钻孔3内注入的速凝浆液的体积控制在钻孔3内容积的1.5-2.0倍之间。
[0093]步骤5中，要求压件压紧后，棉盘根线与外平钻杆之间的密闭性在注浆压力1.5MPa时无泄漏。
[0094]步骤6中，坑道钻机22带动外平钻杆回转的转速不超过150r/min。外平钻杆上下串动速度不超过10m/min。
[0095]步骤7中，注入清水的栗量不低于100L/min。
[0096]除步骤7中卸开紧固螺栓，解除拖套与外平钻杆之间的密闭时可以停止回转外平钻杆外，其它所有过程均不得停止回转外平钻杆，且钻杆不得出现反转，不得停止注入清水。
[0097]一种防坍塌双向肋翼喷射注浆钻头使用中必须注意的安全事项强调如下:
[0098]①外平钻杆4、单向阀5、防塌双向肋翼喷射注浆钻头各部分连接必须紧固，不得出现连接处丝扣松动甚至脱扣现象；②单向阀不得反接；③不提钻防塌双向肋翼喷射注浆钻头6在钻孔3内回转和串动时必须保证孔内有冲洗液(或速凝浆液)连续供应和正常流通；④整个操作过程尤其是注浆过程必须保证防塌注浆固结装置的连续回转和串动，中途不得停止；?孔口密封装置I和外平钻杆4之间间隙在不密封时满足外平钻杆4回转和串动活动自如，当需要密封时必须保证在钻孔3内注浆压力达到1.5MPa时不会出现泄漏；(?整个操作过程中必须保证双向肋翼喷射注浆钻头6的右旋回转，防止出现左旋回转现象。⑦操作前，必须对注入的速凝注浆浆液的性能进行试验，准确掌握其初凝时间和固结强度，否则不得使用。⑧孔口密封装置I和外平钻杆之间的密封质量也要提前做好试验，保证操作中不出现泄漏事故。
[0099] 上述虽然结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
【主权项】
1.一种防坍塌双向肋翼喷射注浆钻头，其特征在于:包括与外平钻杆连接的钻头体，所述钻头体的侧面沿钻头纵向设有肋翼，所述肋翼包括设于所述钻头前端的正向翼片、设于所述钻头后端的反向翼片、和连接所述正向翼片和反向翼片的侧向翼片，所述正向翼片和反向翼片与所述侧向翼片的夹角均为钝角；所述肋翼上设有硬质碎块；所述钻头体内部设有与所述外平钻杆的通孔连通的内通眼，所述钻头体表面设有与所述内通眼连通的喷射孔；所述钻头转动时利用所述正向翼片和反向翼片回转实现上下串动，通过钻头的所述肋翼切削消灭孔壁掉块或者把掉块重新挤到孔壁内，实现对所述孔壁的注浆加固和修复。2.根据权利要求1所述的一种防坍塌双向肋翼喷射注浆钻头，其特征在于:所述双向肋翼喷射注浆钻头的后端通过单向阀与所述外平钻杆连接。3.根据权利要求1所述的一种防坍塌双向肋翼喷射注浆钻头，其特征在于:所述双向肋翼喷射注浆钻头后端的内扣螺眼扣型、单向阀扣型与外平钻杆的扣型均相同。4.根据权利要求1所述的一种防坍塌双向肋翼喷射注浆钻头，其特征在于:所述喷射孔分布于所述钻头体的前端、侧面、和后端。5.根据权利要求1所述的一种防坍塌双向肋翼喷射注浆钻头，其特征在于:所述肋翼为三个，在所述钻头体横截面上呈120度均匀布置；所述正向翼片和反向翼片与所述侧向翼片的夹角均为135° ;所述肋翼的厚度为20mm，侧面高度由钻孔孔径与所述钻头体直径之差确定。6.根据权利要求1所述的一种防坍塌双向肋翼喷射注浆钻头，其特征在于:所述肋翼上设有若干硬质合金碎块；各所述肋翼的侧缘至所述钻头体轴线的距离相等。7.