CN110984900A - 钻孔止水的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种钻孔止水的装置,包括:钻孔装置,包括空心的钻杆、注浆管和井管,所述注浆管的管壁上有多个孔,所述钻杆位于所述井管内部;封隔器,包括内封隔器和外封隔器,所述内封隔器与所述钻杆的第一端或者所述注浆管连接,所述外封隔器与所述井管连接;注浆装置,与所述钻杆的第二端连接;以及供气装置,与所述封隔器连接,并向所述封隔器内供气。还提供了采用如上所述装置的钻孔止水方法。根据本发明的实施方式,实现了在不变径(一孔通径)或少变径的情况下,钻孔止水,显著降低了因钻孔变径带来的施工难度;同时缩短了施工工期、降低了施工成本、降低了塌孔风险以及提高了安全性。
Description
技术领域
本发明涉及水文地质钻孔封闭止水技术领域,尤其涉及一种钻孔止水装置及方法。
背景技术
勘探钻孔止水的目的是为了隔离钻孔所贯穿的含水层或含水带,封隔不用的或有影响的含水层,进行含水层的长期观测或抽水试验,取得不同含水层(组)的水文地质资料。而一个水文地质勘探钻孔往往有多个含水层,也需要通过抽水试验掌握其中的多个含水层的参数。但目前多含水层的抽水试验多是以钻孔多次变径(多开)的方法来完成的,即完成一个设定的某一含水层的抽水以后,钻孔就要变化一次直径,就要多下一套井管止住其它含水层的水,尤其是在第四系等松散层、半胶结岩层、裂隙发育岩石较破碎易掉块的基岩层段,还需要先下护壁井管,这样孔径就会很大,施工工艺就会很复杂,工程造价也就很高,工期就变长,而且如果止水效果不佳,水文地质试验成果就不准确。这让很多矿山尤其中小矿山望而却步,尽可能少施工水文地质钻孔或在单孔中尽可能对少量的含水层或合并含水层(段)进行水文地质试验,如此又使矿山的水文地质研究程度大打折扣。同时,由于技术水平的限制,目前的水文地质勘探长观钻孔,一孔只能观测一个含水层位,而一个井田的长观孔数量有限,从而远远不能满足矿井开采中对地下各含水分层地下水流动系统变化的精准掌握的需要,也同样大大增加了矿山水害预测和防治难度。
现有的止水技术有双封隔器灌注水泥分层止水技术,即在全孔段(不分松散层和基岩段)井管段回填滤料并进行洗井后,将水泥浆液作为止水材料,采用双封隔器装置将水泥浆液从注浆管柱、注浆窗口压注到井管外止水层段,实现分层止水。但因第一在井管外回填滤料,井管与井壁的间距比井管直径大100mm-150mm,使孔径变的较大,成本也增加很多;第二人工投放回填滤料的密实度小,或因钻孔弯曲出现滤料空当,在其后的注浆或抽水等动作中滤料又开始密实,从而出现封隔止水位置不够精准,也无法检测封闭止水效果的问题;第三浆液通过注浆窗口压注到井管外时,依靠地下水的压力顶住浆液向上运动,但所注浆深度不等,各含水层地下水的水压不等,是无法保证浆液停留在设定止水层段中的,又由于注水泥浆液时施加了高压,也会出现水泥浆液跑进含水层中去的可能,影响了含水层的出水和抽水试验的效果;因此,限制了该技术的有效推广。
如何实现在一个钻孔中多含水层经济的分层抽水试验和多含水层分层长期观测,和如何在多含水层的水文地质勘探钻孔的井管或井管外实现准确的多个含隔水层的分层止水是非常重要的。
背景技术部分的内容仅仅是发明人所知晓的技术,并不当然代表本领域的现有技术。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提供一种针对钻孔中以孔隙水为主的多含水层的各分层进行抽水试验,或者是对这类多含水层的各分层的水位分别进行长期观测时的钻孔止水的装置及相应方法的技术方案。
在一个方面,提供一种钻孔止水的装置,包括:
钻孔装置,包括空心的钻杆、注浆管和井管,所述注浆管的管壁上有多个孔,所述钻杆位于所述井管内部;
封隔器,包括内封隔器和外封隔器,所述内封隔器与所述钻杆的第一端或者所述注浆管连接,所述外封隔器与所述井管连接;
注浆装置,与所述钻杆的第二端连接;以及
供气装置,与所述封隔器连接,并向所述封隔器内供气。
