CN110469293A - 一种矿井出水点封堵工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钻探施工技术领域，具体涉及一种矿井出水点封堵工艺。本发明提供的矿井出水点封堵工艺采用定向钻探技术，只需要在地面打一个直孔段，利用定向钻探技术在含水层施工多个水平段来探查出水点的位置，对出水点及其周边进行水平分支钻探，达到对出水通道进行“面”的探查，极大地增大了探查出水通道的准确度和效率；与现有的立井工艺相比，只需要在地面钻一个孔就能够实现出水点的准确探查，对于出水点的探查更加精确，探查效率更高；能够达到快速、经济、准确的对出水点进行封堵，大大提高了工作效率，缩短了封堵周期，降低了工作成本，进而达到节约施工成本的目的。

Description

一种矿井出水点封堵工艺

技术领域

本发明涉及钻探施工技术领域，具体涉及一种矿井出水点封堵工艺。

背景技术

在钻探施工领域中会出现矿井出水的情况，需要作业人员对矿井出水点进行封堵；在进行矿井出水点封堵作业时，首先需要确定出水点的位置，然后在利用注浆工艺进行封堵；目前，在矿井行业对于出水点的封堵都采用的是立井工艺，立井工艺就是指垂直于地面打孔，每个钻孔揭露探查的范围仅仅是一个点，不易精确、快速探查出水点，需要钻孔数量较多，经济成本比较高，封堵时间也比较长。

发明内容

(一)本发明要解决的技术问题是：目前的矿井出水点封堵工艺中采用立井工艺，立井工艺对于出水点的定位不精确，无法快速查处出水点，并且需要钻孔数量较多，增加施工成本和封堵期限。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明一个实施例提供了一种矿井出水点封堵工艺，所述矿井出水点封堵工艺包括以下步骤：

S1，在地表层确定钻孔位置；

S2，施工钻孔，由地表层向下钻进施工垂直的直孔段，在直孔段的下端按照预定轨迹钻进施工弧线状的造斜段，造斜段按照预定轨迹穿过煤层定向钻进至入窗点，入窗点的下侧为含水层；

S3，在入窗点沿水平方向钻进施工至少一个钻孔的水平段，直至一个水平段经过出水点，确定煤层底板层面一个出水点的位置，其中所述水平段位于含水层内；

S4，对S3中的钻孔的水平段进行注浆封堵；

S5，注浆封堵后判断是否还有其它出水点，若有则在入窗点沿水平方向施工至少一个其它方向钻孔的水平段，直至找到另一个出水点；

S6，对步骤S5中的钻孔水平段进行注浆封堵；

S7，重复步骤S5和S6直至所有的出水点全部找出；

S8,在出水点全部找出并封堵后，注浆封堵钻孔的造斜段和直孔段。

根据本发明的一个实施例：步骤S3包括

先沿入窗点钻进施工一个钻孔的水平段，如果该水平段经过出水点，则找到该出水点的位置；

如果没有经过出水点，则在入窗点与相邻水平段间距30-70米施工另一个钻孔的水平段，直至一个钻孔的水平段经过出水点，确定煤层底板层面一个出水点的位置。

(三)有益效果：本发明实施例提供的矿井出水点封堵工艺采用定向钻探技术，只需要在地面打一个直孔段，利用定向钻探技术在含水层施工多个水平段来探查出水点的位置，对出水点及其周边进行水平分支钻探，达到对出水通道进行“面”的探查，极大地增大了探查出水通道的准确度和效率；与现有的立井工艺相比，只需要在地面钻一个孔就能够实现出水点的准确探查，对于出水点的探查更加精确，探查效率更高；能够达到快速、经济、准确的对出水点进行封堵，大大提高了工作效率，缩短了封堵周期，降低了工作成本，进而达到节约施工成本的目的。

附图说明

本发明上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一个实施例中矿井出水点封堵工艺的流程图；

图2是采用本发明一个实施例提供的矿井出水点封堵工艺时的俯视示意图；

图3是采用本发明一个实施例提供的矿井出水点封堵工艺时地面的剖视示意图。

其中图2和图3中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1、直孔段，2、造斜段，3、水平段，4、入窗点，5、出水点，6、煤层，7、含水层，8、出水通道，9、地表层，10、钻孔口。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，本发明一个实施例提供了一种矿井出水点封堵工艺，所述矿井出水点封堵工艺包括以下步骤：

S1，在地表层9确定钻孔位置；

S2，施工钻孔，由地表层9向下钻进施工垂直的直孔段1，在直孔段1的下端按照预定轨迹钻进施工弧线状的造斜段2，造斜段2按照预定轨迹穿过煤层6定向钻进至入窗点4，入窗点4的下侧为含水层7；

