[發(fā)明專利]一種煤層頂板含水層注漿改造堵水方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011560913.0
• 申請(qǐng)日: 2020-12-25
• 公開（公告）號(hào): CN112664267A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張彪;黃輔強(qiáng);孫紅波;肖明國(guó);王越;顧玉明;陰慧勝;歷彥福;池斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京大地高科地質(zhì)勘查有限公司
• 主分類號(hào): E21F17/00
• 分類號(hào): E21F17/00;E21B7/04;E21B33/13;E21B34/08;E21B21/00;E21B21/10;E21B47/107;G01V11/00
• 代理公司: 蘇州拓云知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32344
• 代理人: 王超

1.一種煤層頂板含水層注漿改造堵水方法，其特征在于：具體包括以下步驟：

(1)、地層勘探：采用地面三維地震與瞬變電磁法聯(lián)合探測(cè)的手段，識(shí)別和預(yù)測(cè)致災(zāi)隱患區(qū)；

(2)、鉆井：利用鉆進(jìn)注漿加固裝置進(jìn)行水平鉆進(jìn)并依次鉆穿地表層、承壓水層和煤層頂板，在鉆進(jìn)煤層上方的煤層頂板的過(guò)程中，通過(guò)滲水檢測(cè)裝置檢測(cè)煤層頂板是否存在裂隙，對(duì)異常區(qū)進(jìn)行充分揭露；

(3)、如果步驟(2)中檢測(cè)到某處煤層頂板存在裂隙，煤層存在漏頂隱患，則通過(guò)鉆進(jìn)注漿加固裝置對(duì)煤層頂板處進(jìn)行注漿，加固煤層頂板；

(4)、注漿完成后，對(duì)鉆進(jìn)注漿加固裝置內(nèi)部進(jìn)行清洗。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層頂板含水層注漿改造堵水方法，其特征在于：鉆進(jìn)注漿加固裝置包括鉆頭、鉆鋌和若干根中空鉆桿，鉆頭、鉆鋌和各根中空鉆桿同中心豎向設(shè)置且由下至上依次連接，鉆鋌中部沿軸向由上至下依次開設(shè)有第一注入孔、閥腔和鉆井液噴射孔，第一注入孔、閥腔和鉆井液噴射孔均上下通透，第一注入孔為上大下小的臺(tái)階孔，第一注入孔的上端與最下側(cè)的第一根中空鉆桿的中心孔下端對(duì)接，第一注入孔的下端與閥腔的上端連通，閥腔的下端與鉆井液噴射孔的上端連通，鉆井液噴射孔的下端與鉆頭的中心孔上端對(duì)接，閥腔的內(nèi)徑大于第一注入孔的下側(cè)小孔內(nèi)徑，閥腔的內(nèi)圓上側(cè)部沿圓周方向開設(shè)有注漿槽，閥腔的內(nèi)圓下側(cè)部沿圓周方向開設(shè)有鉆井液注入槽，閥腔的上端部為上小下大的圓錐孔結(jié)構(gòu)，閥腔的下端部為上大下小的圓錐孔結(jié)構(gòu)，閥腔內(nèi)匹配滑動(dòng)設(shè)置有閥體，閥體為中空?qǐng)A柱結(jié)構(gòu)，閥體的上端部為與閥腔的上端部圓錐孔結(jié)構(gòu)相適配的圓臺(tái)結(jié)構(gòu)，閥體的下端部為與閥腔的下端部圓錐孔結(jié)構(gòu)相適配的圓臺(tái)結(jié)構(gòu)，閥體的頂部開設(shè)有與閥體內(nèi)部連通的進(jìn)液口，閥體的上端部圓臺(tái)外圓上開設(shè)有若干個(gè)圓周陣列設(shè)置注漿孔，閥體的下側(cè)部外圓上開設(shè)有若干個(gè)圓周陣列設(shè)置第二注入孔，各個(gè)第二注入孔與鉆井液注入槽在徑向上對(duì)應(yīng)，鉆井液噴射孔為上大下小的臺(tái)階孔，鉆井液噴射孔的上部大孔中設(shè)置有第一壓縮彈簧，第一壓縮彈簧的底部頂壓在鉆井液噴射孔的上部孔底部臺(tái)階面上，第一壓縮彈簧的頂部伸入到閥腔下端部且頂壓套在閥體的下端部外圓上，閥體的下端部與閥腔的下端部之間具有間隙，鉆鋌的中部上側(cè)上下間隔開設(shè)有三組注漿液噴射孔組，每組注漿液噴射孔組均包括若干個(gè)圓周陣列設(shè)置的注漿噴射孔，注漿噴射孔的長(zhǎng)度方向沿鉆鋌的徑向設(shè)置且內(nèi)外通透，注漿噴射孔的內(nèi)端與注漿槽底部連通，注漿噴射孔的外端與鉆鋌外部連通，鉆鋌的中部下側(cè)沿徑向開設(shè)有左側(cè)敞口的清洗水注入盲孔，清洗水注入盲孔的中部與鉆井液噴射孔連通，清洗水注入盲孔的右側(cè)部設(shè)置有第二壓縮彈簧，清洗水注入盲孔的左側(cè)部安裝有直線軸承，直線軸承內(nèi)滑動(dòng)安裝有柱塞，柱塞的右端穿過(guò)直線軸承并與第二壓縮彈簧的左端頂壓接觸，第二壓縮彈簧的右端頂壓在清洗水注入盲孔的內(nèi)右側(cè)底面，柱塞的右側(cè)部開設(shè)有上下通透且與鉆井液噴射孔對(duì)應(yīng)的導(dǎo)流孔，柱塞的左側(cè)部開設(shè)有L型流道，L型流道包括水平段和豎直段，L型流道的水平段右端與豎直段下端連接，L型流道的水平段左端位于柱塞的左端面中部，L型流道的豎直段上端位于柱塞的上側(cè)面中部左側(cè)，鉆鋌的外部上側(cè)和下側(cè)均固定套裝設(shè)置有穩(wěn)定器；

第一根中空鉆桿的外部固定套裝有清洗水圓筒，清洗水圓筒的內(nèi)圓與中空鉆桿的外圓之間形成清洗水環(huán)腔，清洗水圓筒的左側(cè)上側(cè)部設(shè)置有清洗水進(jìn)管，清洗水進(jìn)管上安裝有壓力控制閥，清洗水圓筒由底部敞口的清洗水管殼和頂部敞口的管帽組成，清洗水管殼的頂部固定套裝在中空鉆桿的上端外圓上，管帽固定套裝在中空鉆桿的下端外圓上，清洗水管殼的底部外圓和管帽的頂部外圓均一體成型有水平環(huán)形板，兩塊水平環(huán)形板外邊沿之間固定連接有環(huán)形氣囊，管帽的底部固定安裝有豎向設(shè)置的清洗水連接管，清洗水連接管的上端與清洗水環(huán)腔連通，清洗水連接管的下端固定連接在清洗水注入盲孔的左端口中；

清洗水進(jìn)管通過(guò)清洗水供水管與地面上的清洗水水箱連接，清洗水供水管上設(shè)置有清洗水水泵和水閥，各根中空鉆桿通過(guò)公頭母頭螺紋連接的方式組裝成一整根長(zhǎng)鉆桿，最上側(cè)的中空鉆桿的頂部轉(zhuǎn)動(dòng)連接有注漿管，注漿管的進(jìn)口端通過(guò)快接插頭分別與地面上的漿液箱出口端和鉆井液箱出口端可拆卸連接，注漿管上設(shè)置有注漿泵。