在一个实施例中,所述钻孔装置还包括:钻机和逆止阀,所述钻机与所述钻杆连接并提供动力;所述逆止阀设置在所述井管上。
在一个实施例中,所述封隔器为:膨胀胶囊和/或干海带。
在一个实施例中,所述注浆装置包括:浆液加压泵,所述浆液加压泵和所述钻杆的第二端连接。
在一个实施例中,所述供气装置包括:高压气泵,所述高压气泵通过高压充气软管与所述封隔器连接。
在另一个方面,还提供一种钻孔止水的方法,采用如上所述的装置,其特征在于,包括如下步骤:
S101:将井管和外封隔器一起下放至钻孔内,所述井管与孔壁之间留有间隙,所述外封隔器中干海带位于目的隔水层顶端,所述膨胀胶囊位于目的隔水层底端;
S102:将钻杆、注浆管和内封隔器一起下放至所述井管内,第一内封隔器分别与所述钻杆的第一端和所述注浆管的第一端连接,第二内封隔器与所述注浆管的第二端连接;同时使所述注浆管与设置在所述井管上的逆止阀位于同一水平位置;
S103:利用供气装置向所述内封隔器、外封隔器内充气,使所述内封隔器、外封隔器径向膨胀;
S104:利用注浆装置将浆液加压并输送至所述钻杆内,经所述内封隔器注入所述注浆管内,使所述浆液从所述注浆管上的孔高压喷出,并通过逆止阀流向所述间隙内;
S105:注入预定体积的浆液后,关闭注浆装置;
S106:停止向所述内封隔器内供气,使所述内封隔器内的气体排出;以及
S107:在浆液凝固前将所述钻杆、所述注浆管和所述内封隔器提升出钻孔,所述间隙内的浆液凝固后停止向外封隔器内供气。
在一个实施例中,在所述步骤S107之后,还包括步骤S108:使用清水置换所述钻孔中混入浆液的水。
在一个实施例中,在所述步骤S108之后,还包括步骤:S109:将所述注浆管、所述内封隔器和所述钻杆调整至第二目标封闭止水层段,使所述注浆管与设置在所述井管上的逆止阀位于同一水平位置。
在一个实施例中,在步骤S109之后,还包括步骤:S110:重复步骤S103-S108,直至完成最后一个封闭隔水层段的止水工作。
在又一个方面,还提供一种钻孔止水的方法,采用如上所述的装置,其特征在于,包括如下步骤:
S201:将井管和外封隔器一起下放至钻孔内,所述井管与孔壁之间留有间隙;所述外封隔器中两个膨胀胶囊分别位于目的隔水层顶端和底端;
S202:利用供气装置向所述外封隔器内充气,使所述外封隔器膨胀;
S203:关闭供气装置使所述外封隔器内的气体排出;以及
S204:将所述井管和所述外封隔器提升出钻孔。
根据本发明的实施方式,实现了在不变径(一孔通径)或少变径的情况下,钻孔止水,显著降低了因钻孔变径带来的施工难度;同时缩短了施工工期、降低了施工成本、降低了塌孔风险以及提高了安全性。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1示出了根据本发明的一个实施例的做为多含水分层水文长观孔时井管外封闭止水原理图;以及
图2示出了根据本发明的一个实施例的不做为多含水分层水文长观孔时井管外封闭止水原理图。
具体实施方式
在下文中,仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样,在不脱离本发明的精神或范围的情况下,可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此,附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中,"多个"的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
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"、"相连"、"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,也可以是电连接或可以相互通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
