【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于巷道壁含水层治理，具体涉及一种适用于下向涌水孔的井下封孔方法及装置。
技术介绍
1、在井巷工程施工中遇到巷道顶板淋水是件最头疼的事。它严重影响施工进度、支护质量、施工安全及工程维护工作。地下水的防治是一项极其艰苦和耗费人力、物力的工程，尤其遇到特殊水文地质条件下，巷道大面积的出现淋水、渗水更难施工，以往一些传统的防治水工艺，往往受到现场施工条件和局限性的限制，无法满足防治水施工需要，达不到防治效果。
2、目前，市面上公告号为cn104481560b的巷道顶板含水层治理方法，包括以下步骤，超前释放钻孔与锚索滞后相结合防水方法，wg抗腐蚀抗裂防水剂锚喷方法，全长锚固锚杆及注浆锚索防止支护钻孔涌水方法，化学浆液应用于巷道注浆堵水及加固方法。该专利技术解决了因为巷道顶板淋水对施工进度的影响，在施工过程中不断完善综合治理顶板淋水的措施，在同等岩石条件下巷道掘进进尺从原来的40m/月上升到现在平均进尺75m/月，实现了巷道单孔涌水量≤0.5m3/h，彻底解决顶板淋水对巷道施工的影响。
3、但也存在一个问题：就是该方法在面对大流速的涌水孔时，注浆效果不好。
技术实现思路
1、本方案提供一种适用于下向涌水孔的井下封孔方法，用以解决下向涌水孔大流量封浆效果不好的问题。
2、本方案提供一种适用于下向涌水孔的井下封孔方法，包括以下步骤：
3、步骤s10：在原有涌水孔上方施工一个贯穿该孔的斜向下孔，孔径小于涌水孔；
4、步骤s20：
5、步骤s30：在上方贯穿孔插入注封机构，通过无溶纸筒倒入无溶纸包裹球状锚固剂颗粒使得球状锚固剂颗粒滚入已封堵的涌水孔；
6、步骤s40：当涌水孔被无溶纸包裹球状锚固剂颗粒膨化固结后将向上方施工孔溢水时，注封机构自动封堵施工孔。该方法通过在涌水孔上方打斜向下孔再加入锚固剂颗粒能防止锚固剂颗粒被水流冲走，使得无法封堵，同时锚固剂颗粒是用无溶纸包裹的，这使得颗粒倒入时不会凝固在进口处，导致涌水孔未完成封堵的时候进口就已经堵塞。该方案能使得在大量涌水的情况下封住涌水孔。
7、进一步，所述步骤s10中的斜向下孔角度为45°-60°，孔深小于0.5米。该角度和孔深能防止水流直接从施工孔流出。
8、进一步，所述步骤s20中的封堵管为特斯拉阀。特斯拉阀的结构通常比许多传统阀门更为简单，主要由固定的几何形状（如螺旋通道）组成，制造工艺相对直接。这种简洁的设计不仅降低了生产成本，也可能缩短了安装和维修时间。而一些复杂的传统阀门可能需要精密加工和复杂的组装过程，成本较高且维修难度较大。
9、本方案还提供一种适用于下向涌水孔的井下封孔装置，包括注封机构和特斯拉阀，特斯拉阀使孔内水依然保持动态流动性质，但又不会溢出孔外，使后续锚固剂颗粒的加入能有效顺流溶解膨化。所述注封机构包括储存箱、无溶纸筒和封堵包，所述储存箱与无溶纸筒连通，所述储存箱内设有无溶纸包裹球状锚固剂颗粒，所述封堵包内设有无包裹球状锚固剂颗粒，所述封堵包与无溶纸筒固定连接。
10、本方案的原理在于：当施工孔钻好后，将无溶纸筒插入施工孔内，使得封堵包也位于孔内，封堵包能阻止外界水流进入。储存箱内放入无溶纸包裹球状锚固剂颗粒，无溶纸包裹球状锚固剂颗粒从储存箱落入无溶纸筒内，将无溶纸包裹球状锚固剂颗粒准确送入涌水孔内，防止无溶纸包裹球状锚固剂颗粒堵塞在施工孔。
11、当涌水孔在几分钟后被无溶纸包裹球状锚固剂颗粒膨化固结后将向上方施工孔缓慢溢水时，水流侵蚀掉无溶纸筒，使得封堵包内的无包裹球状锚固剂颗粒落出到施工孔处，无包裹球状锚固剂颗粒迅速膨胀凝固堵住施工孔，完成封堵。
12、本方案的有益效果在于：本方案通过封堵包能阻止外界水流进入，同时无溶纸筒将无溶纸包裹球状锚固剂颗粒精准送入涌水孔内，防止无溶纸包裹球状锚固剂颗粒堵塞在施工孔，且当涌水孔完成封堵后，该装置能自动封堵施工孔。
13、进一步，所述无溶纸筒与储存箱通过连接袋连通，所述储存箱上设有固定法兰。由于井巷道内不易站稳，所以工人可以将储存箱固定在墙上，防止内部锚固剂颗粒洒落，同时连接袋容易断开，当完成封堵后，操作者直接取走储存箱即可。
14、进一步，还包括调节机构，所述调节机构包括钢筒、冲击块、钢索、阻挡块和复位弹簧，所述钢筒与无溶纸筒同轴心连通，所述冲击块与钢筒通过扭矩弹簧转动连接，所述钢索一端与冲击块固定连接，另一端与阻挡块固定连接，所述阻挡块与无溶纸筒滑动连接，所述复位弹簧一端与阻挡块固定连接，另一端与无溶纸筒固定连接。
