一种破碎层固管注浆方法与流程

本发明涉及一种固管注浆方法，尤其涉及的是一种破碎层固管注浆方法。

背景技术：

淮南煤田属于新生界松散砂层空隙水与地板岩溶水复合含水层充水类型矿井，受底板岩溶水威胁，在开采a组煤时必须要进行疏水降压后才能开采，而底板灰岩探放水钻孔是目前最为有效的疏水降压方式。在底板灰岩探放水孔施工过程中，因巷道周期来压、断层构造带等因素影响，孔内围岩破碎严重，造成沉压套管下不到指定位置，无法满足探放水安全需要。通过不断的摸索改进固管注浆工艺，现总结出一套破碎层固管注浆方法，有效的解决了破碎层下管难、注浆难的问题。

现有的固管注浆方式主要采用压风洗孔、人工强行下管，存在三个方面的不足：

1、大角度下向钻孔，无法排净孔底积水，影响注浆效果；

2、底板固管段破碎，下管困难；

3、二路套管(岩芯管)要求20m，采用人工下管较为困难。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供了一种解决现有技术中无法排净积水、下管困难的破碎层固管注浆方法。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：本发明一种破碎层固管注浆方法，包括以下步骤：

s1：采用钻头钻孔、扩孔后，用压风排渣洗孔，洗孔结束后，向孔内下盘管，盘管连接隔膜泵，进行二次洗孔，直至将孔底积水排净；

s2：下一路岩芯管，并在一路岩芯管管口安装一路法兰盘，并采用液压注浆泵高压注浆，等候凝固；

s3：采用钻头二次钻孔，并进行耐压试验；

s4：耐压试验合格后，扩孔后下二路岩芯管，二路岩芯管为多个，将第一根二路岩芯管的一端连接变径接头后连接钻杆，另一端连接取芯钻头，采用钻机动力下二路岩芯管，逐根分段的向孔内进行下管，除第一根二路岩芯管，接下来的二路岩芯管，连接变径接头进行下管，每下一根二路岩芯管，都要进行连接压力水冲孔，排净孔内钻屑；

s5：待管内的多个二路岩芯管的总长度达到要求，在处于孔口处的二路岩芯管管口安装二路法兰盘，并将一路法兰盘与二路法兰盘连接；

s6：采用液压注浆泵进行注浆，等候凝固；

s7：采用钻头三次钻孔，并进行耐压试验；

s8：耐压试验合格后，孔口安装高压闸阀，采用钻头钻进至设计孔深。

进一步的，所述步骤s1中的钻孔、扩孔的具体操作是，先采用φ94mm钻头施工25m，采用φ127mm扩孔钻头钻进25m，再采用φ168mm扩孔钻头、φ196mm扩孔钻头逐级扩孔9m。

进一步的，所述步骤s1中的洗孔时间不小于30min。

进一步的，所述步骤s2中的一路岩芯管的直径为146mm，长8m。

进一步的，所述步骤s3和s7中的采用的钻头均为φ94mm钻头，钻孔深度为25m。

进一步的，所述步骤s3和s7中的耐压试验采用是清水，耐压试验的压力为6-10mpa，耐压试验时间不小于30min。

进一步的，所述步骤s4中的变径接头为一端设有外螺纹、一端设有内螺纹的圆柱体结构，其中设有外螺纹的一端与第一根二路岩芯管内的内螺纹连接，有内螺纹的一端与钻杆的外螺纹连接。

进一步的，所述步骤s4中的取芯钻头中部为通孔，其一端外周设有外螺纹，与第一根二路岩芯管内的内螺纹连接，另一端为圆台结构，圆台结构尺寸小的一端与设有外螺纹的一端为一体结构，圆台结构尺寸大的一端设有齿状结构。

进一步的，所述步骤s4中的二路岩芯管的直径为108mm，步骤s4中多个二路岩芯管的总长度为20m。

进一步的，所述步骤s2与s6中，等候凝固的时间不小于48小时。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明进行两次排积水，能够保证积水的排除工作，再者采用分段下二路岩芯管的方式，解决了破碎层长距离下管的问题，同时采用钻机动力下管，减轻了职工劳动强度，确保了下管期间安全；

