【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钻探，具体涉及一种钻孔内定点注浆护孔装置及方法。
技术介绍
1、钻探是地质勘探及灾害治理的重要技术手段，采用钻探技术进行施工时，钻遇不稳定碎软地层时，常常会因为塌孔、泥岩缩径等地层因素导致成孔浅、成孔难、甚至卡钻、埋钻等孔内事故及工程终止等情况的发生。遇到此类孔内情况时，通常采用以下方法进行处理：从孔口对全孔段进行注浆对破碎地层进行加固，以防止塌孔；在孔口下入套管、跟管钻进工艺进行护孔；更换钻进工艺穿过碎软地层。
2、但在应对复杂地层、深孔钻进及特殊钻孔设计等情况时，上述方法往往存在对原地层破坏大、工艺不成熟、施工周期长、难度大、成本高、效果不理想以及设计无法变更等问题。
3、鉴于以上技术方法的缺陷，需研究出一种设计及施工简单、成本低，可有效解决碎软孔段护孔难问题的装置及方法。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提出一种钻孔内定点注浆护孔装置及方法，以解决现有技术中存在的煤矿碎软孔段护孔难且效果不佳的的技术问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现：
3、一种钻孔内定点注浆护孔装置，包括由后向前同轴可拆卸连通设置的转换接头、后置环形止浆塞、单向阀短节、护孔套管、前置环形止浆塞和导向堵头；
4、所述转换接头后端开设有轴向安装孔，所述安装孔内穿设有钻杆，所述钻杆的前端连接高压注浆胶管的后端，所述高压注浆胶管贯穿设置在后置环形止浆塞中，所述高压注浆胶管的前端与设置在单向阀短节内的
5、所述护孔套管上开设有浆液溢流孔。
6、本专利技术还具有以下技术特征：
7、具体的，所述后置环形止浆塞包括第一止浆塞本体，所述第一止浆塞本体内轴向设置有第一通孔，所述高压注浆胶管贯穿设置在所述第一通孔内；
8、所述前置环形止浆塞包括第二止浆塞本体，所述第二止浆塞本体内轴向设置有第二通孔。
9、更进一步的，所述转换接头与所述后置环形止浆塞插接配合。
10、更进一步的，所述高压注浆胶管与转换接头正丝扣连接，所述高压注浆胶管与单向逆止阀反丝扣连接。
11、更进一步的，所述第一通孔内壁沿周向设置有多个轴向凹槽，所述转换接头前端外壁上沿周向设置有与对应位置的所述轴向凹槽插接配合的多个轴向凸台。
12、更进一步的，所述高压注浆胶管拉直时的长度大于后置环形止浆塞和单向阀短节的长度之和。
13、本专利技术还公开一种钻孔内定点注浆护孔方法，所述方法通过上述钻孔内定点注浆护孔装置实现，包括以下步骤：
14、步骤一、对碎软地层中待护孔孔段内的钻孔进行扩孔，然后根据待护孔孔段类型选择适用的护孔装置；
15、步骤二、利用定向钻机将护孔装置送至预设位置并固定；
16、步骤三、向钻杆内注入浆液，浆液经高压注浆胶管进入护孔套管后经浆液溢流孔流出，对单向阀短节外壁与钻孔孔壁之间的间隙，以及护孔套管外壁与钻孔孔壁的之间的间隙进行封堵，在达到预设注浆压力后，停止注浆；
17、步骤四、回拖钻杆，使转换接头与后置环形止浆塞脱离，然后旋转钻杆，使高压注浆胶管与单向阀短节脱离后取出钻杆，完成注浆护孔。
18、更进一步的，步骤一中所述的根据待护孔孔段类型选择适用的护孔装置组件具体包括：
19、当待护孔孔段为正角度上仰孔时，所述护孔装置包括由后向前同轴可拆卸连通设置的转换接头、后置环形止浆塞、单向阀短节、护孔套管和导向堵头；
20、当护孔孔段为负角度下斜孔时，所述护孔装置包括由后向前同轴可拆卸连通设置的转换接头、单向阀短节、护孔套管、前置环形止浆塞和导向堵头；
21、当待护孔孔段为水平孔时，所述护孔装置包括由后向前同轴可拆卸连通设置的转换接头、后置环形止浆塞、单向阀短节、护孔套管、前置环形止浆塞和导向堵头。
22、更进一步的，当待护孔孔段为水平孔时，所述后置环形止浆塞与前置环形止浆塞分别位于待护孔孔段的两侧。
23、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