图1示出了根据本发明的一个实施例的做为多含水分层水文长观孔时井管外封闭止水原理图。图2示出了根据本发明的一个实施例的不做为多含水分层水文长观孔时井管外封闭止水原理图。下面结合图1-图2介绍本发明的实施例。
本发明提供一种钻孔止水的装置,钻孔止水装置包括:钻孔装置、封隔器、注浆装置和供气装置。钻孔装置包括空心的钻杆1、注浆管5和井管2,钻杆1位于井管2内部,注浆管5的管壁上有多个孔,井管2由套皮、过滤管9和/或变径接手组成;封隔器包括内封隔器3和外封隔器4,内封隔器3与钻杆1的第一端或者注浆管5连接,外封隔器4与井管2连接,位于井管2与孔壁8之间;注浆装置与钻杆1的第二端连接;供气装置与设置在封隔器上的进气口连接,并向封隔器内供气。其中,过滤管9可以是缠丝过滤管或者贴“砾”过滤管,贴“砾”过滤管可以是贴“陶砾”过滤管或者贴“陶粒砂”过滤管。
第一内封隔器分别与钻杆1的第一端和注浆管5的第一端连接,注浆管5的第二端与第二内封隔器连接。钻杆1和注浆管5位于井管2内部时,供气装置分别向内封隔器3和外封隔器4内供气使内封隔器3和外封隔器4膨胀,第一内封隔器和第二内封隔器径向膨胀后与井管2内壁紧密贴合,第一内封隔器、第二内封隔器、注浆管5的外壁与井管2之间的空间;外封隔器4径向膨胀后与井管2的外壁和孔壁紧密贴合,井管2与孔壁8之间的环形区域以外封隔器4为分界的上下分隔的两个空间。
封隔器为膨胀胶囊和/或干海带,封隔器可用于在隔水层段的顶端或者底端位置进行准确封隔,膨胀胶囊可有效避免上下含水层的水力联系,干海带在未完全膨胀前留有空隙通道,对井管2外所注浆液产生一定的阻力同时向上运动,进而使止水空间内注满浆液。
钻孔装置还包括:钻机和逆止阀6,钻机与钻杆1连接并提供动力,可以驱动钻杆1上下运动及旋转运动;注浆管5分别与第一内封隔器和第二内封隔器连接,其中优选的,注浆管5的直径为60mm;逆止阀6设置在井管2上,且位于井管2中的套皮位置处,逆止阀6的入口位于井管2内侧,出口位于井管2外侧,作用主要是防止出口处的介质回流。可替换的,逆止阀6可以替换为单向阀,单向阀的入口位于井管2内侧,出口位于井管2外侧。
注浆装置包括:浆液加压泵(未示出),浆液加压泵和钻杆1的第二端连接,浆液加压泵通过管路与浆液池连接。浆液加压泵可通过管路从浆液池内抽取含有止水材料的浆液,并由另一管路加压将浆液输送至中空的钻杆1内。
优选的,含止水材料的浆液为水、水泥与水泥速凝剂的混合物。
供气装置包括:高压气泵,高压气泵通过第一高压充气软管71和第二高压充气软管72与封隔器连接。高压气泵可通过第一高压充气软管71和第二高压充气软管72向封隔器内冲入高压气体从而使封隔器膨胀。第一高压充气软管71和第二高压充气软管72置于PVC软管中,PVC软管用卡子固定在井管2或者钻杆1上。优选地,PVC软管直径为20mm。
可替换的,高压气泵可以替换为高压气罐,高压气罐通过第一高压充气软管71和第二高压充气软管72与封隔器连接,并通过第一高压充气软管71和第二高压充气软管72向封隔器内冲入高压气体从而使封隔器膨胀。高压气罐与封隔器之间的第一高压充气软管71和第二高压充气软管72上可设置有压力表,以显示第一高压充气软管71和第二高压充气软管72内的压力。
针对多含水分层水文长观进行钻孔的功能一般分为:当钻孔在抽水试验结束后做为多含水分层水文长观钻孔和不做为多含水分层水文长观钻孔两种情况。针对以上两种情况,分别提供以下钻孔止水方法:
针对做为多含水分层水文长观钻孔的情况,提供一种钻孔止水的方法,采用如上的钻孔止水装置,包括如下步骤:
S101:将井管2和外封隔器4一起下放至钻孔内,所述井管2与孔壁8之间留有间隙,所述外封隔器4中干海带42位于目的隔水层顶端,所述膨胀胶囊位于目的隔水层底端
将井管2和外封隔器4一起下放至井孔中,并下放至预定的位置,井管2与孔壁8之间留有一定间隙。井管2的套皮和过滤管9分别位于目的隔水层位置和含水层位置,变径接手位于目的隔水层位置。外封隔器4中使用干海带42和第五膨胀胶囊41,并且干海带42下放至目的隔水层的顶端位置,第五膨胀胶囊41下放至目的隔水层的底端位置。第五膨胀胶囊41与第一高压充气软管71连接,第一高压充气软管71置于PVC软管中,PVC软管用卡子固定在井管2上,第一高压充气软管71与井管2和第五膨胀胶囊41一同下放至井孔中。
