一种深厚冲积层钻井井筒破壁注浆孔口管防冲出装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及地质钻孔孔口装置技术领域，特别是涉及一种深厚冲积层钻井井筒破壁注浆孔口管防冲出装置。
【背景技术】
[0002]钻井法凿井是利用大型竖井钻机破碎岩土，采用泥浆护壁和排渣，井筒钻进到设计直径和深度后在泥浆中悬浮下沉已预制好的井壁，然后进行壁后充填固井的一种机械化凿井方法，它具有施工安全性好、机械化程度高和工程造价相对较低等优点。
[0003]但随着钻井井筒穿过冲积层厚度增加和工程实践发现，由于钻井井筒采用单层井壁支护，在壁后采用碎石充填段，冲积层中的压力水将直接作用于井壁外表面。对于应用较多的钢筋混凝土井壁结构，如果在浇筑制作时混凝土出现裂纹等，那么以后在深厚冲积层高压水的长期作用下，原有裂纹将会逐渐扩展和贯通，形成渗漏水通道，这将给矿井的安全生产带来威胁。
[0004]虽然井壁初期出水量小，但由于出水点处水压高，随着时间的变化，裂缝慢慢逐渐扩展、水量逐渐增大。因此，为确保井筒安全使用，应尽早采取有效的防治水技术措施。对于井筒防治水，方法之一是在井筒内破壁注浆。由于破壁注浆位置对应地层为流砂层，在注浆孔钻穿井壁时，有效控制涌水、喷砂等险情发生，确保井筒及施工人员安全尤为重要。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型目的是提供一种深厚冲积层钻井井筒破壁注浆孔口管防冲出装置，结构简单，可有效控制涌水、喂'砂等险情发生。
[0006]本实用新型采用的的技术方案是:
[0007]一种深厚冲积层钻井井筒破壁注浆孔口管防冲出装置，包括孔口管、挡圈、加固钢板、4根短锚杆、高压三通、卸压阀、高压球阀、压力表和浆液混合器，所述孔口管的一端伸入井壁，所述孔口管的另一端露在所述井壁外，所述孔口管的露在所述井壁外的一端设有所述挡圈和所述加固钢板，所述挡圈设置于所述井壁和所述加固钢板之间，所述加固钢板的中心钻设有圆孔一，所述圆孔一套在所述孔口管上，所述加固钢板的4角各钻有圆孔二，4根所述短锚杆分别穿过所述圆孔二将所述加固钢板和所述挡圈与所述井壁固定连接，所述孔口管露在所述井壁外的一端与所述高压三通的一个端口相连，所述高压三通的另两个端口分别连接所述卸压阀和所述高压球阀，所述高压球阀通过管线与所述浆液混合器相连，所述高压球阀和所述浆液混合器之间的管线上设有所述压力表。
[0008]本实用新型所述的深厚冲积层钻井井筒破壁注浆孔口管防冲出装置，其中，所述挡圈为圆环形，所述挡圈套在所述孔口管上通过焊接固定。
[0009]本实用新型所述的深厚冲积层钻井井筒破壁注浆孔口管防冲出装置，其中，所述孔口管的伸入所述井壁的一端设有马牙扣，露在所述井壁外的一端设有外丝扣，所述外丝扣与高压三通的一个端口相连。
[0010]本实用新型所述的深厚冲积层钻井井筒破壁注浆孔口管防冲出装置，其中，所述孔口管选用无缝钢管。
[0011]本实用新型所述的深厚冲积层钻井井筒破壁注浆孔口管防冲出装置，其中，所述短销杆为树脂短销杆。
[0012]本实用新型所述的深厚冲积层钻井井筒破壁注浆孔口管防冲出装置，其中，所述挡圈由钢板加工而成。
[0013]本实用新型有益效果:
[0014]本实用新型所述的深厚冲积层钻井井筒破壁注浆孔口管防冲出装置，通过设置挡圈和用短锚杆锚固的加固钢板，可以防止因水压过大，孔口管直接冲出的现象发生，通过高压三通可以控制出水点处的水压，且通过增加卸压阀，当压力过大时可以先卸压然后再注浆，结构简单，可有效防止孔口管冲出、控制涌水、喷砂等险情的发生，确保井筒及施工人员安全。
[0015]本实用新型所述的深厚冲积层钻井井筒破壁注浆孔口管防冲出装置，所述孔口管伸入井壁的一端设有马牙扣，用于锚定连接，增大孔口管与井壁混凝土之间的摩擦力，防止因水压稍大孔口管冲出，外丝扣用于与高压三通一端对接，密封效果好。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型所述的深厚冲积层钻井井筒破壁注浆孔口管防冲出装置结构示意图。
[0017]下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明。
【具体实施方式】
[0018]如图1所示，一种深厚冲积层钻井井筒破壁注浆孔口管防冲出装置，包括孔口管
