[发明专利]注浆自动控制方法及装置

摘要

一种注浆自动控制装置及方法，尤其适用于矿井顶板注浆防突水时使用。装置由加水流量控制器、水泥定量控制器、添加剂定量控制器、搅拌控制器和注浆泵控制器等五个控制器，注浆压力变送器、注浆流量变送器、质量流量变送器和孔口压力变送器等四个变送器，以及微处理器构成。通过加水流量控制器、水泥定量控制器、添加剂定量控制器提供满足一定密度要求的注浆液，通过质量流量变送器间接检测注浆液的密度，为控制提供信息，根据注浆的初注和压注的两个不同阶段，控制注浆量和压力，根据孔口压力变送器的反馈信号，判断注浆的效果和阶段的转换，最终完成不同复杂地质条件的注浆优化控制。

主权项

一种注浆自动控制方法，其特征是包括如下步骤：步骤一，初注阶段的控制：装置启动后，微处理器（10）根据预设输入的参数进控制水泥定量控制器（2）和添加剂定量控制器（3）将水泥和添加剂投入浆桶（11）内，之后微处理器（10）控制水流量控制器（1）向浆桶（11）内注入预先设定好的水量，同时微处理器（10）向搅拌控制器（4）发送指令，搅拌控制器（4）控制浆桶（11）对内部材料进行搅拌，同时质量流量变送器（8）对浆桶（11）内的浆液的密度进行检测，并将检测结果反馈给微处理器（10），当质量流量变送器（8）检测的浆液密度为1.6±0.005时，微处理器（10）关闭水流量控制器（1）停止注水，初注阶段的制浆完成；当制浆完成后，微处理器（10）控制注浆泵控制器（5）打开注浆泵（12），注浆泵（12）开始工作将浆液从浆桶（11）注入注浆管（13），此时设在注浆管（13）上的注浆压力变送器（6）和设在回浆管（14）上的孔口压力变送器（9）对注浆孔内的浆液压力进行检测，并将检测信息反馈给微处理器（10），微处理器（10）通过注浆压力变送器（6）和孔口压力变送器（9）的反馈信息控制浆泵控制器（5）将浆液的压力控制在1.2～1.5MPa；步骤二，初压阶段结束时机的判断：注浆流量变送器（7）和质量流量变送器（8）将检测到的注浆量信息反馈给微处理器（10），当注浆量超过50t，在控制孔口压力不变的条件下，注浆流量下降至初始值的60%以上时，初压阶段结束；步骤三，压注阶段的控制：微处理器（10）根据预设输入的参数进控制水泥定量控制器（2）和添加剂定量控制器（3）将水泥和添加剂投入浆桶（11）内，之后微处理器（10）控制水流量控制器（1）向浆桶（11）内注入预先设定好的水量，同时微处理器（10）向搅拌控制器（4）发送指令，搅拌控制器（4）控制浆桶（11）对内部材料进行搅拌，同时质量流量变送器（8）对浆桶（11）内的浆液的密度进行检测，并将检测结果 反馈给微处理器（10），当质量流量变送器（8）检测的浆液密度为2.0±0.005时，微处理器（10）关闭水流量控制器（1）停止注水，压注阶段的制浆完成；当制浆完成后，微处理器（10）控制注浆泵控制器（5）打开注浆泵（12），注浆泵（12）开始以400L/min的速度将浆液从浆桶（11）注入注浆管（13），此时设在注浆管（13）上的注浆压力变送器（6）和设在回浆管（14）上的孔口压力变送器（9）对注浆孔内的浆液压力进行检测，并将检测信息反馈给微处理器（10）；步骤四，注浆完成的判断：当孔口压力变送器（9）反馈给微处理器（10）的检测孔口压力为5～10Mpa时，则微处理器（10）控制注浆泵控制器（5）逐渐减小注浆流量，同时注浆流量变送器（7）监测注浆流量的减小，当孔口压力变送器（9）检测的孔口压力增大或者保持不变，则微处理器（10）控制注浆结束。