[發明專利]一種鉆探施工過采空區的方法

有效

• 申請號: 201910633373.5
• 申請日: 2019-07-15
• 公開（公告）號: CN110318706B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 楊俊哲;賈林剛;賀安民;王振榮;宋立兵;呂情緒;康健;李鵬;趙立欽;吳作啟;孫慶先
• 申請（專利權）人: 神華神東煤炭集團有限責任公司;煤炭科學技術研究院有限公司
• 主分類號: E21B33/14
• 分類號: E21B33/14;E21B7/00;E21B21/00
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 黃澤雄

1.一種鉆探施工過采空區的方法，其特征在于，包括如下步驟：

S01：充分收集鉆孔地區的地質資料，了解地層和采空區的情況，制定鉆孔的施工方案，預估采空區的厚度為H；

S02：采用鉆桿帶動鉆頭向下開孔鉆進；

S03：當鉆頭穿透采空區后，停止鉆進，并提升鉆頭及鉆桿；

在所述步驟S03中還包括：

S031：在鉆進過程中使用沖洗液來清洗鉆孔；

S032：估算并設定沖洗液在單位時間內的消耗量閾值；

S033：觀測沖洗液在單位時間內的消耗量；

S034：當沖洗液在單位時間內的消耗量明顯大于消耗量閾值時，并記錄巖層的位置；

S035：采用泥漿繼續鉆進，快速向下鉆進H+h的距離之后，停止鉆進，其中h＞0；

S04：取下鉆頭，將采空區套管連接在鉆桿上；

通過鉆桿將采空區套管下移至采空區的位置，并使采空區套管的上端位于采空區的上方，采空區套管的下端位于采空區下方；

S05：反轉鉆桿，將鉆桿與采空區套管分離，并提升鉆桿；

S06：向鉆孔內澆筑水泥漿，直至水泥漿沒過采空區套管的上端；

S07：靜置一段時間，直到水泥漿凝固形成水泥層；

S08：再通過鉆桿帶動鉆頭向下鉆進直至穿透水泥層；

S09：對水泥層中的鉆孔進行清洗；

S010：繼續鉆進直至鉆頭鉆進至煤層底板。

2.根據權利要求1所述的鉆探施工過采空區的方法，其特征在于，

在所述步驟S02中還包括鉆透位于采空區上方的松散層的步驟，包括：

S021：當鉆頭穿透松散層后，停止鉆進，并提升鉆頭及鉆桿，取下鉆頭，將松散層套管連接在鉆桿上；

S022：通過鉆桿將松散層套管下移至松散層的位置，并使松散層套管的上端位于松散層的上方，松散層套管的下端位于松散層下方；

S023：反轉鉆桿，將鉆桿與松散層套管分離，并提升鉆桿；

S024：在鉆桿上重新安裝鉆頭，并帶動鉆頭穿過松散層套管繼續向下鉆進。

3.根據權利要求1所述的鉆探施工過采空區的方法，其特征在于，

在所述步驟S034中還包括：

當沖洗液在單位時間內的消耗量明顯大于消耗量閾值時，判斷消耗量增加的原因；

如是因出現采動裂隙導致消耗量增加，采用對采動裂隙堵漏；

如是因處于采空區而導致消耗量增加，則泥漿繼續鉆進，快速穿過采空區。

4.根據權利要求3所述的鉆探施工過采空區的方法，其特征在于，

當對采動裂隙堵漏后，沖洗液的消耗量保持大于消耗量閾值，則判斷鉆頭已經鉆進采空區。

5.根據權利要求1所述的鉆探施工過采空區的方法，其特征在于，

在所述步驟S035中還包括：

通過設置在鉆機上的鉆孔電視觀測鉆頭的鉆進進度；

當鉆孔出現明顯的空洞時，再繼續往下鉆進；

在鉆頭鉆取的巖芯比較完整時，判斷鉆頭穿過采空區，停止鉆進。

6.根據權利要求1所述的鉆探施工過采空區的方法，其特征在于，

在所述步驟S09中還包括：

用清水沖洗水泥層中的鉆孔，直至回水清澈。

7.根據權利要求1所述的鉆探施工過采空區的方法，其特征在于，

在所述步驟S04中還包括：

S041：將兩段采空區套管通過反向絲扣連接；

S042：在兩段采空區套管的外壁上焊接連接鋼條；

S043：將上段的采空區套管與鉆桿通過正向絲扣連接。

8.根據權利要求7所述的鉆探施工過采空區的方法，其特征在于，

在所述步驟S041中還包括：在兩段采空區套管的反向絲扣上分別涂覆密封脂。

9.根據權利要求1所述的鉆探施工過采空區的方法，其特征在于，

在所述步驟S06中：水泥漿沒過采空區套管的上端1-3m。