混合池的出料口通过管路接入工作面采空区,并将注水管路和工作面注水钻孔之间采用封孔材料密封;

S3、蓄水池通过注水管路以静压注水方式向工作面注水钻孔内注入压力水,注水管路压力逐渐上升,进入静压注水阶段,通过压力传感器实时监测注水管路压力并反馈至控制单元,控制单元实时识别压力传感器的压力数据变化;

S4、当注水管路压力不变进入恒压注水时,或在0.1 0.2MPa波动范围内浮动变化,控制~单元开启水流量控制系统的分流集流阀,注浆阶段开始;

S5、控制单元通过控制研磨制浆机对注浆材料进行打磨,经滤浆机过滤,涡旋高速制浆机制浆注入注浆混合池,并通过控制溢流节流阀,使注浆材料与水按比例混合,然后控制单元开启搅拌系统,使得浆液均匀注入工作面采空区;

S6、完成注浆工作后,压力传感器监测到注水管路压力逐渐增大,控制单元关闭分流集流阀、溢流节流阀、搅拌系统、注浆系统,并控制光敏接收器将光能传给压力转换器转换为压力值,控制压力控制阀使注水管路的压力降为静压注水初值,进入静压注水阶段。

6.根据权利要求5所述的一种绿色节能型煤层注水与注浆协同防灾方法,其特征在于,步骤S4中,注浆阶段开始后,注水管路的压力逐渐降低,在控制单元中设定注水管路恒压注水时压力值,开启太阳能自动加压系统,通过光敏接收器将光能传给压力转换器转换为压力值并将压力值反馈给控制单元,通过压力控制阀对注水管路加压,使注水管路压力与恒压注水时压力值保持一致。

7.根据权利要求6所述的一种绿色节能型煤层注水与注浆协同防灾方法,其特征在于,注水管路的压力降低范围为0.1 0.5MPa。

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