另外可根据不同探放水钻孔下管需要，分别加工对应口径的取芯钻头、变径接头，解决各类口径岩芯管下管问题。

附图说明

图1是本发明一种破碎层固管注浆方法的结构示意图；

图2是图1中a处的放大图；

图3是变径接头的结构示意图；

图4是取芯钻头的结构示意图；

图5是下第一根二路岩芯管的连接示意图。

图中标号:一路岩芯管1、二路岩芯管2、变径接头21、取芯钻头22、钻杆3。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1-5所示，本实施例一种破碎层固管注浆方法，包括以下步骤：

s1：采用钻头钻孔、扩孔后，具体的，先采用φ94mm钻头施工25m，施工期间控制钻进压力，确保钻孔平直，采用φ127mm扩孔钻头配合等级扶正器保直钻进25m，再采用φ168mm扩孔钻头、φ196mm扩孔钻头逐级扩孔9m，

再采用φ94mm钻头下钻至孔底，采用压风排渣洗孔，洗孔时间不小于30min；洗孔结束后，起钻，向孔内下一寸盘管，盘管可连接变径连接件后连接隔膜泵，进行二次洗孔，直至将孔底积水排净；

s2：下一路岩芯管1，一路岩芯管1的直径为146mm，长8m，并在一路岩芯管1管口安装一路法兰盘，并采用液压注浆泵高压注浆，等候凝固不少于48小时；

s3：采用φ94mm钻头二次钻孔25m，并采用清水进行耐压试验，耐压试验的压力为6-10mpa，耐压试验时间不小于30min，本实施例中的压力为8mpa；

s4：耐压试验合格后，采用φ127mm扩孔钻头配合等级扶正器扩孔25m后，下二路岩芯管2，二路岩芯管为多个，实际操作时，可先采用人工下二路φ108mm岩芯管，若下管受阻，无法继续下管，将第一根二路岩芯管的一端连接变径接头21后连接钻杆3，另一端连接取芯钻头22，采用钻机动力下二路岩芯管2，逐根分段的向孔内进行下管，接下来的二路岩芯管2，仍先采用人工下管，若下管受阻，无法继续下管，再将第二、三……岩芯管，连接变径接头21，采用钻机回转给压的方式向孔内逐根下管，每下一根二路岩芯管2，都要连接水辫头进行压力水冲孔，排净孔内钻屑；

s5：待管内的多个二路岩芯管2的总长度达到20m，在处于孔口处的二路岩芯管管口安装二路法兰盘，并将一路法兰盘11与二路法兰盘连接，采用钻机抵进的方式，将二路套管法兰盘与一路套管法兰盘合盘，即采用螺丝将两个法兰盘紧固一体。

s6：采用液压注浆泵进行注浆，等候凝固48小时；

s7：采用钻头φ94mm钻头三次钻孔25m，用清水做耐压时间，试验压力8mpa，稳压时间不低于30min；

s8：耐压试验合格后，孔口安装高压闸阀，采用φ94mm钻头钻进至设计孔深。

图中：l1＝9m，l1＝8m，l1＝20m，l1＝25m；d1＝φ196mm，d2＝φ146mm，d3＝φ127mm，d1＝φ108mm，d1＝φ94mm。

如图3所示，本实施例中，步骤s4中的变径接头21为一端设有外螺纹、一端设有内螺纹的圆柱体结构，其中设有外螺纹的一端与第一根二路岩芯管内的内螺纹连接，有内螺纹的一端与钻杆的外螺纹连接。

如图4所示，本实施例中，步骤s4中的取芯钻头22的一端外周设有外螺纹，与第一根二路岩芯管2内的内螺纹连接，另一端为逐渐外扩的圆台结构，取芯钻头22内部为空，圆台结构尺寸小的一端与设有外螺纹的一端为一体结构，圆台结构尺寸大的一端设有齿状结构，此处为底部一圈的u型槽构成的齿状结构，还可以是v型槽。此处取芯钻头22的作用在于孔内破碎时，可利用此钻头破碎岩石，再采用压力水冲出岩粉。

本发明下第一根二路岩芯管2，如图5所示，二路岩芯管2的左端连接取芯钻头22，右端连接变径接头21后与钻杆3连接，下第二、第三…时，无需取芯钻头，只需连接变径接头21后在连接钻杆3，利用钻机回转给压的方式向孔内逐根下管。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。