[發明專利]一種可實現分層報道凍結壁交圈情況的水位觀測管

有效

• 申請號: 201911344149.0
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN111103027B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 趙玉明;王麗;李功洲;周華群;王恒;張基偉;王婧娟;楊明紅;李志軍;劉偉民;孫右好
• 申請（專利權）人: 北京中煤礦山工程有限公司
• 主分類號: G01F23/00
• 分類號: G01F23/00;G01F23/02
• 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

本發明公開一種可實現分層報道凍結壁交圈情況的水位觀測管，包括N個層位觀測管，N為正整數且大于或等于2；N個所述層位觀測管同軸套裝在一起，并且上端均伸出地面，下端分別位于不同的觀測層位；在每個所述層位觀測管上對應待觀測層位的返水管壁上，開設有與所述待觀測層位流體導通的返水孔眼，每個所述層位觀測管的返水孔眼互不導通。本申請的水位觀測管使得每個井筒只施工一個水位觀測孔，可報道多個層位水位情況，完成不同層位的報道任務，減少施工水位觀測孔數量，降低施工成本，節約施工時間，加快成井速度，降低水位觀測孔串水可能性，減少因水位孔串水帶來的凍結壁難以交圈的風險，保證凍結壁交圈過程安全、可靠。

技術領域

本發明涉及凍結施工技術領域。具體地說是一種可實現分層報道凍結壁交圈情況的水位觀測管。

背景技術

凍結法鑿井是采用人工制冷技術暫時加固不穩定地層和隔絕地下水的施工方法。凍結法適用于松散不穩定的沖積層、裂隙含水巖層、松軟泥巖、含水量和水壓特別大的巖層。既可作為地質條件復雜的礦井工程正規施工方法，也可作為工程搶險和事故處理的手段，被廣泛用于煤礦井巷工程中的立井、斜井、馬頭門等施工，并已用于施工地鐵、橋涵、大體積地下硐室及深基坑工程。

凍結法施工過程中水位觀測孔至關重要，是判斷所報道層位凍結壁交圈的“眼睛”，水位觀測孔是檢驗凍結壁交圈的一種直觀有效的方法。煤礦井巷工程施工規范中規定：“只有水位觀測孔內水位有規律的上升并溢出管口不應少于7天才能進行凍結井筒的掘進?！?/p>

如果水位觀測孔施工工藝不當或報道層位不準確，將會導致凍結壁雖然已經交圈，但水位觀測孔卻不能正常冒水報道，從而對凍結壁交圈情況的判斷造成影響，可能會推遲井筒開始掘進時間，從而影響建井工期。

目前凍結施工中均設置不同個數的水位觀測孔，但每個水位觀測孔僅能報道一個層位的凍結壁交圈情況，如果想預測多個層位的凍結壁交圈情況，就需要另外施工水位觀測孔，這不但增加了鉆孔施工量，同時也增加了水位觀測孔串水的可能性，給凍結壁交圈帶來隱患，增加凍結工程風險。

施工水位觀測孔時還不應占據井筒提升位置，一個凍結井筒中至少設置1個水位觀測孔，正常情況下，小于200米沖積層一般設置1-2個水位觀測孔，200-400米沖積層一般設置2-3個水位觀測孔，大于400米沖積層一般設置不少于3個水位觀測孔。

對于井筒內相對窄小空間，水位觀測孔施工位置的選擇也有一定的困難，同時在凍結井筒正式掘進過程中因為水位觀測孔的影響，掘進速度也會受到制約。

綜上所述，為了解決當前水位觀測孔存在的問題，急需減少施工水位觀測孔數量就可以保證水位觀測孔能正常報導需要報道層位的真實情況，克服了傳統水位觀測孔所具有的上述缺陷的水位觀測裝置。

發明內容

為此，本發明所要解決的技術問題在于提供一種可實現分層報道凍結壁交圈情況的水位觀測管，減少施工水位觀測孔數量，降低施工成本，節約施工時間，加快成井速度，降低水位觀測孔串水可能性，減少因水位孔串水帶來的凍結壁難以交圈的風險，保證凍結壁交圈過程安全、可靠。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：

一種可實現分層報道凍結壁交圈情況的水位觀測管，包括N個層位觀測管，N為正整數且大于或等于2；N個所述層位觀測管同軸套裝在一起，并且上端均伸出地面，下端分別位于不同的觀測層位；在每個所述層位觀測管上對應待觀測層位的返水管壁上，開設有與所述待觀測層位流體導通的返水孔眼，每個所述層位觀測管的返水孔眼互不導通。

上述可實現分層報道凍結壁交圈情況的水位觀測管，所述返水孔眼規格為20*80mm，且所述返水管壁的孔隙率大于或等于26％。

上述可實現分層報道凍結壁交圈情況的水位觀測管，在所述返水管壁外表面上纏裹紗網，在所述返水管壁的上下兩端纏裹干海帶，并且用托盤固定干海帶的兩端。