CN110295948A - 井下泄水孔施工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种井下泄水孔施工工艺,所述工艺包括以下步骤:(1)凿岩与取芯;(2)孔内下套管;(3)泄水孔孔口密封;(4)运输水平承接漏斗安装与引流。该方案首先解决上分层水通过泄水孔排到运输水平水沟,最终进入水仓的问题,其次解决了常规泄水孔施工后孔壁内外大面积漏水,导致摩电线、高压电缆、照明线路淋水,带来的运输车辆打滑无法运行问题和因淋水带来的漏电隐患问题。

Description

井下泄水孔施工工艺
技术领域
本发明涉及一种施工工艺,具体涉及井下泄水孔施工工艺,属于井下凿岩钻孔施工技术领域。
背景技术
井下采矿过程中岩层中的涌出水、地表渗水、湿式凿岩过程中的外加水会日夜不停的集聚到井下,排水系统不畅会使生产受阻、生产条件恶化、甚至引发重大的安全事故;此时,全矿井的排水系统显得尤为重要,各个回采、采准水平的水需要施工泄水孔将上分层的水及时排到运输水平水沟,但运输水平摩电线、高压电缆、照明线路等带电线路比较密集。常规施工的泄水孔孔壁内外大面积漏水,常导致摩电线、高压电缆、照明线路淋水,使得运输车辆打滑无法运行或者因淋水漏电带来安全隐患,为了解决该技术问题,本领域的技术人员也在不断尝试改进现有的施工工艺,但是现有的方案均不理想,因此,迫切的需要一种新的方案解决该技术问题。
发明内容
本发明正是针对现有技术中存在的技术问题,提供一种井下泄水孔施工工艺,该方案首先解决上分层水通过泄水孔排到运输水平水沟,最终进入水仓的问题,其次解决了常规泄水孔施工后孔壁内外大面积漏水,导致摩电线、高压电缆、照明线路淋水,带来的运输车辆打滑无法运行问题和因淋水带来的漏电隐患问题。
为了实现上述目的,本发明的技术方案如下,一种井下泄水孔施工工艺,其特征在于,所述工艺包括以下步骤:
(1)凿岩与取芯;
(2)孔内下套管;
(3)泄水孔孔口密封;
(4)运输水平承接漏斗安装与引流。
作为本发明的一种改进,所述步骤(1)中凿岩与取芯,具体操作如下,选用SGZ-Ⅱ型岩芯地勘钻机进行凿岩作业,随着合金钻头的回转凿岩,需要不断接续岩芯管,在岩芯管中会形成一定高度的岩芯,这时需利用自由钳固定岩芯管,反转回转机构打开岩芯管放入数根取芯针,取芯针会填充套管与岩芯之间的狭小间隙,再连接上部套管并正反转数圈,取芯针会将岩芯卡牢并达到平衡,此时启动提引器将岩芯提至地面;提至地面后利用自由钳断开合金钻头和套管的联接,打破取芯针与岩芯的平衡,将岩芯取出,完成凿岩与取芯工作。
作为本发明的一种改进,所述步骤(2)孔内下套管具体如下,泄水孔凿岩至设计深度后与运输水平巷道贯通,利用孔口固定钢板进行孔口的固定与定位,全孔深度的套管由内螺纹套管、外螺纹套管通过螺纹连接而成,在连接时需利用套管限位块将孔内的套管进行固定防止下落,套管在夹块、橡胶套、固定螺栓的共同作用下起到固定套管的作用;套管限位块使用时需将内螺纹部分露出地表,利用提引器提吊外螺纹套管旋转与内螺纹套管完成螺纹连接。最终全孔深度的套管下到设计深度形成泄水孔成孔外壁。
作为本发明的一种改进,所述步骤(3)泄水孔孔口密封具体如下,孔内下完套管后向套管和矿岩孔壁之间注入灌浆料至运输水平渗出或者孔口无法灌入时停止;孔口外延焊接不小于孔径3倍的沿边与孔内套管连接成一体,套管与孔口固定钢板进行焊接,并设置孔口过滤网防止杂物进入造成泄水孔的卡堵,最后在泄水孔范围内进行混凝土浇筑完成泄水孔孔口的密封。
作为本发明的一种改进,所述步骤(4)运输水平承接漏斗安装与引流具体如下,运输水平的导水管路线选择需根据现场实际情况规避摩电线电弓、挂帮高压电缆、照明线路、运输矿车、轨道,利用导水管将水引流至水沟内;运输水平顶板下露的套管需要深入顶板承接漏斗内深度大于10cm防止水流溅出,漏斗下口与导水管形成间隙配合,并深入深度大于10cm,确保一定长度的引流距离,在巷道顶板、两帮布置锚杆形成固定扣,通过钢丝绳拉紧器与钢丝绳将导水管进行固定,可根据现场实际情况调节内螺纹杆与外螺纹套调节导水管的受力,以保证平衡,最终引流至运输水平底部的水沟内完成承接漏斗安装与引流工作。
