多层采空区一次性探测不提钻同步扫描方法

多层采空区一次性探测不提钻同步扫描方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及地质钻探领域，具体是一种多层采空区一次性探测不提钻同步扫描方法。
【背景技术】
[0002]地下采空区具有隐伏性强、空间分布特征规律性差、采空区顶板冒落塌陷情况难以预测等特点，因此，如何对地下采空区的分布范围、空间形态特征和采空区的冒落状况等进行量化评判，特别是对多层空区的空间分布和形态参数的准确掌握，一直是困扰技术人员进行采空区潜在危害性评价及合理确定采空区处治对策的关键技术难题。
[0003]多层空区在钻探上部空区时容易造成孔壁破碎、漏失或坍塌，这就给下部空区的探测造成困难；钻孔式三维扫描仪在扫描空区时容易被破碎孔壁卡住，其激光探头很易被碰坏，设备的安全性问题有待解决。

【发明内容】

[0004]本发明所要解决的技术问题是:如何解决目前多层空区无法一次钻探同步扫描的难题。
[0005]本发明所采用的技术方案是:多层采空区一次性探测不提钻同步扫描方法，按照如下的步骤进行:
步骤一、多层空区钻探，钻机正常钻进时，空压机与钻机连接，通过高压软管将高压空气输送到双通道气水龙头，进入双通道气水龙头的高压气体通过动力头和双壁钻杆的环壁间隙进入贯通式潜孔锤，驱动贯通式潜孔锤工作完成后的气体通过反循环钻头到达孔底携带孔底岩肩沿着反循环钻头、贯通式潜孔锤、双壁钻杆、动力头和双通道气水龙头的中心通道上返至地表，再通过鹅颈弯管、排渣管将大量岩肩排到非工作区区域，完成反循环钻探，需要加接另一根双壁钻杆时，钻机停止给进压力，动力头停止输送动力，利用副卷扬和提引器加接另一根双壁钻杆，加接结束后继续钻进；
步骤二、多层空区同步扫描，钻探结束后拆除双壁钻杆地面以上的部分，激光探测仪器上端与定向杆和电缆连接，通过双壁钻杆中心通道下放，穿过贯通式潜孔锤和反循环钻头到达所探测空区位置，电缆与地面控制台相连，地上人员通过地面控制台对激光探测探头7进行操控，完成探测后提出激光探测仪器。
[0006]本发明的有益效果是:达到设计孔深后，提拉钻具将钻头提至钻孔最下部的第一个空区处，卸开双壁钻杆接头螺纹，将C-ALS钻孔式三维激光扫描仪下入双壁钻杆的中心通道，直至激光探头伸出大通孔的反循环钻头，即可进行该空区的扫描作业；扫描完成后再次提拉钻具至下部第二个空区扫描，直至将多空区全部扫描完成。由于有孔内钻具的保护，确保了扫描仪器安全，实现了多层空区钻探与扫描的有机配合。
【附图说明】
[0007]图1是本发明钻探过程结构示意图；
图2是本发明扫描过程结构示意图；
其中，1、空压机，2、钻机，3、副卷扬，4、动力头，5、双通道气水龙头，6、鹅颈弯管，7、提引器，8、排渣管，9、双壁钻杆，10，贯通式潜孔锤，11反循环钻头，12、定向杆，13、电缆，14、垫叉，15、激光探测探头。
【具体实施方式】
[0008]如图1所示，钻机正常钻进时，空压机与钻机连接，通过高压软管将高压空气输送到双通道气水龙头，进入双通道气水龙头的高压气体通过动力头和双壁钻杆的环壁间隙进入贯通式潜孔锤，驱动贯通式潜孔锤工作完成后的气体通过反循环钻头到达孔底携带孔底岩肩沿着反循环钻头、贯通式潜孔锤、双壁钻杆、动力头和双通道气水龙头的中心通道上返至地表，再通过鹅颈弯管、排渣管将大量岩肩排到非工作区区域，完成反循环钻探。
[0009]需要加接另一根双壁钻杆时，钻机停止给进压力，动力头停止输送动力。利用副卷扬3和提引器7加接另一根双壁钻杆，加接结束后继续钻进。
[0010]钻探结束后拆除双壁钻杆地面以上的部分，激光探测仪器上端与定向杆和电缆连接，通过双壁钻杆中心通道下放，穿过贯通式潜孔锤和反循环钻头到达所探测空区位置。电缆与地面控制台相连，地上人员通过地面控制台对激光探测探头进行操控。对xyz三个不同方向的探测距离进行计算处理形成3D图像，完成探测提出激光探测仪器。
[0011]应用贯通式潜孔锤全孔反循环钻探技术穿越地下多层空区，并与C-ALS钻孔式三维激光扫描仪联合完成多层空区的测量，是一种创新的技术方法，在实践和试验应用中摸索出了操作方法、工作程序及相应的规程参数，总结出一套合理、先进的钻探与测量施工技术方法，指导该技术的成功应用。
【主权项】
1.多层采空区一次性探测不提钻同步扫描方法，其特征在于按照如下的步骤进行:步骤一、多层空区钻探，钻机正常钻进时，空压机与钻机连接，通过高压软管将高压空气输送到双通道气水龙头，进入双通道气水龙头的高压气体通过动力头和双壁钻杆的环壁间隙进入贯通式潜孔锤，驱动贯通式潜孔锤工作完成后的气体通过反循环钻头到达孔底携带孔底岩肩沿着反循环钻头、贯通式潜孔锤、双壁钻杆、动力头和双通道气水龙头的中心通道上返至地表，再通过鹅颈弯管、排渣管将大量岩肩排到非工作区区域，完成反循环钻探，需要加接另一根双壁钻杆时，钻机停止给进压力，动力头停止输送动力，利用副卷扬和提引器加接另一根双壁钻杆，加接结束后继续钻进； 步骤二、多层空区同步扫描技术，钻探结束后拆除双壁钻杆地面以上的部分，激光探测仪器上端与定向杆和电缆连接，通过双壁钻杆中心通道下放，穿过贯通式潜孔锤和反循环钻头到达所探测空区位置，电缆与地面控制台相连，地上人员通过地面控制台对激光探测探头7进行操控，完成探测后提出激光探测仪器。
【专利摘要】本发明涉及地质钻探领域，具体是一种多层采空区一次性探测不提钻同步扫描方法。多层采空区一次性探测不提钻同步扫描方法，达到设计孔深后，提拉钻具将钻头提至钻孔最下部的第一个空区处，卸开钻杆接头螺纹，将C-ALS钻孔式三维激光扫描仪下入双壁钻杆的中心通道，直至激光探头伸出大通孔的反循环钻头，即可进行该空区的扫描作业；扫描完成后再次提拉钻具至下部第二个空区扫描，直至将多空区全部扫描完成。由于有孔内钻具的保护，确保了扫描仪器安全，实现了多层空区钻探与扫描的有机配合。
【IPC分类】E21B4/14, E21B49/00, E21B21/16
【公开号】CN104989390
【申请号】CN201510321699
【发明人】白俊, 殷琨, 杨兆林, 赵乐涛, 韩良德
【申请人】太原钢铁(集团)有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年6月12日