[發明專利]一種利用全斷面高配重鉆頭裝置進行小直徑深井施工方法有效

申請號：	201310362469.5	申請日：	2013-08-20
公開（公告）號：	CN103452473A	公開（公告）日：	2013-12-18
發明（設計）人：	聶慶科;孫運青;楊海朋;張軍旗;趙建秋;劉俊永;張鵬;李振寧	申請（專利權）人：	河北建設勘察研究院有限公司
主分類號：	E21B7/00	分類號：	E21B7/00;E21B10/08;E21B12/00
代理公司：	石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100	代理人：	董金國
地址：	050031 河北***	國省代碼：	河北;13
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種利用斷面配重鉆頭裝置進行直徑深井施工方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種小直徑深井施工的方法，特別是一種利用全斷面高配重鉆頭裝置進行小直徑深井施工方法，屬于礦山和市政工程建設技術領域。

背景技術

礦山豎井中的小直徑深井（井徑1.0～1.5m、井深大于300m）一般是通過傳統的機械鉆孔方式實現成井，成井質量受地層條件和鉆具設備的影響很大。目前豎井施工中所用鉆頭一般為普通牙輪鉆頭或滾刀鉆頭，只是按照破巖面積大小，將一定數量的牙輪或滾刀布置焊接在鉆頭體上，往往牙輪或滾刀的位置布置不盡合理，當出現不穩定地層尤其是軟硬不均地層時，鉆頭很容易因受力不均而發生偏斜，造成成孔偏斜，影響施工質量。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用全斷面高配重鉆頭裝置進行小直徑深井施工方法，解決礦山豎井成井過程中容易發生孔斜的問題，保證深井鉆進的垂直度，提高成孔效率。

???本發明的目的是這樣實現的：一種利用全斷面高配重鉆頭裝置進行小直

徑深井施工方法，包括以下步驟：

（1）深井覆蓋層鉆孔

采用常規回轉鉆機正反循環鉆孔工藝，普通牙輪鉆頭或牙輪組合鉆頭成孔，化學泥漿穩定孔壁和平衡鉆孔內外水壓力差，完成覆蓋層的成孔；

（2）井壁套管安放及壁后充填

覆蓋層鉆孔完成后，按照設計要求進行護壁套管安放及壁后水泥漿充填注漿，水泥漿采用礦渣硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥；

（3）加工制作小直徑深井全斷面高配重鉆頭裝置

全斷面高配重鉆頭裝置由全斷面牙輪組合鉆頭和高配重的塔式組合鉆具構成，根據地質地層條件，結合成井直徑，在全斷面牙輪組合鉆頭體刀盤上分兩圈均勻設置并焊接牙輪瓣，其中，外圈均勻設置的牙輪高于內圈牙輪，鉆頭體預留水口后內注鉛增加自重，通過法蘭盤同下配重體、上配重體、鉆鋌連接，配重體和鉆鋌上均焊接導正體，下配重體直徑小于鉆頭體直徑100～200mm，上配重體直徑小于下配重體直徑100～200mm，下配重體重量重于上配重體，形成下重上輕、下大上小的塔式組合鉆具體系。可根據實際情況制作不同直徑大小的高配重鉆頭，以實現分級擴孔施工；

（4）基巖段鉆進，完成成井

利用制作的小直徑深井全斷面高配重鉆頭裝置，采用減壓方式鉆進，鉆壓不大于鉆頭及配重總重量的80%（扣除泥漿浮力），以保持高配重鉆頭始終在鉛垂線上（類似于線錘的效果），導向功能顯著，確保鉆孔垂直度。

本發明特別適用于直徑0.8～1.5m小直徑深井施工。

本發明取得的有益效果是：

1、本發明針對不同地層選用不同的鉆頭，上部覆蓋層使用普通牙輪鉆頭或牙輪組合鉆頭，下部基巖采用制作的全斷面高配重鉆頭裝置鉆進，充分發揮了各自的特點；全斷面高配重鉆頭裝置制作簡單、成本低廉、使用方便、工作效率高；

2、全斷面高配重鉆頭裝置破巖牙輪刀具沿孔壁運行沒有相對位移，有利于孔壁穩定，分級擴孔，前導孔起到導向作用，提高成孔垂直度，鉆井的傾斜度可控制在3‰以內。

本發明拓展了礦山小直徑深井鉆進成井的施工方法。

附圖說明

圖1是小直徑深井全斷面高配重鉆頭裝置的外形結構示意圖。

圖2是牙輪組合鉆頭結構示意圖。

圖中標號代表的含義如下：

1、牙輪??2、牙輪組合鉆頭體??3、法蘭盤??4、下配重體??5、導正體??6、上配重體??7、鉆鋌??8、內圈牙輪??9、外圈牙輪。