[發明專利]一種定向鉆樣掩護巷道掘進的新方法

在審

• 申請號: 202210352495.9
• 申請日: 2022-04-05
• 公開（公告）號: CN114934780A
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 胡瑩;孫偉濤;楊加強;班增灼;李少杰;朱贈源
• 申請（專利權）人: 中國煤炭地質總局一一九勘探隊
• 主分類號: E21D9/10
• 分類號: E21D9/10;E21F7/00;E21F16/00;E21B47/002
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 李迪

1.一種定向鉆樣掩護巷道掘進的新方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

定向鉆孔：通過定向鉆進行定向水平鉆進造穴，從高位巖巷向下鉆進，進入煤巖結合部；

抽真空：造穴后，對鉆孔后的孔中進行抽真空；

注水：將水灌入孔中，再將超聲波振子放入孔中；

空腔檢測：對孔內的水加熱，加熱至280～320℃，將水抽出，并在孔中放入熱成像儀進行熱成像檢測，獲得造穴內部的溫度數據；

圖形繪制：根據檢測的溫度數據以及鉆孔的深度，繪制熱量分布圖。

2.根據權利要求1所述的一種定向鉆樣掩護巷道掘進的新方法，其特征在于：所述造穴方式可以采用機械擴孔方式造穴、水力造穴、或者機械和水力聯合造穴。

3.根據權利要求1所述的一種定向鉆樣掩護巷道掘進的新方法，其特征在于：所述定向鉆孔之前，根據鉆孔設計參數回轉開孔，一開采用Φ120mm鉆頭回轉鉆進至9m，然后使用Φ120～153mm和Φ153～193mm擴孔鉆頭進行兩級擴孔，下入Φ178mm一級套管8m，外露300mm，在固定一級套管之后在孔口安裝注漿接頭，用注漿泵從環空向套管內注漿，注漿完成后候凝48h；一級套管合格之后回轉掃孔至32m，然后使用Φ120～153mm擴孔鉆頭進行擴孔，下入Φ146mm二級套管30m，使用變徑法蘭固定二級套管并安裝注漿接頭，用注漿泵套管內注漿，注漿完成候凝48h，候凝完成后掃孔至32m，注漿效果打壓試驗同一級套管，下完兩級套管及打壓試驗合格之后，在孔口安裝閘閥、防噴器和氣水分離裝置，然后安裝孔底螺桿鉆具組合準備定向鉆進。

4.根據權利要求1所述的一種定向鉆樣掩護巷道掘進的新方法，其特征在于：所述定向鉆孔時，采用每3m測量并調整1次鉆孔軌跡的方法，根據測量數據判斷如果鉆孔沿偏離設計軌跡的方向延伸，需要調整工具面使鉆孔盡可能的沿設計軌跡延伸，直至鉆孔完成終孔。

5.根據權利要求4所述的一種定向鉆樣掩護巷道掘進的新方法，其特征在于：所述定向鉆孔時，鉆機鉆桿的回轉速度控制在100～120r/min，鉆進速度控制在1～2cm/min，并且每鉆進0.8～1.2m，對孔進行防堵處理一次，防堵處理包括以下步驟：

后退：控制鉆機鉆桿以150～180r/min的轉速向外抽離，抽離0.5～0.8m；

前進：后退到位后，控制鉆機鉆桿以100～120r/min的轉速反向旋轉，向前伸入后退步驟中抽離距離；

重復：重復步驟(1)～步驟(2)，重復2～3次。

6.根據權利要求1所述的一種定向鉆樣掩護巷道掘進的新方法，其特征在于：所述抽真空過程包括以下步驟：

孔壁密封：在孔壁周圍安裝支架，并將管道插入孔中；

第一次抽氣：使用真空泵對孔內空氣進行抽離，待真空氣壓在-2.5～-4MPa時，并保持1.5～2h；

第二次抽氣：抽取孔內的空氣，待孔內氣壓達到-4.3～-6.2MPa時，并保持2～3h。

7.根據權利要求1所述的一種定向鉆樣掩護巷道掘進的新方法，其特征在于：所述注水時，使水沿著孔壁向下流如到造穴中，待水完全覆蓋孔洞，再將超聲波振子送入造穴中，之后將孔密封進行加壓。

8.根據權利要求1所述的一種定向鉆樣掩護巷道掘進的新方法，其特征在于：所述抽水時需要先進行開孔，先根據設計方位、傾角一開采用Φ96mm鉆頭回轉鉆進，在巖石中鉆進至33m，然后采用Φ94mm～Φ153mm擴孔鉆頭擴至33m，下入30m的Φ127mm壁厚10mm的孔口管。