一种矿井探放水钻孔的处理方法技术

本发明专利技术涉及一种矿井探放水钻孔的处理方法。以解决现有技术存在的环空堵不住、钻孔仍然出水，或者钻孔堵住后钻杆不能回收、钻孔不能它用的缺点。本发明专利技术方法为：计算孔口管长度，从钻孔的停钻位置退出钻杆，其余钻杆作为前置钻杆；最后一根钻杆尾端依次连接前置短节、扩孔钻头、后置短节、后置钻杆；钻头抵达停钻位置；依次退出上述所加的部件，前置钻杆滞留在钻孔中；将孔口管下入钻孔中，最后一根孔口管上环绕螺旋状点焊铁丝并对孔口管环空进行密封；在钻孔外施工注浆孔，将注浆管固定在注浆孔中；在孔口管与钻孔环空中注入快速凝固的浆液，使浆液快速凝固；将阀门连接在孔口管外端法兰盘上，利用钻机退出全部钻杆和钻头。

【技术实现步骤摘要】
一种矿井探放水钻孔的处理方法
本专利技术属于矿井防治水
，具体涉及一种矿井探放水钻孔的处理方法。
技术介绍
钻孔探放水是矿井防治水重要技术手段，标准的探放水钻孔是先固结孔口管，然后再进行钻探。一旦钻孔揭露含水体或强含水层，如老空水或烧变岩含水层，钻孔会出水，此时可以迅速退出全部钻杆，之后关闭孔口管外的阀门，将钻孔水控制住。在实际操作中，个别探放水工程为了节省施工时间、减少施工环节，在不下孔口管的情况下就进行钻探，一旦发现钻孔出水，因为是未下孔口管的不规范的非标钻孔，处理起来非常麻烦。非标钻孔的处理方法有强退控制法和含钻注浆法两种。强退控制法是在加大钻场排水能力的情况下先强行退出钻杆，然后再设法处理钻孔，该方法风险非常大，退钻后钻孔水有淹钻场、淹采掘面甚至淹没矿井的风险，处理中很少采用。含钻注浆法是在钻孔不撤出钻孔的情况下，将钻孔环状间隙用麻丝等柔软膨胀物塞住，之后利用钻杆中空向钻孔内注浆，直至水体或含水层注满起压，将探放水钻孔封死，该方法存在的缺点是：1)钻孔水量大水压高时封孔的软膨物不能全部塞进钻孔环空(环形空间)中，注浆中容易被高压水顶出来，环空仍然出水；2)注浆后钻杆全部注死在钻孔中，钻杆不能回收；3)钻孔注死后不能用作观测孔或水源孔。
技术实现思路
本专利技术要提供一种矿井探放水钻孔的处理方法，以解决现有技术存在的环空堵不住、钻孔仍然出水，或者钻孔堵住后钻杆不能回收、钻孔不能它用的缺点。为达到本专利技术的目的，本专利技术提供的技术方案为：一种矿井探放水钻孔的处理方法，包括以下步骤：1)依据水压计算孔口管长度，从钻孔的停钻位置开始退出长度略大于孔口管7长度的钻杆，其余所有钻杆仍留在钻孔中，作为前置钻杆；2)在钻孔中前置钻杆的最后一根钻杆尾端连接一根前置短节，前置短节后连接一个扩孔钻头，扩孔钻头后连接一根后置短节，后置短节后连接后置钻杆；3)钻机通过后置钻杆、后置短节带动扩孔钻头、前置短节、前置钻杆、钻头钻进，直至钻头抵达停钻位置；4)从钻孔中依次退出后置钻杆、后置短节、扩孔钻头、前置短节，前置钻杆滞留在钻孔中；5)将孔口管下入钻孔中，最后一根孔口管上环绕螺旋状点焊铁丝并对孔口管环空进行密封；6)在钻孔外施工注浆孔，注浆孔终孔于孔口管和钻孔之间的环空中，将注浆管固定在注浆孔中；7)利用注浆管在孔口管与钻孔环空中注入快速凝固的浆液，等浆液被钻孔水带出来时，调整浆液凝胶时间，使浆液快速在环空中凝固；8)等浆液凝固上强度孔口管固结好后，在打开阀门闸板的情况下将阀门连接在孔口管外端法兰盘上，之后利用钻机从钻孔中退出全部钻杆和钻头；9)关闭法兰盘外的已打开阀门，钻孔处理工作结束。