作为本发明的一种改进,所述步骤(2)孔内下套管中,所述数根内螺纹套管与外螺纹套管通过夹块固定,通过旋转实现螺纹连接形成一定深度的套管结构。
相对于现有技术,本发明具有如下优点,该方法提供了一种井下泄水孔高效施工工艺,确保上分层的积水及时排到运输水平水沟,并实现泄水孔良好的密闭避免孔外漏水,避免常规施工的泄水孔孔壁内外大面积漏水,常导致摩电线、高压电缆、照明线路淋水带来的运输车辆打滑无法运行或者因淋水漏电带来安全隐患等问题,并且整个施工工艺简单、容易操作,便于进一步的推广应用。
附图说明
图1为泄水孔施工工艺结构示意图;
图2为泄水孔结构组成构件图;
图3为泄水孔施工下套管工艺流程示意图;
图4为套管限位块结构组成图;
图中:
1-孔口固定钢板,2-矿岩,3-灌浆料,4-套管,5-承接漏斗,6-钢丝绳拉紧器,7-钢丝绳,8-挂帮高压电缆,9-照明线路,10-运输水平巷道,11-摩电线电弓,12-运输矿车,13-轨道,14-水沟,15-导水管,16-孔口过滤网,17-漏斗下口,18-固定扣,19-内螺纹杆,20-外螺纹套,21-提引器,22-内螺纹套管,23-外螺纹套管,24-套管限位块,25-泄水孔成孔外壁,26-夹块,27-橡胶套,28-固定螺栓,29-取芯针,30-合金钻头,31-岩芯管,32-岩芯,33-自由钳。
具体实施方式:
为了加深对本发明的理解,下面结合附图对本发明做详细的说明。
实施例1:参见图1-图4,一种井下泄水孔施工工艺,包括孔口固定钢板1,矿岩2,灌浆料3,套管4,承接漏斗5,钢丝绳拉紧器6,钢丝绳7,挂帮高压电缆8,照明线路9,运输水平巷道10,摩电线电弓11,运输矿车12,轨道13,水沟14,导水管15,孔口过滤网16,漏斗下口17,固定扣18,内螺纹杆19,外螺纹套20,提引器21,内螺纹套管22,外螺纹套管23,套管限位块24,泄水孔成孔外壁25,夹块26,橡胶套27,固定螺栓28,取芯针29,合金钻头30,岩芯管31,岩芯32,自由钳33,上分层水通过孔口过滤网、套管、承接漏斗、漏斗下口、导水管进入水沟。所述数根内螺纹套管与外螺纹套管通过夹块固定,通过旋转实现螺纹连接形成一定深度的套管结构。所述孔口固定钢板、灌浆料实现套管外部密封减少漏水,承接漏斗实现套管内饮水和套管外漏水的完全承接引流,该工艺具体步骤如下:
(1)凿岩与取芯,如图2、4所示,选用XY-1型回转式岩芯钻机进行凿岩作业,随着合金钻头30回转凿岩,需要不断结长岩芯管31,在岩芯管31中会形成一定高度的岩芯32,这时需利用自由钳33固定岩芯管31,反转回转机构打开岩芯管31放入数根取芯针29,取芯针29会填充套管与岩芯之间的狭小间隙,再连接上部套管并正反转数圈,此时取芯针29会将岩芯32卡牢并达到平衡,此时启动提引器21将岩芯32提至地面。提至地面后利用自由钳33断开合金钻头30和岩芯管31的联接,打破取芯针29与岩芯32的平衡,将岩芯取出,完成凿岩与取芯工作。
(2)孔内下套管,如图3所示,泄水孔凿岩至设计深度后与运输水平巷道10贯通,利用孔口固定钢板1进行孔口的固定与定位,全孔深度的套管由内螺纹套管22、外螺纹套管23通过螺纹连接而成,在连接时需利用套管限位块24将孔内的套管进行固定防止下落,套管在夹块26、橡胶套27、固定螺栓28的共同作用下起到固定套管的作用;套管限位块使用时需将内螺纹部分露出地表,利用提引器21提吊外螺纹套管23旋转与内螺纹套管完成螺纹连接。最终全孔深度的套管下到设计深度形成泄水孔成孔外壁25。