S3，在入窗点4沿水平方向钻进施工至少一个钻孔的水平段3，直至一个水平段3经过出水点，确定煤层6底板层面一个出水点的位置，其中所述水平段3位于含水层7内；

S4，对S3中的钻孔的水平段3进行注浆封堵；

S5，注浆封堵后判断是否还有其它出水点，若有则在入窗点4沿水平方向施工至少一个其它方向钻孔的水平段3，直至找到另一个出水点；

S6，对步骤S5中的钻孔水平段3进行注浆封堵；

S7，重复步骤S5和S6直至所有的出水点全部找出；

S8,在出水点全部找出并封堵后，注浆封堵钻孔的造斜段2和直孔段1。

本发明实施例提供的矿井出水点封堵工艺采用定向钻探技术，只需要在地面打一个直孔段1，利用定向钻探技术在含水层7施工多个水平段3来探查出水点的位置，对出水点及其周边进行水平分支钻探，达到对出水通道8进行“面”的探查，极大地增大了探查出水通道8的准确度和效率；与现有的立井工艺相比，只需要在地面钻一个孔就能够实现出水点的准确探查，对于出水点的探查更加精确，探查效率更高；能够达到快速、经济、准确的对出水点进行封堵，大大提高了工作效率，缩短了封堵周期，降低了工作成本，进而达到节约施工成本的目的。

在矿井出水点后，在矿井周围的合适位置选择一个钻孔位置施工主孔，然后由钻孔口10向下施工直孔段1，直孔段1的作用是稳固钻孔壁，因此直孔段1的长度可以根据具体的地表层9的情况进行选择，如果地表层9比较牢固，则可以施工比较短长度的直孔段1例如20米，如果地表层9比较散则需要施工比较长的直孔段1，例如100米；其直孔段1下方通过定向钻探技术施工造斜段2，定向钻探用专用的钻探造斜工具及相应的钻探工艺，按设计轨迹进行人工控制钻孔方向，使钻孔按最终设计的空间坐标钻到预定目的层的钻探方法。用这种方法完成的钻孔称为受控定向钻孔(简称定向钻孔)，定向钻探为现有的成熟技术，其具体内容在此不再赘述。造斜段2按照预定轨迹穿过煤层6定向钻进至入窗点4，所述入窗点4为进入煤层6底板的目的含水层7的点；在钻进含水层7后，在含水层7内沿水平方向钻进施工至少一个钻孔的水平段3，直至一个水平段3经过出水点，确定煤层6底板层面一个出水点的位置，其中所述水平段3位于含水层7内；具体为，先在含水层7内施工一个水平段3，然后通过水压判断该水平段3是否经过出水点，如果经过出水点则找到出水点的位置，如果没有经过该出水点，则在入窗点4与相邻水平段3间距30-70米继续施工一个水平段3，如果还没有经过出水点，则能够判断出水点与两个水平段3之间的位置关系，然后继续施工水平段3直至水端经过出水点，进而精确地找出该出水点的位置；如图2和图3所示，首先施工的是上侧的水平段3，没有经过出水点，然后施工的是下侧的水平段3仍然没有经过水平段3，但是能够大概判断出出水点位于两个水平段3之间，然后在二者之间继续施工水平段3，直至该水平段3经过出水点，判断出该出水点的位置。

当找出一个出水点之后，通过注浆工艺对上述水平段3进行封堵，特别是对于经过出水点的水平段3进行注浆封堵。在注浆封堵后判断是否还有其它出水点，如果没有其它出水点，则整个矿井出水点封堵结束。如果仍存在其它出水点，则在入窗点4沿水平方向施工至少一个其它方向钻孔的水平段3，直至找到另一个出水点，找寻出水点的具体方式与上述实施例相同，在此不再赘述；对找寻的出水点进行注浆封堵，然后重复上述步骤，直至矿井区域的所有出水点全部找到并注浆封堵，在找到的出水点全部找出并封堵后，注浆封堵钻孔的造斜段2和直孔段1，完成整个矿井出水点封堵工艺。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种矿井出水点封堵工艺，其特征在于：所述矿井出水点封堵工艺包括以下步骤：

S1，在地表层确定钻孔位置；

S2，施工钻孔，由地表层向下钻进施工垂直的直孔段，在直孔段的下端按照预定轨迹钻进施工弧线状的造斜段，造斜段按照预定轨迹穿过煤层定向钻进至入窗点，入窗点的下侧为含水层；

S3，在入窗点沿水平方向钻进施工至少一个钻孔的水平段，直至一个水平段经过出水点，确定煤层底板层面一个出水点的位置，其中所述水平段位于含水层内；

S4，对S3中的钻孔的水平段进行注浆封堵；

S5，注浆封堵后判断是否还有其它出水点，若有则在入窗点沿水平方向施工至少一个其它方向钻孔的水平段，直至找到另一个出水点；

S6，对步骤S5中的钻孔水平段进行注浆封堵；

S7，重复步骤S5和S6直至所有的出水点全部找出；

S8,在出水点全部找出并封堵后，注浆封堵钻孔的造斜段和直孔段。

2.根据权利要求1所述的矿井出水点封堵工艺，其特征在于：步骤S3包括

先沿入窗点钻进施工一个钻孔的水平段，如果该水平段经过出水点，则找到该出水点的位置；

如果没有经过出水点，则在入窗点与相邻水平段间距30-70米施工另一个钻孔的水平段，直至一个钻孔的水平段经过出水点，确定煤层底板层面一个出水点的位置。