一种钻孔高压注浆顶替用系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种钻孔高压注浆顶替用系统，包括由上至下顺序同轴连通设置的储存管、转换管和固井套管，储存管和转换管之间设置有第一闸阀，转换管和固井套管之间设置有第二闸阀，固井套管下端伸入注浆钻孔内；储存管内设置有扰流封隔塞，扰流封隔塞的外壁与储存管的内壁之间形成环空通道；还包括三通阀，三通阀的第一通道能够连接注浆泵，三通阀的第二通道经第二注浆软管与储存管的上端口连通，三通阀的第三通道经第三注浆软管与开设在转换管上的注浆接口连通；本发明专利技术方法在注浆过程中通过扰流封隔塞清理钻孔壁上附着的水泥浆，提高钻孔有效过流截面积，降低注浆压力，提高注浆顶替阶段顶替效果，提高了注浆效率和顶替效果，降低注浆后扫孔工作量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于煤矿防治水治理，具体涉及一种钻孔注浆孔水泥浆顶替用系统及方法。

技术介绍

1、现有技术中，对地层导水裂隙和导水通道的治理多采用地面或者井下钻孔揭露，再以高压注浆的施工方法，旨在借助胶凝物的胶凝作用对地层出水通道进行封堵，达到提高隔水层厚度，降低矿井涌(出)水量，保障安全生产的目的。具体包括：首先向含水层或者预定位置钻孔探查和揭露导水通道，在出水量(漏失量)大于设计注浆出水量(漏失量)时，采用注浆泵等动力设备、通过注浆管线将水泥浆自孔口注入，水泥浆液在压力作用下沿钻孔进入导水裂隙并扩展，逐渐充斥和封堵导水通道。随着通道被堵塞和水泥浆凝固，注浆压力逐渐升高，达到设计注浆结束压力值时，开始压水程序，即注入一定量清水，顶替钻孔内水泥浆，降低后续扫孔难度和工程量。顶替至预定量后，停止顶替，关闭孔口阀门，侯凝。待孔口压力归零后开始继续扫孔、钻进，出水量(漏失量)达到设计量时再次注浆。如此往复，直至钻至预定位置。上述方法主要存在以下缺陷：受限于流体的固有特性和水泥浆的粘附力，在注浆过程中，钻孔横截面上水泥浆流速不同，钻孔横截面圆心位置流速较快，靠近孔壁流速本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种钻孔高压注浆顶替用系统，其特征在于，包括由上至下顺序同轴连通设置的储存管(1)、转换管(2)和固井套管(3)，所述储存管(1)和转换管(2)之间设置有第一闸阀(4)，所述转换管(2)和固井套管(3)之间设置有第二闸阀(5)，所述固井套管(3)下端伸入注浆钻孔内；

2.如权利要求1所述的钻孔高压注浆顶替用系统，其特征在于，所述第二注浆软管(8)上还设置有第三闸阀(10)，所述第三注浆软管(9)上还设置有第四闸阀(11)。

3.如权利要求1所述的钻孔高压注浆顶替用系统，其特征在于，所述扰流封隔塞(6)由添加了聚丙烯纤维的混凝土制成，所述聚丙烯纤维以扰流封隔塞体...

【技术特征摘要】

1.一种钻孔高压注浆顶替用系统，其特征在于，包括由上至下顺序同轴连通设置的储存管(1)、转换管(2)和固井套管(3)，所述储存管(1)和转换管(2)之间设置有第一闸阀(4)，所述转换管(2)和固井套管(3)之间设置有第二闸阀(5)，所述固井套管(3)下端伸入注浆钻孔内；

2.如权利要求1所述的钻孔高压注浆顶替用系统，其特征在于，所述第二注浆软管(8)上还设置有第三闸阀(10)，所述第三注浆软管(9)上还设置有第四闸阀(11)。

3.如权利要求1所述的钻孔高压注浆顶替用系统，其特征在于，所述扰流封隔塞(6)由添加了聚丙烯纤维的混凝土制成，所述聚丙烯纤维以扰流封隔塞体积计，掺量为0.5-0.6kg/m3；所述聚丙烯纤维的外形为圆柱或者片状，长度为6mm～50mm。

4.如权利要求1所述的钻孔高压注浆顶替用系统，其特征在于，所述扰流封隔塞(6)包括一体化连接设置的半球体状塞头(61)和圆柱体状塞体(62)，所述塞体(62)外表面沿周向设置多个梯形凹槽(621)。

5.如权利要求1所述的钻孔高压注浆顶替用系统，其特征在于，所述扰流封隔塞(6)的长度为0.4～0.7米，且扰流封隔塞(6)的长度大于5.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜志强，王世东，刘英峰，田干，郭国强，胡宝玉，王红梅，李佩，
申请(专利权)人：中煤科工西安研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：