上述步骤4)完成后，在前置钻杆后再次增加后置钻杆，后置钻杆的长度为步骤1)退出时的长度，再通过钻机将前置钻杆送回停钻位置，这个步骤适用于钻孔出水量大，直接下孔口管困难的情况。上述步骤6)中，在钻孔外利用手持风钻施工注浆孔，注浆孔终孔于孔口管和钻孔之间的环空中，用手持风钻将注浆管敲击送入并固定在注浆孔中，注浆管的孔径略小于注浆孔，入孔前注浆管壁外缠有麻丝。上述步骤6)中的注浆孔可以是多个。本专利技术的优点是：1、钻孔处理中安全性高，不需要增加排水能力比起强退控制法，本专利技术在非标探放水钻孔处理的整个过程中，大部分钻杆始终停留在钻孔内，能有效减少孔中涌水量，钻孔处理过程安全性高，不会因钻杆全部退出失控，致使钻孔大量涌水对孔壁及钻场造成安全威胁，处理中不需要增加钻场的排水能力。2、扩孔方法简单易行，孔口管容易下到位本专利技术在孔口管段的孔壁扩孔过程中，充分利用孔内未退出的钻杆，安装扩孔钻头用钻机进行扩孔钻进，扩孔后钻孔孔口段的孔径变大，下孔口管时钻杆和扩孔后的孔壁之间有足够环状间隙，孔口管可顺利下到位。3、孔口管固结方法可靠，控制钻孔水有保障本专利技术孔口管下到位后，利用孔口管外部的麻丝等软膨物对钻孔之间的环空进行密封，因软膨物堵住环空后钻孔水可通过比钻孔原孔径更大的孔口管泄出，不象含钻注浆法软膨物堵环空时钻杆与孔壁之间环空面积大、堵住环空后还要利用钻杆关闭钻孔进行注浆、软膨物在同时承受全孔水压力和注浆压力下容易被顶出，本专利技术软膨物能容易滞留并固定在环空中。再通过对环空注入快速凝固浆液，孔口管可牢靠地固定在孔壁上，然后利用孔口管外的阀门将钻孔关闭，钻孔水能得到有效的控制。4、钻杆及钻头可回收利用，钻孔可一孔多用相对于常规的含钻注浆法，本专利技术在非标钻孔的处理中钻杆和钻头均可正常回收，而且处理完后钻孔既可以做为观测孔观测水体或含水层水位，还可做为水源孔为矿井取水，同时还能做为注浆孔封堵水体或含水层，达到了一孔多用的目的。附图说明图1：扩孔钻头钻进到位示意图：图2：孔口管注浆固管示意图；附图标价说明如下：1钻头；2前置钻杆；3前置短节；4扩孔钻头；5后置短节；6后置钻杆；7孔口管；8法兰盘；9阀门；10注浆管；11注浆孔；12麻丝；13钻机。具体实施方式下面将结合附图和实施例对本专利技术进行详细地说明。实施例1：参见图1和图2，一种矿井探放水钻孔的处理方法，包括以下步骤：1)依据水压计算孔口管长度，从钻孔的停钻位置开始退出长度略大于孔口管长度的钻杆，其余所有钻杆仍留在钻孔中，作为前置钻杆2；2)在钻孔中前置钻杆2的最后一根钻杆尾端连接一根前置短节3，前置短节3后连接一个扩孔钻头4，扩孔钻头4后连接一根后置短节5，后置短节后连接后置钻杆6；3)钻机13通过后置钻杆6、后置短节5带动扩孔钻头4、前置短节3、前置钻杆2、钻头1钻进，直至钻头1抵达停钻位置；4)从钻孔中依次退出后置钻杆6、后置短节5、扩孔钻头4、前置短节3，前置钻杆2滞留在钻孔中；5)将孔口管下入钻孔中，最后一根孔口管末端环绕螺旋状点焊铁丝并对孔口管环空进行密封，密封方式是在铁丝上缠绕麻丝12等软膨物；6)在钻孔外施工注浆孔，注浆孔终孔于孔口管和钻孔之间的环空中，将注浆管固定在注浆孔中：本实施例中，具体的做法是在钻孔外利用手持风钻施工注浆孔11，注浆孔11终孔于孔口管7和钻孔之间的环空中，用手持风钻将注浆管10敲击送入并固定在注浆孔11中，注浆管10的孔径略小于注浆孔11，入孔前注浆管11的管壁外缠有麻丝；注浆孔11可以是多个，以提高注浆效率。