[發明專利]煤礦井下深埋含水層底板組合定向孔超前注漿改造方法

有效

• 申請號: 201910848195.8
• 申請日: 2019-09-09
• 公開（公告）號: CN110566118B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 方俊;李泉新;石智軍;許超;劉飛;劉建林;王鮮
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團西安研究院有限公司
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04;E21B7/06;E21B33/13;E21D11/10;E21D11/38
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 李振文

1.一種煤礦井下深埋含水層底板組合定向孔超前注漿改造方法，其特征在于，包括：

施工底板組合定向孔，所述底板組合定向孔包括從隔水層進入含水層的造斜孔段以及起始于造斜孔段并在含水層內部延伸的水平孔段；

以預設間隔在造斜孔段側壁上施工延伸穿過至少一個含水層的射流孔段，所述射流孔段在含水層內與所述水平孔段不相交并覆蓋水平孔段盲區；

對所述水平孔段和/或射流孔段進行注漿以將含水層改造成隔水層。

2.根據權利要求1所述的一種煤礦井下深埋含水層底板組合定向孔超前注漿改造方法，其特征在于，所述含水層為多層；其中下層底板組合定向孔的造斜孔段從上一層底板組合定向孔的造斜孔段內預留的定向分支點延伸至下層含水層；各造斜孔段側壁施工的射流孔段延伸至待改造的最深部含水層。

3.根據權利要求2所述的一種煤礦井下深埋含水層底板組合定向孔超前注漿改造方法，其特征在于，多個底板組合定向孔在平面內呈束狀均勻布置，相鄰鉆孔水平孔段的平面間距小于注漿有效直徑。

4.根據權利要求3所述的一種煤礦井下深埋含水層底板組合定向孔超前注漿改造方法，其特征在于，位于最外層的底板組合定向孔的造斜孔段的每個射流分支點處施工多個不同方向的射流孔段；各相鄰射流孔段的終孔點在水平面上投影的間距小于注漿有效直徑。

5.根據權利要求1所述的一種煤礦井下深埋含水層底板組合定向孔超前注漿改造方法，其特征在于，所述的射流孔段與造斜孔段垂直，且沿造斜孔段均勻布置，各相鄰射流孔段的終孔點在水平面上投影的間距小于注漿有效直徑。

6.根據權利要求1所述的一種煤礦井下深埋含水層底板組合定向孔超前注漿改造方法，其特征在于，還包括：從鉆場向隔水層施工連接所述底板組合定向孔的套管孔段，所述的套管孔段包括兩級套管，其中第一級套管封固孔口復雜破碎地層，注漿固管壓力不低于7MPa；第二級及以上套管注漿固管壓力大于含水層可能出水壓力的3倍以上。

7.權利要求6所述的一種煤礦井下深埋含水層底板組合定向孔超前注漿改造方法，其特征在于，所述的套管孔段注水試壓方法與合格標準為：各級套管的注水壓力與注漿固管壓力相同，穩壓30min，壓力不下降。

8.據權利要求1所述的一種煤礦井下深埋含水層底板組合定向孔超前注漿改造方法，其特征在于，水平孔段施工過程中，每鉆進100m或鉆孔出水量大于30m³/h或達到預定深度時，提出孔內多動力異形定向鉆具，進行高壓注漿，將含水層改造成隔水層，并封堵異常導水通道。

9.據權利要求1所述的一種煤礦井下深埋含水層底板組合定向孔超前注漿改造方法，其特征在于，通過所述底板組合定向孔對含水層底板進行注漿改造后，施工檢查孔對注漿效果進行檢驗，若檢查孔涌水量大于允許值，進行補充注漿，直至檢查孔出水量小于允許值為止。

10.據權利要求1所述的一種煤礦井下深埋含水層底板組合定向孔超前注漿改造方法，其特征在于，檢查孔優先布置在構造復雜區、含水層相對富水區以及注漿相對薄弱區；所述的構造復雜區是指鉆進過程中發生孔內異常的區域；所述的含水層相對富水區是指鉆進過程中出水量相對較大的區域，所述的注漿相對薄弱區是指鉆孔高壓注漿量相對較少的區域。