24、(1)与现有的从孔口开始下套管和全孔段注浆固管的操作相比，采用本专利技术装置仅需对碎软地层内的待护孔孔段进行分段下套管及注浆护孔，节约了套管及注浆成本、对钻机设备的给进性能要求低、浆液候凝时间短。
25、(2)本专利技术装置可根据待护孔孔段的实际情况选择装置组件的组合方式、结构简单、易于施工、制造成本低廉，可充分利用现有钻探设备及材料，在地面、井下钻探领域都具有实用性。
26、(3)采用本专利技术方法不需要从孔口开始下入护孔管，可避免稳定地层孔段的无效护孔，护孔装置在孔内的摩阻力大大减小，只需利用钻杆将所需长度的护孔套管下入指定孔段，前、后环形止浆塞将护孔套管两端封闭，即可达到精准分段注浆固管的目的，对原始地层干扰小，能有效解决钻孔塌孔、缩径导致无法继续钻进的问题，护孔效果好；采用本专利技术方法无需变更钻孔设计绕开碎软地层，对一些特殊的钻孔轨迹设计更实用。
27、本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
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1.一种钻孔内定点注浆护孔装置，其特征在于，包括由后向前同轴可拆卸连通设置的转换接头(1)、后置环形止浆塞(2)、单向阀短节(3)、护孔套管(4)、前置环形止浆塞(5)和导向堵头(6)；
2.如权利要求1所述的钻孔内定点注浆护孔装置，其特征在于，所述后置环形止浆塞(2)包括第一止浆塞本体(21)，所述第一止浆塞本体内(21)轴向设置有第一通孔(22)，所述高压注浆胶管(8)贯穿设置在所述第一通孔(22)内；
3.如权利要求1所述的钻孔内定点注浆护孔装置，其特征在于，所述转换接头(1)与所述后置环形止浆塞(2)插接配合。
4.如权利要求1所述的钻孔内定点注浆护孔装置，其特征在于，所述高压注浆胶管(4)与转换接头(1)正丝扣连接，高压注浆胶管(4)与单向逆止阀(31)反丝扣连接。
5.如权利要求2所述的钻孔内定点注浆护孔装置，其特征在于，所述第一通孔(22)内壁沿周向设置有多个轴向凹槽(221)，所述转换接头(1)前端外壁上沿周向设置有与对应位置的所述轴向凹槽(221)插接配合的多个轴向凸台(11)。
6.如权利要求1所述的
7.一种钻孔内定点注浆护孔方法，其特征在于，所述方法通过如权利要求1至权利要求6其中任意一项所述的钻孔内定点注浆护孔装置实现，包括以下步骤：
8.如权利要求7所述的钻孔内定点注浆护孔方法，其特征在于，步骤一中所述的根据待护孔孔段类型选择适用的护孔装置组件具体包括：
9.如权利要求8所述的钻孔内定点注浆护孔方法，其特征在于，当待护孔孔段为水平孔时，所述后置环形止浆塞(2)与前置环形止浆塞(5)分别位于待护孔孔段的两侧。
...【技术特征摘要】
1.一种钻孔内定点注浆护孔装置，其特征在于，包括由后向前同轴可拆卸连通设置的转换接头(1)、后置环形止浆塞(2)、单向阀短节(3)、护孔套管(4)、前置环形止浆塞(5)和导向堵头(6)；
2.如权利要求1所述的钻孔内定点注浆护孔装置，其特征在于，所述后置环形止浆塞(2)包括第一止浆塞本体(21)，所述第一止浆塞本体内(21)轴向设置有第一通孔(22)，所述高压注浆胶管(8)贯穿设置在所述第一通孔(22)内；
3.如权利要求1所述的钻孔内定点注浆护孔装置，其特征在于，所述转换接头(1)与所述后置环形止浆塞(2)插接配合。
4.如权利要求1所述的钻孔内定点注浆护孔装置，其特征在于，所述高压注浆胶管(4)与转换接头(1)正丝扣连接，高压注浆胶管(4)与单向逆止阀(31)反丝扣连接。
5.如权利要求2所述的钻孔内定点注浆护孔装置，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：王庆，陈盼，姬中奎，石志远，刘卫卫，吕汉江，杨志斌，王林杰，
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：
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