自动连续灌浆装置,由灌浆液罐、单片机、光电式转速传感器、液位传感器、按键、显示器、报警装置组合而成,灌浆液罐置于地平面上,通过灌浆管线连接灌浆液罐和井筒,灌浆液管线倾斜安装,利用连通器原理实现自动连续灌浆,在游车轴端安装光电式转速传感器,在灌浆液罐内安装液位传感器,通过按键设置参数,通过单片机计算、显示和报警,可以实现自动连续灌浆功能,显示累计灌浆量、起钻立柱数,并且实时监测井涌、井漏现象并报警。

利用连通器结构,实现自动连续灌浆

灌浆液罐15放置于地平面之上一定高度上,内装灌浆液14,井筒2与灌浆液罐15之间以灌浆管线16相连,如此灌浆液罐、井筒、灌浆管线三者组成一连通器结构,在实际安装中,灌浆液罐15与灌浆管线16的连接口高于灌浆管线与井筒的接口,根据连通器原理,当钻杆3被提出,导致井筒内液面下降时,灌浆液将从灌浆液罐连续流向井筒内,直到二者液面相平为止。

测控系统设计

在灌浆作业中需要检测的信号主要有游车高度信号、灌浆液液位信号。为检测游车高度信号,在绞车滚筒8上安装光电式转速器5、67,它测出转轴转动的角度,变换游车高度信号以电信号12的形式输出,经过信号调理放大,输送给控制器,由控制器进行数据处理即可得到游车高度信号、起钻立柱数等信息。

为检测灌浆液液位信号,在灌浆液罐15内安装一液位传感器2),它将灌浆液液位信号转换成电信号液位信号11输出,信号经处理后输送给控制器。

控制系统主要完成参数设置、信号采集、数据计算处理、输出显示报警等功能。液位信号和游车高度信号经条理放大后,由单片机进行采集、计算并作出决策,若出现井涌或井漏现象即进行声光报警,若状态正常,则进行各参数的显示。另本装置设置了参数设置面板,可以通过按键进行累计灌浆量起钻立柱数的复位,也可进行如下参数的设定:灌浆液罐横截面积、传动装置的传动比、滚筒和钢丝绳的直径、单根钻杆的长度。