一种采煤地面注浆工艺及注浆结构制造技术

本发明专利技术公开一种采煤地面注浆工艺及注浆结构，涉及钻孔注浆领域，采煤地面注浆结构，包括地面，地面包括第四系松散层、稳定基岩层以及煤层，在第四系松散层内开设有第一钻孔，第一钻孔的内侧设置有一开套管，一开套管的外侧壁设置有第一水泥浆固管，且第一水泥浆固管紧贴于第一钻孔的内侧壁。本发明专利技术通过设置有一开套管，一开套管具有护壁与止水作用，下部穿采空区过程会有冲洗液漏失现象，为防止冲洗液漏失导致上部新地层坍塌产生事故，可以预防钻进过程中上部新地层内各含水层与下部采空区联通，增加矿井涌水量；同时，本发明专利技术在使用时，通过设置有二开套管，二开套管具有加固以及导液的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种采煤地面注浆工艺及注浆结构
本专利技术涉及钻孔注浆领域，具体的是一种采煤地面注浆工艺及注浆结构。
技术介绍
地面钻孔施工时如何控制钻孔顺利穿过采空区及顶板破碎带需要深入研究的一类重要问题，当钻孔穿过顶板破碎带时，会面临因岩体破碎引起的冲洗液漏失、孔内钻探形成的岩粉不能正常带出孔外而产生的埋钻事故、钻具破损不能及时反应会导致的烧钻情况以及孔壁坍塌掉块导致的钻探事故(卡钻、埋钻)等一系列技术问题。钻孔结构是指钻孔由开孔至终孔，钻孔剖面中各孔段的深度和口径的变化情况。一般来说，换径次数越多，钻孔结构越复杂；换径次数越少，钻孔结构越简单。钻孔的用途和目的是钻孔结构设计的依据。钻孔的目的是为了对煤层破碎顶板进行注浆加固。钻孔一般穿过的地层为第四系松散层、煤系地层以及煤层采空区“上三带”，而采空区“上三带”稳定时间短，岩石破碎，离层、裂隙发育，钻探施工期间必然会发生冲洗液漏失。
技术实现思路
为解决上述
技术介绍
中提到的不足，本专利技术的目的在于提供一种采煤地面注浆工艺及注浆结构，本专利技术通过设置有一开套管，一开套管具有护壁与止水作用，下部穿采空区过程会有冲洗液漏失现象，为防止冲洗液漏失导致上部新地层坍塌产生事故，可以预防钻进过程中上部新地层内各含水层与下部采空区联通，增加矿井涌水量；同时，本专利技术在使用时，通过设置有二开套管，二开套管具有加固以及导液的作用，在一套管之内设计二套管，在保证形成完整孔的基础上，以水泥浆液固定二套管，既可以加固钻孔，也可以保证钻孔畅通，浆液要顺利注入目的层，需要通道，二开套管可作为引导浆液的通道，保证浆液直达目的层。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种采煤地面注浆结构，包括地面，所述地面包括第四系松散层、稳定基岩层以及煤层，在第四系松散层内开设有第一钻孔，第一钻孔的内侧设置有一开套管，一开套管的外侧壁设置有第一水泥浆固管，且第一水泥浆固管紧贴于第一钻孔的内侧壁；所述第一钻孔的底部且在稳定基岩层开设有第二钻孔，在第二钻孔内设置有二开套管，且一开套管与二开套管均为中空设置，二开套管的外侧壁设置有第二水泥浆固管，且第二水泥浆固管紧贴于第二钻孔的内侧壁，第二钻孔的底部且在煤层内开设有第三钻孔。进一步地，所述二开套管的底部设置有木塞，在木塞的顶部且二开套管的表面设置有膨胀橡胶，在膨胀橡胶的顶部且二开套管的表面开设有注浆眼，一开套管与二开套管的结构相同。进一步地，所述一开套管的顶部设置有固定件，固定件套于一开套管的表面，且一开套管与固定件丝扣连接。进一步地，所述一开套管的内侧壁开设有内螺纹，二开套管的外侧壁开设有与一开套管相配合的外螺纹，且二开套管与一开套管螺纹相连。一种采煤地面注浆工艺，包括：一、在第四系松散层用Φ130mm孔径开孔，钻进至稳定基岩层后换Φ91mm孔径钻进至基岩硬盘，然后测井；二、用Φ216mm扩孔器扩孔形成第一钻孔，下入φ177.8mm的一开套管，一开套管丝扣连接；三、一开套管下到底后，下Φ50mm钻杆离孔底0.3～0.5m处，一开套管上口加闷盖；四、通过管底注浆水眼，用满孔注浆法，从孔底向上管外全封闭，形成第一水泥浆固管；五、注浆结束后，压替换水，6小时后泄压提出钻具，清洗钻杆；六、待凝48小时透孔到底，72小时后做止水效果检查；七、用Φ91mm孔径钻进至煤层形成第三钻孔，在煤层顶板3m上，测井，用Φ152mm带导向扩孔钻头进行扩孔形成第二钻孔,下入φ127mm二开套管，二开套管丝扣连接，管外水泥浆固管止水形成第二水泥浆固管。进一步地，所述一开套管与二开套管的下部均使用木塞处理。进一步地，所述一开套管与二开套管外缠膨胀橡胶，膨胀橡胶上0.50m预留注浆眼。本专利技术的有益效果：1、本专利技术通过设置有一开套管，一开套管具有护壁与止水作用，下部穿采空区过程会有冲洗液漏失现象，为防止冲洗液漏失导致上部新地层坍塌产生事故，可以预防钻进过程中上部新地层内各含水层与下部采空区联通，增加矿井涌水量；2、本专利技术在使用时，通过设置有二开套管，二开套管具有加固以及导液的作用，在一套管之内设计二套管，在保证形成完整孔的基础上，以水泥浆液固定二套管，既可以加固钻孔，也可以保证钻孔畅通，浆液要顺利注入目的层，需要通道，二开套管可作为引导浆液的通道，保证浆液直达目的层。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。图1是本专利技术的剖视图；图2是本专利技术二开套管结构示意图。图中：1、地面；11、第四系松散层；12、稳定基岩层；13、煤层；2、第一钻孔；3、一开套管；4、第一水泥浆固管；5、第二钻孔；6、二开套管；61、木塞；62、膨胀橡胶；63、注浆眼；7、第二水泥浆固管；8、第三钻孔；9、固定件。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。一种采煤地面注浆结构，如图1和2所示，包括地面1，地面1包括第四系松散层11、稳定基岩层12以及煤层13，在第四系松散层11内开设有第一钻孔2，第一钻孔2的内侧设置有一开套管3，一开套管3的外侧壁设置有第一水泥浆固管4，且第一水泥浆固管4紧贴于第一钻孔2的内侧壁。第一钻孔2的底部且在稳定基岩层12开设有第二钻孔5，在第二钻孔5内设置有二开套管6，且一开套管3与二开套管6均为中空设置，二开套管6的外侧壁设置有第二水泥浆固管7，且第二水泥浆固管7紧贴于第二钻孔5的内侧壁，第二钻孔5的底部且在煤层13内开设有第三钻孔8。二开套管6的底部设置有木塞61，在木塞61的顶部且二开套管6的表面设置有膨胀橡胶62，在膨胀橡胶62的顶部且二开套管6的表面开设有注浆眼63，一开套管3与二开套管6的结构相同。一开套管3的顶部设置有固定件9，固定件9套于一开套管3的表面，且一开套管3与固定件9丝扣连接。一开套管3的内侧壁开设有内螺纹，二开套管6的外侧壁开设有与一开套管3相配合的外螺纹，且二开套管6与一开套管3螺纹相连。一种采煤地面注浆工艺，包括：一、在第四系松散层用Φ130mm孔径开孔，钻进至基岩后换Φ91mm孔径钻进至基岩硬盘，然后测井；二、用Φ216mm扩孔器扩孔，下入φ177.8mm护壁套管，套管丝扣连接；三、套管下到底后，下Φ50mm钻杆离孔底0.3～0.5m处，套管上口加闷盖；四、通过管底注浆水眼，用满孔注本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采煤地面注浆结构，包括地面(1)，其特征在于，所述地面(1)包括第四系松散层(11)、稳定基岩层(12)以及煤层(13)，在第四系松散层(11)内开设有第一钻孔(2)，第一钻孔(2)的内侧设置有一开套管(3)，一开套管(3)的外侧壁设置有第一水泥浆固管(4)，且第一水泥浆固管(4)紧贴于第一钻孔(2)的内侧壁；/n所述第一钻孔(2)的底部且在稳定基岩层(12)开设有第二钻孔(5)，在第二钻孔(5)内设置有二开套管(6)，且一开套管(3)与二开套管(6)均为中空设置，二开套管(6)的外侧壁设置有第二水泥浆固管(7)，且第二水泥浆固管(7)紧贴于第二钻孔(5)的内侧壁，第二钻孔(5)的底部且在煤层(13)内开设有第三钻孔(8)。/n