(3)泄水孔孔口密封,如图1、4所示,孔内下完套管后向套管4和矿岩2之间注入灌浆料3至运输水平10渗出或者孔口无法灌入时停止;孔口外延焊接不小于孔径3倍的沿边与孔内套管连接成一体,套管与孔口固定钢板1进行焊接,并设置孔口过滤网16防止杂物进入造成泄水孔的卡堵。最后在泄水孔范围内进行混凝土浇筑完成泄水孔孔口的密封。
(4)运输水平承接漏斗安装与引流,如图1、4所示,运输水平的导水管路线选择需根据现场实际情况规避摩电线电弓11、挂帮高压电缆8、照明线路9、运输矿车12、轨道13,利用导水管15将水引流至水沟14内;运输水平顶板下露的套管需要深入顶板承接漏斗5内深度大于10cm防止水流溅出,漏斗下口17与导水管形成间隙配合,并深入深度大于10cm,确保一定长度的引流距离,在巷道顶板、两帮布置锚杆形成固定扣18,通过钢丝绳拉紧器6与钢丝绳7将导水管15进行固定,可根据现场实际情况调节内螺纹杆22与外螺纹套23调节导水管的受力,以保证平衡,最终引流至运输水平底部的水沟14内完成承接漏斗安装与引流工作。
需要说明的是上述实施例,并非用来限定本发明的保护范围,在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。

Claims (6)

1.一种井下泄水孔施工工艺,其特征在于,所述工艺包括以下步骤:
(1)凿岩与取芯;
(2)孔内下套管;
(3)泄水孔孔口密封;
(4)运输水平承接漏斗安装与引流。
2.根据权利要求1所述的井下泄水孔施工工艺,其特征在于,所述步骤(1)中凿岩与取芯,具体操作如下,选用勘钻机进行凿岩作业,随着合金钻头的回转凿岩,需要不断接续岩芯管,在岩芯管中会形成一定高度的岩芯,这时需利用自由钳固定岩芯管,反转回转机构打开岩芯管放入数根取芯针,取芯针会填充套管与岩芯之间的狭小间隙,再连接上部套管并正反转数圈,取芯针会将岩芯卡牢并达到平衡,此时启动提引器将岩芯提至地面;提至地面后利用自由钳断开合金钻头和套管的联接,打破取芯针与岩芯的平衡,将岩芯取出,完成凿岩与取芯工作。
3.根据权利要求2所述的井下泄水孔施工工艺,其特征在于,所述步骤(2)孔内下套管具体如下,泄水孔凿岩至设计深度后与运输水平巷道贯通,利用孔口固定钢板进行孔口的固定与定位,全孔深度的套管由内螺纹套管、外螺纹套管通过螺纹连接而成,在连接时需利用套管限位块将孔内的套管进行固定防止下落,套管在夹块、橡胶套、固定螺栓的共同作用下起到固定套管的作用;套管限位块使用时需将内螺纹部分露出地表,利用提引器提吊外螺纹套管旋转与内螺纹套管完成螺纹连接,最终全孔深度的套管下到设计深度形成泄水孔成孔外壁。
4.根据权利要求3所述的井下泄水孔施工工艺,其特征在于,所述步骤(3)泄水孔孔口密封具体如下,孔内下完套管后向套管和矿岩孔壁之间注入灌浆料至运输水平渗出或者孔口无法灌入时停止;孔口外延焊接不小于孔径3倍的沿边与孔内套管连接成一体,套管与孔口固定钢板进行焊接,并设置孔口过滤网防止杂物进入造成泄水孔的卡堵,最后在泄水孔范围内进行混凝土浇筑完成泄水孔孔口的密封。
5.根据权利要求3所述的井下泄水孔施工工艺,其特征在于,所述步骤(4)运输水平承接漏斗安装与引流具体如下,运输水平的导水管路线选择需根据现场实际情况规避摩电线电弓、挂帮高压电缆、照明线路、运输矿车、轨道,利用导水管将水引流至水沟内;运输水平顶板下露的套管需要深入顶板承接漏斗内深度大于10cm防止水流溅出,漏斗下口与导水管形成间隙配合,并深入深度大于10cm,确保一定长度的引流距离,在巷道顶板、两旁布置锚杆形成固定扣,通过钢丝绳拉紧器与钢丝绳将导水管进行固定,根据现场实际情况调节内螺纹杆与外螺纹套调节导水管的受力,以保证平衡,最终引流至运输水平底部的水沟内完成承接漏斗安装与引流工作。
6.根据权利要求3所述的井下泄水孔施工工艺,其特征在于,所述步骤(2)孔内下套管中,所述数根内螺纹套管与外螺纹套管通过夹块固定,通过旋转实现螺纹连接形成一定深度的套管结构。
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