1、挡圈2、加固钢板3、4根短锚杆4、高压三通5、卸压阀6、高压球阀7、压力表8和浆液混合器9，孔口管I选用Φ42X5X600的无缝钢管，孔口管I的一端伸入井壁10，孔口管I的伸入井壁的一端设有300mm长的马牙扣，孔口管I的另一端露在井壁10外，孔口管I的露在井壁10外的一端设有50mm外丝扣，距离外丝扣40mm处设有挡圈2，挡圈2由钢板加工而成，挡圈2为圆环形，挡圈2套在孔口管I上通过焊接固定，加固钢板3是由钢板加工成的正方形钢板块，加固钢板3的中心钻设有圆孔一，圆孔一套在孔口管I上，加固钢板3的4角各钻一个Φ20πιπι圆孔二，4根短锚杆4分别穿过圆孔二将加固钢板3和挡圈2与井壁10固定连接，短锚杆4为树脂短锚杆，高压三通5为T型，孔口管I的外丝扣与高压三通5的一个端口相连，高压三通5的另两个端口分别连接卸压阀6和高压球阀7，高压球阀7通过管线与浆液混合器9相连，高压球阀7和浆液混合器9之间的管线上设有压力表8。
[0019]本实施例所述的装置在安装和使用过程中，包括以下步骤:
[0020](a)首先，在设计的注浆孔位置处，采用Φ42mm钻头在井壁中钻500mm深孔，安装好焊有挡圈2的孔口管1，在其四周井壁上钻4个Φ18πιπι、深300mm锚杆孔，用短锚杆4安装固定好加固钢板3 ；
[0021](b)然后，在外露的孔口管I的丝扣上安装好高压三通5、卸压阀6和高压球阀7，打开高压球阀7的阀门，再将Φ28_ —字型钻头从高压球阀7的阀门内套孔进入孔口管1，钻穿井壁，若出现涌水、喷砂现象，应立即打开卸压阀6的阀门卸水、卸砂，慢慢拨出钻杆，及时关闭高压球阀7的阀门，接上注浆管；
[0022](c)最后，打开高压球阀7的阀门、关闭卸压阀6的阀门，进行顶水注浆，注浆压力通过压力表进行判断，一般为静水压力的1.3?L 5倍。
[0023]以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种深厚冲积层钻井井筒破壁注浆孔口管防冲出装置，其特征在于:包括孔口管(I)、挡圈⑵、加固钢板(3)、4根短锚杆(4)、高压三通(5)、卸压阀(6)、高压球阀(7)、压力表⑶和浆液混合器(9)，所述孔口管⑴的一端伸入井壁(10)，所述孔口管⑴的另一端露在所述井壁(10)外，所述孔口管(I)的露在所述井壁(10)外的一端设有所述挡圈(2)和所述加固钢板(3)，所述挡圈(2)设置于所述井壁(10)和所述加固钢板(3)之间，所述加固钢板⑶的中心钻设有圆孔一，所述圆孔一套在所述孔口管⑴上，所述加固钢板⑶的4角各钻有圆孔二，4根所述短锚杆(4)分别穿过所述圆孔二将所述加固钢板(3)和所述挡圈⑵与所述井壁(10)固定连接，所述孔口管⑴露在所述井壁(10)外的一端与所述高压三通(5)的一个端口相连，所述高压三通(5)的另两个端口分别连接所述卸压阀(6)和所述高压球阀(7)，所述高压球阀(7)通过管线与所述浆液混合器(9)相连，所述高压球阀(7)和所述浆液混合器(9)之间的管线上设有所述压力表(8)。
2.根据权利要求1所述的深厚冲积层钻井井筒破壁注浆孔口管防冲出装置，其特征在于:所述挡圈(2)为圆环形，所述挡圈(2)套在所述孔口管(I)上通过焊接固定。
3.根据权利要求2所述的深厚冲积层钻井井筒破壁注浆孔口管防冲出装置，其特征在于:所述孔口管(I)的伸入所述井壁(10)的一端设有马牙扣，露在所述井壁(10)外的一端设有外丝扣，所述外丝扣与高压三通(5)的一个端口相连。
4.根据权利要求3所述的深厚冲积层钻井井筒破壁注浆孔口管防冲出装置，其特征在于:所述孔口管(I)选用无缝钢管。
5.根据权利要求4所述的深厚冲积层钻井井筒破壁注浆孔口管防冲出装置，其特征在于:所述短锚杆(4)为树脂短锚杆。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的深厚冲积层钻井井筒破壁注浆孔口管防冲出装置，其特征在于:所述挡圈(2)由钢板加工而成。
【专利摘要】本实用新型提供了一种深厚冲积层钻井井筒破壁注浆孔口管防冲出装置，包括孔口管、挡圈、加固钢板、4根短锚杆、高压三通、卸压阀、高压球阀、压力表和浆液混合器，孔口管的一端伸入井壁，另一端露在井壁外，孔口管的露在井壁外的一端设有挡圈和加固钢板，挡圈设置于井壁和加固钢板之间，加固钢板的中心钻设有圆孔一，圆孔一套在孔口管上，加固钢板的4角各钻有圆孔二，4根短锚杆分别穿过圆孔二将加固钢板和挡圈与井壁固定，孔口管露在井壁外的一端与高压三通的一个端口相连，高压三通的另两个端口分别连接卸压阀和高压球阀。本实用新型装置，结构简单，可有效防止注浆孔口管冲出、控制涌水、喷砂等险情的发生，确保井筒及施工人员安全。
【IPC分类】E21B34-02, E21B23-01
【公开号】CN204609814
【申请号】CN201520304984
【发明人】薛维培, 姚直书, 经纬
【申请人】安徽理工大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月12日