【技术特征摘要】
1.一种采煤地面注浆结构，包括地面(1)，其特征在于，所述地面(1)包括第四系松散层(11)、稳定基岩层(12)以及煤层(13)，在第四系松散层(11)内开设有第一钻孔(2)，第一钻孔(2)的内侧设置有一开套管(3)，一开套管(3)的外侧壁设置有第一水泥浆固管(4)，且第一水泥浆固管(4)紧贴于第一钻孔(2)的内侧壁；
所述第一钻孔(2)的底部且在稳定基岩层(12)开设有第二钻孔(5)，在第二钻孔(5)内设置有二开套管(6)，且一开套管(3)与二开套管(6)均为中空设置，二开套管(6)的外侧壁设置有第二水泥浆固管(7)，且第二水泥浆固管(7)紧贴于第二钻孔(5)的内侧壁，第二钻孔(5)的底部且在煤层(13)内开设有第三钻孔(8)。


2.根据权利要求1所述的一种采煤地面注浆结构，其特征在于，所述二开套管(6)的底部设置有木塞(61)，在木塞(61)的顶部且二开套管(6)的表面设置有膨胀橡胶(62)，在膨胀橡胶(62)的顶部且二开套管(6)的表面开设有注浆眼(63)，一开套管(3)与二开套管(6)的结构相同。


3.根据权利要求1所述的一种采煤地面注浆结构，其特征在于，所述一开套管(3)的顶部设置有固定件(9)，固定件(9)套于一开套管(3)的表面，且一开套管(3)与固定件(9)丝扣连接。


4.根据权利要求1所述的一种采煤地面注浆结构，其特征在于，所述一开套管(3)的内侧壁开设有内螺纹，...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁飞，王卫，戚雪莹，周子龙，庞江涛，
申请(专利权)人：中勘资源勘探科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34