7)利用注浆管在孔口管与钻孔环空中注入快速凝固的浆液，等浆液被钻孔水带出来时，调整浆液凝胶时间，使浆液快速在环空中凝固。8)等浆液凝固上强度孔口管固结好后，在打开阀门闸板的情况下将阀门连接在孔口管外端法兰盘上，之后利用钻机13从钻孔中退出全部钻杆和钻头。9)关闭法兰盘外的已打开阀门，钻孔处理工作结束。实施例2：一种矿井探放水钻孔的处理方法，当进行到与实施例1相同的第4)步时，在遇到钻孔出水量大，直接下孔口管困难的情况时，增加一个步骤，在前置钻杆2后再次增加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矿井探放水钻孔的处理方法，其特征在于：包括以下步骤：/n1)依据水压计算孔口管长度，从钻孔的停钻位置开始退出长度略大于孔口管(7)长度的钻杆，其余所有钻杆仍留在钻孔中，作为前置钻杆(2)；/n2)在钻孔中前置钻杆(2)的最后一根钻杆尾端连接一根前置短节(3)，前置短节(3)后连接一个扩孔钻头(4)，扩孔钻头(4)后连接一根后置短节(5)，后置短节后连接后置钻杆(6)；/n3)钻机(13)通过后置钻杆(6)、后置短节(5)带动扩孔钻头(4)、前置短节(3)、前置钻杆(2)、钻头(1)钻进，直至钻头(1)抵达停钻位置；/n4)从钻孔中依次退出后置钻杆(6)、后置短节(5)、扩孔钻头(4)、前置短节(3)，前置钻杆滞留在钻孔中；/n5)将孔口管下入钻孔中，最后一根孔口管上环绕螺旋状点焊铁丝并对孔口管环空进行密封；/n6)在钻孔外施工注浆孔，注浆孔终孔于孔口管和钻孔之间的环空中，将注浆管固定在注浆孔中；/n7)利用注浆管在孔口管与钻孔环空中注入快速凝固的浆液，等浆液被钻孔水带出来时，调整浆液凝胶时间，使浆液快速在环空中凝固；/n8)等浆液凝固上强度孔口管固结好后，在打开阀门闸板的情况下将阀门连接在孔口管外端法兰盘上，之后利用钻机(13)从钻孔中退出全部钻杆和钻头(1)；/n9)关闭法兰盘外的已打开阀门，钻孔处理工作结束。/n...

【技术特征摘要】
1.一种矿井探放水钻孔的处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)依据水压计算孔口管长度，从钻孔的停钻位置开始退出长度略大于孔口管(7)长度的钻杆，其余所有钻杆仍留在钻孔中，作为前置钻杆(2)；
2)在钻孔中前置钻杆(2)的最后一根钻杆尾端连接一根前置短节(3)，前置短节(3)后连接一个扩孔钻头(4)，扩孔钻头(4)后连接一根后置短节(5)，后置短节后连接后置钻杆(6)；
3)钻机(13)通过后置钻杆(6)、后置短节(5)带动扩孔钻头(4)、前置短节(3)、前置钻杆(2)、钻头(1)钻进，直至钻头(1)抵达停钻位置；
4)从钻孔中依次退出后置钻杆(6)、后置短节(5)、扩孔钻头(4)、前置短节(3)，前置钻杆滞留在钻孔中；
5)将孔口管下入钻孔中，最后一根孔口管上环绕螺旋状点焊铁丝并对孔口管环空进行密封；
6)在钻孔外施工注浆孔，注浆孔终孔于孔口管和钻孔之间的环空中，将注浆管固定在注浆孔中；
7)利用注浆管在孔口管与钻孔环空中注入快速凝固的浆液，等浆液被钻孔水带出来时，调整浆液凝胶时间，使浆液快速在环空中凝固；

【专利技术属性】
技术研发人员：姬中奎，高彬，姬亚东，杨帆，石磊，张池，何坤，任智智，
申请(专利权)人：中煤科工集团西安研究院有限公司，陕煤集团神木张家峁矿业有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61