[發(fā)明專利]一種未封閉鉆孔封堵工藝及結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810501525.1
• 申請(qǐng)日: 2018-05-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108708687B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 齊寶軍;楊景華;王敬海;康振興;魏宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 首鋼灤南馬城礦業(yè)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): E21B33/13
• 分類號(hào): E21B33/13
• 代理公司: 北京華沛德權(quán)律師事務(wù)所 11302
• 代理人: 馬苗苗

本發(fā)明公開(kāi)了一種未封閉鉆孔封堵工藝及結(jié)構(gòu)，將各設(shè)計(jì)注漿孔軌跡在空間上相互交叉環(huán)抱布置，能夠形成結(jié)構(gòu)為兩端粗、中間細(xì)的沙漏式的注漿孔系模型，注漿孔系模型的中間細(xì)的部位對(duì)應(yīng)封堵位置頂板，封堵位置頂板處地層為強(qiáng)風(fēng)化帶，裂隙延伸范圍小，因此漿液水平擴(kuò)散范圍小，注漿孔系模型的下端粗的部位對(duì)應(yīng)封堵位置底板，該處一般為微風(fēng)化帶、未風(fēng)化原巖或微風(fēng)化帶與未風(fēng)化原巖之間的過(guò)渡帶，裂隙延伸范圍大，漿液水平擴(kuò)散范圍大。本發(fā)明充分利用不同地層漿液擴(kuò)散特性，在一定的封堵范圍內(nèi)增加漿液擴(kuò)散疊加率，基于上述結(jié)構(gòu)可以得到錐狀止水帷幕，對(duì)鉆孔進(jìn)行有效封堵。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)屬于鉆孔封堵技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種未封閉鉆孔封堵工藝及結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

第四紀(jì)是新生代的第二個(gè)紀(jì)。第四紀(jì)形成的地層叫第四系，第四系沉積物分布極廣，除巖石裸露的陡峻山坡外，全球幾乎到處被第四紀(jì)沉積物覆蓋。第四系沉積物形成較晚，大多未膠結(jié)，保存比較完整。第四系沉積主要有冰川沉積、河流沉積、湖相沉積、風(fēng)成沉積、洞穴沉積和海相沉積等。其次為冰水沉積、殘積、坡積、洪積、生物沉積和火山沉積等。第四系地層透水性、富水性強(qiáng)，由厚層砂礫卵石、砂層與不連續(xù)粘性土層組成，當(dāng)與河流水力聯(lián)系時(shí)，可構(gòu)成厚大第四系強(qiáng)含水體。

在進(jìn)行鐵礦地質(zhì)普查工作階段，需要進(jìn)行鉆孔，取樣分析，普查結(jié)束后需要將鉆孔封堵。但是由于各方面的原因，一些鉆孔未實(shí)施終孔后的封堵，處于未封閉狀態(tài)，這些鉆孔在礦山基建和采礦時(shí)，一旦揭露即會(huì)形成第四系水與采場(chǎng)間的直接水力通道，形成礦坑突水的重大隱患，需要進(jìn)行超前封堵治理。

然而，由于年代久遠(yuǎn)，鉆孔第四系地層段已坍塌，且鉆孔軌跡參數(shù)不齊全，鉆孔孔口位置、方位未測(cè)，未知鉆孔的實(shí)際軌跡，不能確定預(yù)封堵范圍內(nèi)鉆孔的實(shí)際位置，極大增加了鉆孔的封堵難度。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種未封閉鉆孔封堵工藝及結(jié)構(gòu)，在鉆孔通過(guò)基巖風(fēng)化帶區(qū)段形成止水帷幕，對(duì)未封閉鉆孔進(jìn)行有效封堵，切斷第四系水通過(guò)鉆孔涌入基巖采場(chǎng)的通道，保證安全采礦生產(chǎn)。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案為，一種未封閉鉆孔封堵工藝，包括如下步驟：

(1)獲取所述鉆孔的鉆孔軌跡；

(2)構(gòu)建注漿孔系模型：

以所述鉆孔所在地質(zhì)區(qū)的風(fēng)化帶及以下設(shè)定深度D的范圍內(nèi)為封堵區(qū)域，所述封堵區(qū)域自封堵位置頂板起、至封堵位置底板止，所述封堵位置頂板位于所述風(fēng)化帶中，所述封堵位置底板位于所述風(fēng)化帶以下設(shè)定深度D處；

在以所述鉆孔軌跡在所述封堵位置底板上的中心為圓心，以封堵位置底板處地層的漿液水平擴(kuò)散范圍為半徑的底板圓周上，布置3個(gè)以上底板注漿位；

在以所述鉆孔軌跡在所述封堵位置頂板上的中心為圓心，以封堵位置頂板處地層的漿液水平擴(kuò)散范圍為半徑的頂板圓周內(nèi)，布置與所述底板注漿位數(shù)量相同的頂板注漿位；

以其中一個(gè)所述底板注漿位為起點(diǎn)，向上通過(guò)其中一個(gè)所述頂板注漿位并延伸至地表，所述延伸線與所述地表的交點(diǎn)為地表注漿位，所述地表注漿位、所述頂板注漿位和所述底板注漿位的連線即為設(shè)計(jì)注漿孔軌跡；重復(fù)以上步驟，以其余所述底板注漿位分別為起點(diǎn)，獲取其余所述設(shè)計(jì)注漿孔軌跡；

各所述設(shè)計(jì)注漿孔軌跡在空間上相互交叉環(huán)抱，形成結(jié)構(gòu)為兩端粗、中間細(xì)的沙漏式的所述注漿孔系模型；

(3)封堵施工；

按所述注漿孔系模型在所述鉆孔周邊鉆進(jìn)注漿孔；

在所述注漿孔中注漿，注漿至漿液達(dá)到封堵位置頂板，各所述注漿孔中的漿液形成錐狀止水帷幕，對(duì)所述鉆孔進(jìn)行封堵。

進(jìn)一步的，步驟(1)中，獲取鉆孔軌跡的具體內(nèi)容為：

獲取所述鉆孔的實(shí)際孔深；