基于绿色发展理念的废弃采空区地表注浆减沉装置

技术领域

本发明涉及采空区注浆技术领域，具体是基于绿色发展理念的废弃采空区地表注浆减沉装置。

背景技术

在对矿区进行开采后会留下采空区，采空区基于覆岩空隙区域分类，大致分为覆岩破断角及砌体梁结构(关键层)，需要对其进行注浆处理，避免塌陷沉降，但现有的注浆方法为在钻孔后直接进行整体注浆，其浆液在钻孔内流动性较差，导致对砌体梁结构之间的裂缝之间的扩散半径较小，导致需要进行大量钻孔，影响效率，且在对矿区进行开采时会留下大量矸石等等矿山固废，不能对其进行有效的处理。

针对以上问题，本发明提供了基于绿色发展理念的废弃采空区地表注浆减沉装置，以解决上述问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于绿色发展理念的废弃采空区地表注浆减沉装置，包括：

注浆泵站，固定在地面上，且所述地面下为砌体梁结构，且所述注浆泵站至少包括注浆泵、浆液制备设备和下钻设备；以及

钻体组件，固定在所述下钻设备的输出端，且与所述注浆泵通过管道连接，用于对其进行下钻和注浆作业；

且在进行浆液制备时，将矸石磨碎呈颗粒状制备成浆液，根据不同注浆位置的深度以充填体强度选取最佳浓度配比。

进一步，优选的，所述钻体组件包括：

注浆组件，被配置为多个，且多个所述注浆组件均进行连通；

探测段，固定在所述注浆组件的下端面，其内部设置有探测器，用于对砌体梁结构之间的裂缝位置进行确定；以及

钻头，转动设置在所述探测段的下端面，且其外径大于所述注浆组件的外径。

进一步，优选的，所述注浆组件包括：

注浆壁，其外壁对称开设有两个封闭槽；

挡板，被配置为四个，对称固定在所述注浆壁的内壁，且所述挡板上固定有电机仓，所述电机仓内固定有收卷电机；

收卷轮，转动设置在所述挡板内，且其与所述收卷电机的输出端相连，位于同侧的所述收卷轮之间设置有封闭带，所述封闭带位于封闭槽内；

注浆头，固定在所述封闭带上；以及

封闭组件，被配置为四个，对称固定在所述注浆壁内。

进一步，优选的，所述注浆头包括：

固定筒，固定在所述封闭带上；

伸缩筒，至少为两个，滑动设置在所述固定筒内，且与多个所述伸缩筒之间和所述伸缩筒和固定筒之间均套接有压缩弹簧；以及

阻隔环，固定在所述伸缩筒的一端。

进一步，优选的，所述阻隔环包括环体和橡胶壁，其中，所述环体固定在所述伸缩筒上，所述橡胶壁被配置为多个，多个所述橡胶壁圆周布设在所述环体内，且多个所述橡胶壁通过压力的变化进行开合。

进一步，优选的，所述封闭组件包括封闭板和伸缩杆，其中，所述伸缩杆固定在所述注浆壁内，所述伸缩杆的伸缩端固定有封闭板。

进一步，优选的，所述伸缩杆内设置有拉伸弹簧，所述封闭板的远离收卷轮的一端开设有导向面。

与现有技术相比，本发明提供了基于绿色发展理念的废弃采空区地表注浆减沉装置，具备以下有益效果：

本发明中，在进行注浆时，可通过探测段对注浆位置进行确认，之后通过注浆组件可从下至上进行依次注浆，从而能够直接对砌体梁结构之间的裂缝进行注浆，扩大了浆液的流动扩散半径，增加了覆岩结构稳定性，且在对裂缝间注浆完成后，此时提升钻体组件，同时多个注浆组件同时进行注浆，注浆时钻头保持缓慢转动，从而对浆液进行搅拌，避免浆液内出现气泡，大幅度的降低了台阶裂缝的形成概率，有利于地表沉陷区的土地资源高效利用，减少土地复垦与生态修复的重复性维修费用。

附图说明

图1为基于绿色发展理念的废弃采空区地表注浆减沉装置的整体示意图；

图2为基于绿色发展理念的废弃采空区地表注浆减沉装置的钻体组件示意图；

图3为基于绿色发展理念的废弃采空区地表注浆减沉装置的注浆组件示意图；

图4为基于绿色发展理念的废弃采空区地表注浆减沉装置的阻隔环示意图图中：1、砌体梁结构；2、注浆泵站；3、钻体组件；31、注浆组件；32、探测段；33、钻头；311、注浆壁；312、挡板；313、收卷轮；314、封闭带；315、固定筒；316、伸缩筒；317、压缩弹簧；318、阻隔环；319、封闭板；320、伸缩杆；3181、环体；3182、橡胶壁。