一种防坍塌双向肋翼喷射注浆钻头的使用方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1:将连接有外平钻杆的双向肋翼喷射注浆钻头送入钻孔内一定深度，安装钻机的其余装置； 步骤2:向所述钻孔内注入稀水泥浆冲洗钻孔；当所述稀水泥浆注满所述钻孔时，开动钻机，使所述双向肋翼喷射注浆钻头回转，并改注速凝浆液，直至孔口密封装置和钻杆之间溢出速凝浆液； 步骤3:通过孔口密封装置对所述钻孔孔口进行密封，之后利用所述外平钻杆将回转的所述钻头送至修复段，当注浆压力达到设定值时停止速凝浆液的注浆，并继续保持所述防坍塌双向肋翼喷射注浆钻头在修复段处反复上下串动回转，对所述修复段进行修复，直至修复过程达到设定要求； 步骤4:修复达到设定时间时，向钻孔外抽拉外平钻杆，使双向肋翼喷射注浆钻头离开需要注浆加固和钻孔修复的孔段，并解除孔口处密封装置的密闭；向钻孔内注入清水，直到孔口密封装置和外平钻杆之间溢出清水，且钻头在钻孔内回转自如后，钻机停止转动，并在孔口处卸开所述外平钻杆； 步骤5:卸掉孔口密封装置，将外平钻杆再次连接，通过注浆栗向钻孔内压入清水，当孔口返出清水后，开动钻机慢慢回转并上拉外平钻杆，使双向肋翼喷射注浆钻头上端的肋翼向钻孔外方向切削清除钻孔内凝固的速凝浆液，并逐根卸除外平钻杆，直到把双向肋翼喷射注浆钻头提出钻孔，操作步骤结束。8.根据权利要求7所述的一种防坍塌双向肋翼喷射注浆钻头的使用方法，其特征在于:步骤2中，注浆栗栗量不超过100L/min ;坑道钻机带动外平钻杆回转的转速不超过150r/min ;孔口密封装置与外平钻杆密闭后，要求在钻孔内注浆压力为1.5MPa时无泄漏；所述速凝浆液的初凝时间控制在20-25min ;所述注浆栗的注浆压力的极限值为1.5MPa ;注入速凝楽液的栗量不得超过40L/min。9.根据权利要求7所述的一种防坍塌双向肋翼喷射注浆钻头的使用方法，其特征在于:步骤3中，所述注浆压力的设定值为1.0-1.2MPa ;坑道钻机带动外平钻杆回转的转速不超过150r/min ;外平钻杆上下串动速度不超过10m/min。10.根据权利要求7所述的一种防坍塌双向肋翼喷射注浆钻头的使用方法，其特征在于:步骤4中，所述复达到的设定时间，为速凝浆液达到速凝前3分钟；注入清水的栗量不低于100L/min ;当清水从孔口处流出，且钻头在钻孔内回转自如时，钻机停止转动。
【专利摘要】本发明公开一种防坍塌双向肋翼喷射注浆钻头及其使用方法，防坍塌双向肋翼喷射注浆钻头包括与外平钻杆连接的钻头体，所述钻头体的侧面沿钻头纵向设有肋翼，所述肋翼包括设于所述钻头前端的正向翼片、设于所述钻头后端的反向翼片、和连接所述正向翼片和反向翼片的侧向翼片，所述正向翼片和反向翼片与所述侧向翼片的夹角均为钝角；所述钻头体内部设有与所述外平钻杆的通孔连通的内通眼，所述钻头体表面设有与所述内通眼连通的喷射孔；所述钻头转动时利用所述正向翼片和反向翼片回转实现上下串动，通过肋翼切削消灭孔壁掉块或者把掉块重新挤到孔壁内，实现对所述孔壁的注浆加固和修复。
【IPC分类】E21B10/00, E21B33/13
【公开号】CN105041218
【申请号】CN201510509238
【发明人】张庆松, 李术才, 潘光明, 林春金, 孙立新, 潘东懿, 杨腾, 随海通
【申请人】山东大学
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月18日