S102:将钻杆1、注浆管5和内封隔器3一起下放至所述井管2内,第一内封隔器分别与所述钻杆1的第一端和所述注浆管5的第一端连接,第二内封隔器与所述注浆管5的第二端连接;同时使所述注浆管5与设置在所述井管2上的逆止阀6位于同一水平位置
待井管2和外封隔器4下放至目的位置后,将钻杆1和内封隔器3一起下放至井管2内,内封隔器3中第一内封隔器和第二内封隔器分别为第一膨胀胶囊31和第二膨胀胶囊32,第一膨胀胶囊31和第二膨胀胶囊32沿钻杆1具有一定距离例如相距1m。其中第二膨胀胶囊32位于目的隔水层底端,第一膨胀胶囊31位于第二膨胀胶囊32的上方。
井管2上设置有注浆口,注浆口与注浆管5位于同一水平位置,注浆口上安装有逆止阀6。第一膨胀胶囊31和第二膨胀胶囊32均与第二高压充气软管72连接,第二高压充气软管72置于PVC软管中,PVC软管用卡子固定在钻杆1上,并与钻杆1和第一膨胀胶囊31及第二膨胀胶囊32一同下放至井孔中。
第一膨胀胶囊31分别与钻杆1的第二端和注浆管5的第一端连接,注浆管5的第二端与第二膨胀胶囊32连接,也就是注浆管5位于第一膨胀胶囊31和第二膨胀胶囊32之间,且与井管2上的逆止阀6位于同一水平位置。注浆管5上设置有多个孔,当向注浆管5内注入加压浆液时,浆液可从注浆管5上的孔中“喷出”,从井管2内部推开逆止阀6,使浆液通过逆止阀6从井管2内部流向井管2与孔壁8之间;当停止注液和加压时,逆止阀6自动关闭。
S103:利用供气装置向所述内封隔器、外封隔器内充气,使所述内封隔器、外封隔器径向膨胀
待井管2、逆止阀6、内封隔器3、外封隔器4、钻杆1和注浆管5均达到预定的位置后,利用高压气泵或者高压气罐通过第一高压充气软管71向第五膨胀胶囊41,通过第二高压充气软管72向第一膨胀胶囊31和第二膨胀胶囊32内充气,使第五膨胀胶囊41、第一膨胀胶囊31及第二膨胀胶囊32膨胀。
第五膨胀胶囊41径向膨胀后分别与井管2的外壁和孔壁紧密贴合,使井管2与孔壁之间的空间被分隔成以第五膨胀胶囊41为分界的上下空间。当向井管2与孔壁8之间注入浆液时,第五膨胀胶囊41形成的封隔可确保注入的浆液不向下运动,止水层位准确。第一膨胀胶囊31和第二膨胀胶囊32径向膨胀后与井管2内壁紧密贴合,使注浆管5被封隔在井管2与第一膨胀胶囊31、第二膨胀胶囊32形成的空间内。便于从注浆管5中“喷出”的浆液冲开井管2上的逆止阀6,使浆液进入到井管2与孔壁8之间,并沿孔壁8向上运动。
当第五膨胀胶囊41上下水压差超过第五膨胀胶囊41的压力例如大于3PM时,干海带42可以起到止水的作用。在干海带42未完全膨胀时封而不实,既能使封隔层段井管2与孔壁8之间的浆液由下向上运动,又能在浆液到达干海带42位置时由于运动通道变窄,造成适当的阻力。于是在相同注浆压力下浆液注入量显著减少,或者在相同注浆流量下压力显著增加,可以标志出隔水层段已注满浆液。
S104:利用注浆装置将浆液加压并输送至所述钻杆1内,经所述内封隔器注入所述注浆管5内,使所述浆液从所述注浆管5上的孔高压喷出,并通过逆止阀6流向所述间隙内
开启浆液加压泵,浆液加压泵通过管路从浆液池内抽取含止水材料的浆液,并将浆液加压由另一管路从钻杆1的第二端注入到钻杆1内;浆液从钻杆1经过第一膨胀胶囊31注入到注浆管5中,浆液从注浆管5上的孔中“喷出”冲开井管2上的逆止阀6并进入到井管2与孔壁8之间;由于下部有第五膨胀胶囊41封隔,所以只能沿孔壁8向上运动,直至到达上部的干海带42。
S105:注入预定体积的浆液后,关闭注浆装置
当注入预定体积的浆液后,关闭注浆装置,停止向钻杆1内注入浆液,于是井管2内压力变小,当低于井管2与孔壁8之间的压力时,逆止阀6便关闭,阻断了浆液回流。
S106:停止向所述内封隔器内供气,使所述内封隔器3内的气体排出