15、在封堵涌水孔时，无溶纸包裹球状锚固剂颗粒应当缓慢加入，防止无溶纸包裹球状锚固剂颗粒堵在无溶纸筒内。
16、工人将钢筒和无溶纸筒插入施工孔，直至钢筒接触到水流，由于水流的冲击，使得冲击块翻转打开，这时，钢索处于放松状态，使得复位弹簧运动，阻挡块向上移动，使得无溶纸筒与储存箱连通，使得无溶纸包裹球状锚固剂颗粒落下，且水流越大，阻挡块移动的越远，打开的通道就会越大，无溶纸包裹球状锚固剂颗粒就会落的越多。
17、当锚固剂逐渐起效果后，水流变小，通道也会变小，无溶纸包裹球状锚固剂颗粒就会逐渐减少，直至通道关闭。
18、进一步，还包括用于改变钢索方向的定滑轮，所述定滑轮与钢筒固定连接。定滑轮能使得钢索运行的更加流畅。
19、进一步，所述储存箱上设有进料阀。进料阀能使得工人方便添加无溶纸包裹球状锚固剂颗粒。
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1.一种适用于下向涌水孔的井下封孔方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种适用于下向涌水孔的井下封孔方法，其特征在于，所述步骤S10中的斜向下孔角度为45°-60°，孔深小于0.5米。
3.根据权利要求1所述的一种适用于下向涌水孔（2）的井下封孔方式，其特征在于，所述步骤S20中的封堵管为特斯拉阀（5）。
4.一种适用于下向涌水孔的井下封孔装置，包括注封机构（4）和用于堵住涌水孔（2）的特斯拉阀（5），其特征在于，所述注封机构（4）包括储存箱（6）、无溶纸筒（14）和封堵包（11），所述储存箱（6）与无溶纸筒（14）连通，所述储存箱（6）内设有无溶纸包裹球状锚固剂颗粒，所述封堵包（11）内设有无包裹球状锚固剂颗粒，所述封堵包（11）与无溶纸筒（14）固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种适用于下向涌水孔（2）的井下封孔装置，其特征在于，所述无溶纸筒（14）与储存箱（6）通过连接袋（9）连通，所述储存箱（6）上设有固定法兰（7）。
6.根据权利要求4所述的一种适用于下向涌水孔（2）的井下封孔装置，其
7.根据权利要求6所述的一种适用于下向涌水孔（2）的井下封孔装置，其特征在于，还包括用于改变钢索（13）方向的定滑轮（16），所述定滑轮（16）与钢筒（15）固定连接。
8.根据权利要求4所述的一种适用于下向涌水孔（2）的井下封孔装置，其特征在于，所述储存箱（6）上设有进料阀（8）。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于下向涌水孔的井下封孔方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种适用于下向涌水孔的井下封孔方法，其特征在于，所述步骤s10中的斜向下孔角度为45°-60°，孔深小于0.5米。
3.根据权利要求1所述的一种适用于下向涌水孔（2）的井下封孔方式，其特征在于，所述步骤s20中的封堵管为特斯拉阀（5）。
4.一种适用于下向涌水孔的井下封孔装置，包括注封机构（4）和用于堵住涌水孔（2）的特斯拉阀（5），其特征在于，所述注封机构（4）包括储存箱（6）、无溶纸筒（14）和封堵包（11），所述储存箱（6）与无溶纸筒（14）连通，所述储存箱（6）内设有无溶纸包裹球状锚固剂颗粒，所述封堵包（11）内设有无包裹球状锚固剂颗粒，所述封堵包（11）与无溶纸筒（14）固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种适用于下向涌水孔（2）的井下封孔装置，其特征在于，所述无溶纸筒（14）与储存箱（6）通过连接袋（9）连...
【专利技术属性】
技术研发人员：张建强，张陆佳，肖辉，祁翼，余可龙，刘威，许晖，肖祖昕，
申请(专利权)人：新疆哈巴河阿舍勒铜业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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