[發(fā)明專利]一種煤礦鉆孔的封孔方法及封孔裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410574967.0
• 申請(qǐng)日: 2014-10-23
• 公開（公告）號(hào): CN104314515A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊克劍;王明;馬建兵;楊輝;劉海濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 神華集團(tuán)有限責(zé)任公司;神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): E21B33/13
• 分類號(hào): E21B33/13
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標(biāo)代理有限公司 11012
• 代理人: 金璽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種煤礦鉆孔的封孔方法及封孔裝置。

背景技術(shù)

近年來，伴隨著大型現(xiàn)代化礦井的快速建設(shè)，需要在礦井中設(shè)置大口徑鉆孔，這類鉆孔主要目的是在地面與井下巷道之間建立垂直的可長(zhǎng)期使用的穩(wěn)定通道，用于下噴漿料、作為應(yīng)急排水通道、作為瓦斯抽放通道等用途。這類鉆孔的成孔直徑通常介于445mm--800mm之間，鉆孔內(nèi)下入直徑273mm--610mm的無縫鋼管，鋼管與孔壁之間的環(huán)形空間采用水泥漿進(jìn)行封孔，以封隔含水層等復(fù)雜地層，確保鉆孔長(zhǎng)期使用。現(xiàn)有技術(shù)中的封孔方法利用高壓水將水泥漿自鋼管內(nèi)頂替至鋼管外的環(huán)空，達(dá)到封隔地層和固定鋼管的目的，但是，這種封孔方法僅適用于300mm以下的小口徑鉆孔：大口徑鉆孔下入非標(biāo)準(zhǔn)化的大直徑鋼管，由于大直徑鋼管需要采用焊接方式連接，因而導(dǎo)致接口處不光滑，進(jìn)而在使用膠塞對(duì)泥漿和水泥進(jìn)行隔離時(shí)，容易導(dǎo)致膠塞在鋼管的內(nèi)壁卡滯，進(jìn)而造成封孔事故；還有些鉆孔內(nèi)設(shè)置有內(nèi)襯陶瓷鋼管，即內(nèi)壁設(shè)置有4mm厚耐磨陶瓷層，耐磨陶瓷層表面粗糙，因此，同樣容易卡住膠塞，引起封孔事故。可見，大口徑鉆孔的封孔無法采用膠塞來封隔泥漿和水泥，而不設(shè)置膠塞則進(jìn)一步導(dǎo)致環(huán)空內(nèi)泥漿和水泥混漿段過長(zhǎng)，浪費(fèi)了水泥，并由于環(huán)形空間水泥層不均勻而產(chǎn)生漏水問題，影響鉆孔的正常使用。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種煤礦鉆孔的封孔方法及封孔裝置，該封孔方法及封孔裝置不僅能夠避免由于膠塞卡滯而引起的封孔事故，還能夠避免泥漿和水泥混漿段過長(zhǎng)。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種煤礦鉆孔的封孔方法，包括以下步驟：

步驟①：在礦井內(nèi)開設(shè)鉆孔，并在所述鉆孔內(nèi)設(shè)置封孔管，所述鉆孔和所述封孔管之間形成環(huán)形空間；

步驟②：在所述封孔管的前端部設(shè)置弧形導(dǎo)向頭，所述導(dǎo)向頭的一端與所述封孔管對(duì)接，所述導(dǎo)向頭的另一端開設(shè)有導(dǎo)流口；

步驟③：在所述封孔管內(nèi)固定注漿管，所述注漿管的管口與所述導(dǎo)流口相對(duì)設(shè)置；

步驟④：向所述注漿管內(nèi)注入水泥漿，所述水泥漿經(jīng)過所述注漿管的管口及所述導(dǎo)流口進(jìn)入所述環(huán)形空間；

步驟⑤：所述環(huán)形空間內(nèi)的泥漿被所述水泥漿頂替出所述鉆孔，所述環(huán)形空間內(nèi)充滿所述水泥漿形成水泥密封層，即完成封孔。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)向頭內(nèi)設(shè)置有單向閥，所述單向閥的上方連接有用于插設(shè)所述注漿管的固定管。

進(jìn)一步地，所述注漿管的端部的外壁開設(shè)有多道環(huán)狀凹槽，所述環(huán)狀凹槽內(nèi)套設(shè)有用于密封所述固定管與所述注漿管之間縫隙的密封圈。

進(jìn)一步地，所述注漿管的外壁和所述封孔管的內(nèi)壁之間設(shè)置有限位架。

進(jìn)一步地，所述限位架為梯形限位板，所述梯形限位板的一條底邊與所述注漿管的外壁固定連接，所述梯形限位板的另一條底邊與所述封孔管的內(nèi)壁抵接。

進(jìn)一步地，所述步驟③還包括向所述注漿管內(nèi)注入清水，10min后觀察所述注漿管內(nèi)的水位，若水位下降不超過0.2m，則證明所述注漿管不存在漏點(diǎn)；若水位下降超過0.2m，則證明所述注漿管存在漏點(diǎn)，查找所述漏點(diǎn)并對(duì)所述漏點(diǎn)進(jìn)行封堵。

本發(fā)明還提供了一種煤礦鉆孔的封孔裝置，包括開設(shè)在礦井內(nèi)的鉆孔及設(shè)置在所述鉆孔內(nèi)的封孔管，所述鉆孔和所述封孔管之間形成環(huán)形空間，所述封孔管的前端部設(shè)置有弧形導(dǎo)向頭，所述導(dǎo)向頭的一端與所述封孔管對(duì)接，所述導(dǎo)向頭的另一端開設(shè)有導(dǎo)流口，所述封孔管內(nèi)固定有用于向所述環(huán)形空間內(nèi)灌注水泥漿的注漿管，所述注漿管的管口與所述導(dǎo)流口相對(duì)設(shè)置。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)向頭內(nèi)設(shè)置有單向閥，所述單向閥的上方連接有用于插設(shè)所述注漿管的固定管。

進(jìn)一步地，所述注漿管的端部的外壁開設(shè)有多道環(huán)狀凹槽，所述環(huán)狀凹槽內(nèi)套設(shè)有用于密封所述固定管與所述注漿管之間縫隙的密封圈。

進(jìn)一步地，所述注漿管的外壁和所述封孔管的內(nèi)壁之間設(shè)置有梯形限位板，所述梯形限位板的一條底邊與所述注漿管的外壁固定連接，所述梯形限位板的另一條底邊與所述封孔管的內(nèi)壁抵接。

本發(fā)明提供的煤礦鉆孔的封孔方法及封孔裝置通過注漿管灌注水泥，無需使用膠塞，從而避免了由于膠塞卡滯而引起的封孔事故，有效地降低了設(shè)備故障等意外風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率，同時(shí)，還避免了泥漿和水泥混漿段過長(zhǎng)，保證了封孔的密封性的同時(shí)降低了封孔材料消耗。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種優(yōu)選的煤礦鉆孔的封孔方法的示意圖；

圖2是本發(fā)明一種優(yōu)選的煤礦鉆孔的封孔裝置的示意圖。

具體實(shí)施方式