[發明專利]反井鉆機擴孔施工破碎地層臨時支護方法

有效

• 申請號: 201810585102.2
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN108756889B
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 荊國業;程守業;劉志強;高崗榮;李俊峰;李英全
• 申請（專利權）人: 北京中煤礦山工程有限公司
• 主分類號: E21D5/04
• 分類號: E21D5/04;E21D1/06;E21D5/12
• 代理公司: 北京冠榆知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11666
• 代理人: 朱亞琦;魏振柯

本發明公反井鉆機擴孔施工破碎地層臨時支護工藝，包括如下步驟：(a)用反井鉆機分段擴孔掘進井筒；(b)每完成一段井筒掘進后即停止繼續擴孔掘進，利用臨時支護裝備將臨時支護材料噴灑在步驟(a)中挖掘好的井筒井壁上，進行臨時支護；(c)在步驟(2)中完成已挖掘好的井筒井壁臨時支護后，繼續下一段井筒的擴孔掘進，然后再重復步驟(b)，直至井筒掘進完成。本發明可以在擴孔的同時對擴孔后形成的井壁進行臨時支護，不僅縮短了工期，還提高了施工安全性。

技術領域

本發明涉及反井鉆井領域，特別涉及一種反井鉆機擴孔施工破碎地層臨時支護工藝。

背景技術

反井鉆井施工工藝是利用反井鉆機從上向下鉆進一條小直徑的導孔，利用洗井介質通過正循環將巖屑排出，待導孔與下水平巷道貫通后，再在下水平巷道內卸下導孔鉆頭，安裝大直徑的擴孔鉆頭，從下向上擴孔形成設計直徑的井筒。在擴孔過程中，破碎的巖渣從工作面脫離，靠自重從擴孔后的井筒內掉落至下水平面。

導井施工完成后，豎井井壁圍巖的原巖應力狀態即開始受到破壞。尤其從擴孔開石到擴孔結束鉆機拆除，大直徑擴孔后的井幫大面積長時間暴露，風化、涌水淋水、地層變化、地應力作用、巖石強度降低等都能造成井幫變形或坍塌。而反井鉆井擴孔鉆進過程中，破碎巖渣下落，無法在井筒內對井幫進行支護，增加了反井鉆井事故發生的風險，對于水電及其他堅硬穩定巖石地層，在深度不大的情況下，可以一次擴孔成設計直徑井筒，但對于礦山工程，特別是裂隙發育的破碎巖層或煤礦軟弱的沉積巖層，井幫事故經常發生，對后期永久支護不利。這些問題限制了反井鉆井法鑿井的適用性。

目前豎井開鑿遇破碎或不穩定地層時主要采用工作面預注漿超前支護形式，而反井擴孔施工時巖渣從工作面破碎從井筒內掉至下水平，人員無法進入破巖工作面進行超前支護，只能采用地面預注漿加固，工期長，經濟成本大，大大削弱了反井法施工工藝優勢。

發明內容

有鑒于此，本發明在于提供一種能夠實現反井鉆機擴孔后破碎地層臨時支護的反井鉆機擴孔施工破碎地層臨時支護工藝，可以在擴孔的同時對擴孔后形成的井壁進行臨時支護，不僅縮短了工期，還提高了施工安全性。

為解決上述問題，本發明采用如下技術方案：

反井鉆機擴孔施工破碎地層臨時支護工藝，包括如下步驟：

(a)用反井鉆機分段擴孔掘進井筒；

(b)每完成一段井筒掘進后即停止繼續擴孔掘進，利用臨時支護裝備將臨時支護材料噴灑在步驟(a)中挖掘好的井筒井壁上，進行臨時支護；

(c)在步驟(2)中完成已挖掘好的井筒井壁臨時支護后，繼續下一段井筒的擴孔掘進，然后再重復步驟(b)，直至井筒掘進完成。

上述反井鉆機擴孔施工破碎地層臨時支護工藝，臨時支護裝備包括高壓噴漿設備、分流籠頭、定力矩擰緊機構、臨時支護材料輸送鉆桿、下卡板機構和臨時支護噴頭，所述高壓噴漿設備的出液端與所述分流籠頭的進液端流體導通連接，所述分流籠頭的出液端與所述臨時支護材料輸送鉆桿的進液端流體導通連接，所述臨時支護材料輸送鉆桿的出液端與所述臨時支護噴頭的進液端流體導通連接；所述分流籠頭下端與所述定力矩擰緊機構固定連接且與所述臨時支護材料輸送鉆桿上端固定連接，所述臨時支護材料輸送鉆桿下端與所述臨時支護噴頭上端固定連接，所述定力矩擰緊機構與反井鉆機動力頭的浮動套固定連接；所述下卡板機構安裝在反井鉆機下插板軌道上，所述臨時支護材料輸送鉆桿的長度小于反井鉆機鉆桿的長度。