CN105781486A - 钻孔外壁出水治理装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种钻孔外壁出水治理装置及方法，涉及钻孔出水治理领域，包括注浆盘、骨料筒、高压闸阀和小套管，所述骨料筒的上端和下端分别与所述注浆盘和高压闸阀的上端通过紧固螺栓可拆卸固定连接，所述高压闸阀的下端与所述小套管可拆卸固定连接，本发明的优点在于：结构简单，制作成本低，可以彻底解决因钻孔外壁出水带来的安全隐患。

Description

钻孔外壁出水治理装置及方法

技术领域

本发明涉及钻孔出水治理领域，具体涉及一种钻孔外壁出水治理装置及方法。

背景技术

煤矿井下水文钻孔主要有观测孔、疏放孔、地质探查孔、底板注浆孔等，随着煤矿开采深度的不断增加，水患的威胁也日益严重。为保证井下不发生突水事故，煤矿根据自身区域特点，在井下施工了不同类型的水文钻孔，确保矿井的安全生产。

越来越多的井下水文钻孔在保证了矿井安全生产的同时，也有少数钻孔因管壁断裂、锈蚀等原因造成钻孔外壁出水事故。

外壁出水钻孔不仅给矿井安全生产带来威胁，还增加了井下排水费用，提高了矿井的生产成本。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种钻孔外壁出水治理装置及方法，使得可以彻底解决因钻孔外壁出水带来的安全隐患。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种钻孔外壁出水治理装置，包括注浆盘、骨料筒、高压闸阀和小套管，所述骨料筒的上端和下端分别与所述注浆盘和高压闸阀的上端通过紧固螺栓可拆卸固定连接，所述高压闸阀的下端与所述小套管可拆卸固定连接。

进一步的，所述骨料筒的上端和下端分别与所述注浆盘和高压闸阀的上端通过紧固螺栓可拆卸固定连接。

进一步的，还设有孔口盘，所述孔口盘安装在所述高压闸阀和小套管之间，通过紧固螺栓将所述高压闸阀、孔口盘和小套管固定起来。

进一步的，所述注浆盘上端设置有用于连接注浆口的接头。

进一步的，所述骨料筒由不锈钢材料支撑，内表面镀有一层铬。

进一步的，所述骨料筒由不锈钢材料支撑，内表面镀有一层铬。

进一步的，所述孔口盘与所述小套管之间还设有一层密封垫圈。

进一步的，所述小套管的长度为3-10m。

一种采用本发明钻孔外壁出水治理装置进行治理的方法，包括以下步骤：

1)检测获取突水事故中钻孔的外壁出水量、孔口管型号和埋设深度；

2)下入小套管，在断裂处下方0-3m的范围内，在下入小套管外壁缠绕宽度为15-25mm的麻，根据情况选择多处缠绕，缠绕厚度要确保小套管能够顺利下入；

3)将注浆盘连接注浆系统进行注浆，浆液比重在1与2之间。

4)待外壁出水被封堵后，开始正常注浆，直至达到设计压力值进行封堵。

进一步的，在所述步骤1)后，下入小套管之间，还要进行扫孔清理原管壁上的残留水泥；

进一步的，在步骤4)后，对钻孔继续观测，将孔内浆液和水分全部排掉，72小时后，检查外壁无出水后可以正常使用钻孔，如还有出水，需继续进行注浆处理，循环步骤4)。

本发明提供了一种钻孔外壁出水治理装置及方法，通过设置包括注浆盘、骨料筒、高压闸阀和小套管，将骨料筒的上端和下端分别与注浆盘和高压闸阀的上端通过紧固螺栓可拆卸固定连接起来，将高压闸阀的下端与小套管可拆卸固定连接起来，确定封堵方案后，将小套管放入断裂处，先取下高压闸阀和骨料筒，进行注浆，再将高压闸阀和骨料筒安装上，放入骨料进行封堵，有效解决了钻孔外壁出水带来的安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明安装的结构示意图；

图3为采用本发明钻孔外壁出水治理装置治理的方法。

其中：1、注浆盘；2、骨料筒；3、高压闸阀；4、小套管；5、孔口盘；6、接口；7、密封垫圈；8、紧固螺栓。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

结合附图1和图2，本发明一种钻孔外壁出水治理装置，包括注浆盘1、骨料筒2、高压闸阀3和小套管4，所述骨料筒2的上端和下端分别与所述注浆盘1和高压闸阀3的上端通过紧固螺栓8可拆卸固定连接，所述高压闸阀3的下端与所述小套管4可拆卸固定连接；钻孔外壁出水时，首先必须了解事故钻孔的外壁出水量、小套管型号、埋设深度，必要时需要下钻探查，利用窥视仪探查，以查明钻孔外壁出水原因，再使用本装置进行治理；

进一步优选的，还设置有孔口盘5，将孔口盘5安装在高压闸阀3和小套管4之间，通过紧固螺栓8将所述高压闸阀3、孔口盘5和小套管4固定起来，孔口盘5与所述小套管4之间还设有一层密封垫圈7，这样可以使得连接更加稳固，不会漏浆；

