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动水大通道突水钻孔网架、气囊、注浆一体化封堵装置及方法
发布时间: 2025-12-23
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
高端装备制造产业,智能制造装备产业
成果介绍
本发明公开了一种动水大通道突水钻孔网架、气囊、注浆一体化封堵装置及方法，相较于传统封堵技术，采用网架‑气囊‑注浆一体化封堵技术能增强封堵体的稳定性，并采用气固置换提高在动水中的稳定性。当巷道内某一位置发生突水时，首先，通过地面钻孔将钻杆插入突水通道底部。然后，打开钻杆内的伸缩网架，以在突水通道内形成网状的纵横向支架，即网架。其次，以充气方式打开钻杆内气囊，使其能膨胀至与突水通道断面相吻合，形成依附于网架的突水通道封堵气囊。最后，利用气固置换结构，通过钻杆向封堵气囊内注入水泥砂浆置换出气囊中的气体，待水泥砂浆固结生成结石固体，最终形成封堵突水通道的充填墙体，将大通道突水控制在局部范围内。
成果亮点
本发明公开了一种动水大通道突水钻孔网架‑气囊‑注浆一体化封堵装置及方法，其成果亮点如下：
首创“三位一体”动态协同封堵技术：创新性地将“可伸缩网架”结构支撑、“自适应充气气囊”临时封堵与“气固置换注浆”永久固结三项技术集成于单一钻孔内实施，形成了“网架为骨、气囊为皮、注浆为体”的协同封堵体系。该设计显著增强了封堵体在高速动水条件下的整体性、抗冲性与稳定性，解决了传统单一注浆材料易被冲散、难以留存的难题。
实现动水环境中高效可控的快速封堵：通过地面钻孔远程操作，先展开网状金属支架初步锚固通道，再利用充气气囊自适应膨胀实现动水的快速临时封堵，大幅削弱水流冲击。最后通过气固置换技术，向气囊内注入水泥浆置换气体，形成高强度永久充填体。该工艺步骤清晰、可控性强，显著提升了特大动水突水灾害的应急封堵效率与成功率。
装置集成化、施工远程化，安全效益显著：整套装置可通过单一钻孔输送与操作，实现了地面远程施工，极大降低了人员在突水危险区域的作业风险。形成的最终封堵体（水泥结石）强度高、整体性好，能将突水有效控制在局部范围，为矿井水害治理提供了一种高效、安全、可靠的技术装备与解决方案。
团队介绍
安徽理工大学 孙建; 许建强
成果资料
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