具体实施方式

参照图1～4，本发明提供一种技术方案：基于绿色发展理念的废弃采空区地表注浆减沉装置，包括：

注浆泵站2，固定在地面上，且所述地面下为砌体梁结构1，且所述注浆泵站2至少包括注浆泵、浆液制备设备和下钻设备；以及

钻体组件3，固定在所述下钻设备的输出端，且与所述注浆泵通过管道连接，用于对其进行下钻和注浆作业；

且在进行浆液制备时，将矸石磨碎呈颗粒状制备成浆液，根据不同注浆位置的深度以充填体强度选取最佳浓度配比。

也就是说，通过将矸石磨碎呈颗粒状制备成浆液，能够有效的处理矸石山等矿山固废，提高了对资源的利用率。

在本实施例中，所述钻体组件3包括：

注浆组件31，被配置为多个，且多个所述注浆组件31均进行连通；

探测段32，固定在所述注浆组件31的下端面，其内部设置有探测器，用于对砌体梁结构1之间的裂缝位置进行确定；以及

钻头33，转动设置在所述探测段32的下端面，且其外径大于所述注浆组件31的外径。

需要注意的是，在进行钻孔作业时，通过探测段32能够对砌体梁结构1之间的裂缝位置进行确定，从而确认注浆位置。

作为较佳的实施例，所述注浆组件31包括：

注浆壁311，其外壁对称开设有两个封闭槽；

挡板312，被配置为四个，对称固定在所述注浆壁311的内壁，且所述挡板312上固定有电机仓，所述电机仓内固定有收卷电机；

收卷轮313，转动设置在所述挡板312内，且其与所述收卷电机的输出端相连，位于同侧的所述收卷轮313之间设置有封闭带314，所述封闭带314位于封闭槽内；

注浆头，固定在所述封闭带314上；以及

封闭组件，被配置为四个，对称固定在所述注浆壁311内。

也就是说，通过收卷轮313和封闭带314能够对注浆头的位置进行调节，从而使其位于探测段32确定的注浆位置，能够直接对砌体梁结构1之间的裂缝进行注浆，提高了浆液在裂缝内的扩散半径，降低了所需要的打孔数量。

作为较佳的实施例，所述注浆头包括：

固定筒315，固定在所述封闭带314上；

伸缩筒316，至少为两个，滑动设置在所述固定筒315内，且与多个所述伸缩筒316之间和所述伸缩筒316和固定筒315之间均套接有压缩弹簧317；以及

阻隔环318，固定在所述伸缩筒316的一端。

作为较佳的实施例，所述阻隔环318包括环体3181和橡胶壁3182，其中，所述环体3181固定在所述伸缩筒316上，所述橡胶壁3182被配置为多个，多个所述橡胶壁3182圆周布设在所述环体3181内，且多个所述橡胶壁3182通过压力的变化进行开合。

也就是说，在注浆时浆液首先接触阻隔环318，从而使橡胶壁3182对其进行阻隔，此时继续注浆能够使其推动伸缩筒316，从而使伸缩筒316靠近砌体梁结构1之间的裂缝，便于直接注浆，当伸缩筒316完全伸缩后，此时继续注浆会使橡胶壁3182进行打开，从而使浆液流出进行注浆。

作为较佳的实施例，所述封闭组件包括封闭板319和伸缩杆320，其中，所述伸缩杆320固定在所述注浆壁311内，所述伸缩杆320的伸缩端固定有封闭板319。

其中，当封闭带314带动注浆头向封闭板319靠近时，此时封闭板319对注浆头进行封闭，从而避免浆液流出，便于进行依次注浆作业。

作为较佳的实施例，所述伸缩杆320内设置有拉伸弹簧，所述封闭板319的远离收卷轮313的一端开设有导向面。

具体的，在进行注浆时，首先通过探测段32对注浆位置进行确认，之后通过注浆组件31可从下至上进行依次注浆，从而能够直接对砌体梁结构之间的裂缝进行注浆，扩大了浆液的流动扩散半径，增加了覆岩结构稳定性，且在对裂缝间注浆完成后，此时提升钻体组件3，同时多个注浆组件31同时进行注浆，注浆时钻头33保持缓慢转动，从而对浆液进行搅拌，避免浆液内出现气泡，大幅度的降低了台阶裂缝的形成概率，有利于地表沉陷区的土地资源高效利用，减少土地复垦与生态修复的重复性维修费用。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。