注浆盘上端设置有用于连接注浆口的接头，方便链接注浆装置，所述骨料筒由不锈钢材料支撑，内表面镀有一层铬，防腐蚀且提高强度，根据实际情况，选用小套管4的长度范围在3-10m。

图3为本发明实施例中钻孔外壁出水治理方法的流程图，提供了一种采用钻孔外壁出水治理装置进行治理的方法，包括以下步骤：

1)检测获取突水事故中钻孔的外壁出水量、孔口管型号和埋设深度；

2)下入小套管4，在断裂处下方0-3m的范围内，在下入小套管4外壁缠绕宽度为15-25mm的麻，根据情况选择多处缠绕，缠绕厚度要确保小套管4能够顺利下入；

3)将注浆盘1连接注浆系统进行注浆，浆液比重在1与2之间。

4)待外壁出水被封堵后，开始正常注浆，直至达到设计压力值进行封堵。

进一步的，在所述步骤1)后，下入小套管之间，还要进行扫孔清理原管壁上的残留水泥，防止阻塞；

进一步的，在步骤4)后，对钻孔继续观测，将孔内浆液和水分全部排掉，72小时后，检查外壁无出水后可以正常使用钻孔，如还有出水，需继续进行注浆处理，循环步骤4)，可以确保封堵。

本装置在实际应用中的使用：

某矿井下水文观测孔外壁出水后，经探查在该小套管底板下5m处断裂，该孔小套管型号为壁厚4.5mm，埋深21m，孔内原来出水40m³/h，采用钻头扫孔时，钻头能顺利通过该断裂处。扫孔深度23m，往孔内下入小套管，并在断裂位置下2m处缠麻，宽度约200mm。缠麻处小套管直径约为85mm，当缠麻处小套管过断裂位置后，下管遇到阻力。此时使用牙钳人工盘管下入预定深度。

结合附图2，先上好孔口盘5，取下高压闸阀3和骨料筒2，连接注浆装置，对该孔进行注浆。注浆过程中小套管4外壁出浆。重新连接注浆系统，加上高压闸阀和骨料筒，往骨料筒2内加小片海带和注浆后，小套管4外壁出水点被堵住，开始正常注浆。达到设计压力后，将孔内浆液全部放掉，孔口打开。72小时后，关闭该孔，孔口周围无出水点。钻孔安装观测系统后正常使用。

本发明提供了一种钻孔外壁出水治理装置及方法，通过设置包括注浆盘、骨料筒、高压闸阀和小套管，将骨料筒的上端和下端分别与注浆盘和高压闸阀的上端通过紧固螺栓可拆卸固定连接起来，将高压闸阀的下端与小套管可拆卸固定连接起来，确定封堵方案后，将小套管放入断裂处，先取下高压闸阀和骨料筒，进行注浆，再将高压闸阀和骨料筒安装上，放入骨料进行封堵，有效解决了钻孔外壁出水带来的安全隐患。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种钻孔外壁出水治理装置，其特征在于，包括注浆盘、骨料筒、高压闸阀和小套管，所述骨料筒的上端和下端分别与所述注浆盘和高压闸阀的上端可拆卸固定连接，所述高压闸阀的下端与所述小套管可拆卸固定连接。

2.如权利要求1所述的钻孔外壁出水治理装置，其特征在于，所述骨料筒的上端和下端分别与所述注浆盘和高压闸阀的上端通过紧固螺栓可拆卸固定连接。

3.如权利要求1所述的钻孔外壁出水治理装置，其特征在于，还设有孔口盘，所述孔口盘安装在所述高压闸阀和小套管之间，通过紧固螺栓将所述高压闸阀、孔口盘和小套管固定起来。

4.如权利要求1所述的钻孔外壁出水治理装置，其特征在于，所述注浆盘上端设置有用于连接注浆口的接头。

5.如权利要求1所述的钻孔外壁出水治理装置，其特征在于，所述骨料筒由不锈钢材料支撑，内表面镀有一层铬。

6.如权利要求3所述的钻孔外壁出水治理装置，其特征在于，所述孔口盘与所述小套管之间还设有一层密封垫圈。

7.如权利要求1所述的钻孔外壁出水治理装置，其特征在于，所述小套管的长度为3-10m。

8.一种采用权利要求1-7任一所述的钻孔外壁出水治理装置进行治理的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)检测获取突水事故中钻孔的外壁出水量、孔口管型号和埋设深度；

2)下入小套管，在断裂处下方0-3m的范围内，在下入小套管外壁缠绕宽度为15-25mm的麻，根据情况选择多处缠绕，缠绕厚度要确保小套管能够顺利下入；

3)将注浆盘连接注浆系统进行注浆，浆液比重在1与2之间；

4)待外壁出水被封堵后，开始正常注浆，直至达到设计压力值进行封堵。

9.如权利要求8所述的钻孔外壁出水治理方法，其特征在于，在所述步骤1)后，下入小套管之间，还要进行扫孔清理原管壁上的残留水泥。

10.如权利要求8所述的钻孔外壁出水治理方法，其特征在于，在步骤4)后，对钻孔继续观测，将孔内浆液和水分全部排掉，72小时后，检查外壁无出水后可以正常使用钻孔，如还有出水，需继续进行注浆处理，循环步骤4)。