停止向封隔器内供气,于是第一膨胀胶囊31、第二膨胀胶囊32中的气体向空中排泄,第一膨胀胶囊31、第二膨胀胶囊32回缩。
S107:在浆液凝固前将所述钻杆1、所述注浆管5和所述内封隔器3提升出钻孔,所述间隙内的浆液凝固后停止向外封隔器4内供气。
待第一膨胀胶囊31、第二膨胀胶囊32回缩后,提升钻杆1、第一膨胀胶囊31、第二膨胀胶囊32。井管2与孔壁之间的间隙内的浆液在封隔层段凝固后停止向第五膨胀胶囊41中供气,凝固后的浆液实现了封隔止水。
在步骤S107之后,还包括步骤S108:使用清水置换所述钻孔中混入浆液的水。
注浆过程中可能会有富余的浆液从干海带与孔壁之间的空隙进入到位于干海带上部的过滤管9外,并从过滤管9下端的孔进入井管2内的注浆浆液中,致使水泥浆进入含水层孔或裂隙之中,影响抽水试验效果。于是可以从钻孔底端高压注入清水,使清水置换钻孔中混入浆液的水。
在步骤S108之后,根据钻孔综合柱状图中第二个封闭止水层段和钻孔结构图,还可以调整注浆管5、内封隔器3和钻杆1至第二目标封闭止水层段,使注浆管5与设置在井管2上的逆止阀6位于预定位置且处于同一水平位置。
然后再重复步骤S103-S108,直至完成最后一个封闭止水层段的止水工作。
针对不做为多含水分层水文长观钻孔的情况,提供一种钻孔止水的方法,采用如上的钻孔止水装置,包括如下步骤:
S201:将井管2和外封隔器4一起下放至孔内,所述井管2与孔壁8之间留有间隙,所述外封隔器4中两个膨胀胶囊分别位于目的隔水层顶端和底端
将井管2和外封隔器4一起下放至井孔中,并下放至预定的位置,井管2与孔壁8之间留有一定间隙。外封隔器4中使用第三膨胀胶囊33和第四膨胀胶囊34,并分别置于目的隔水层顶端和底端。第三膨胀胶囊33和第四膨胀胶囊34均与第三高压充气软管73连接,第三高压充气软管73置于PVC软管中,PVC软管用卡子固定在井管2上,并与井管2、第三膨胀胶囊33和第四膨胀胶囊34一同下放至井孔中。
S202:利用供气装置向所述外封隔器4内充气,使所述外封隔器4膨胀
待井管2和外封隔器4下放至目的位置后,利用高压气泵或者高压气罐通过第三高压充气软管73向第三膨胀胶囊33及第四膨胀胶囊34内充气,使第三膨胀胶囊33及第四膨胀胶囊34膨胀。
第三膨胀胶囊33、第四膨胀胶囊34因冲入高压气体而膨胀,第三膨胀胶囊33和第四膨胀胶囊34径向膨胀后与井管2的外壁和孔壁8紧密贴合,使井管2与孔壁8之间的环形区域形成分别以第三膨胀胶囊33、第四膨胀胶囊34为分界的上下两部分;第三膨胀胶囊33、第四膨胀胶囊34使目的隔水层段与上下的含水层分割开。
S203:关闭供气装置使所述外封隔器4内的气体排出
关闭供气装置,停止向外封隔器4内供气,于是第三膨胀胶囊33、第四膨胀胶囊34中的气体向空中排泄,第三膨胀胶囊33、第四膨胀胶囊34回缩。
S204:将所述井管2和所述外封隔器4提升出钻孔
待第三膨胀胶囊33、第四膨胀胶囊34回缩后,将井管2、第三膨胀胶囊33和第四膨胀胶囊34提升出钻孔。
根据本发明的实施方式,实现了在不变径(一孔通径)或少变径的情况下,钻孔止水,显著降低了因钻孔变径带来的施工难度;同时缩短了施工工期、降低了施工成本、降低了塌孔风险从而提高了安全性。
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、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,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。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 (10)
1.一种钻孔止水的装置,其特征在于,包括:
钻孔装置,包括空心的钻杆、注浆管和井管,所述注浆管的管壁上有多个孔,所述钻杆位于所述井管内部;
封隔器,包括内封隔器和外封隔器,所述内封隔器与所述钻杆的第一端或者所述注浆管连接,所述外封隔器与所述井管连接;
注浆装置,与所述钻杆的第二端连接;以及
供气装置,与所述封隔器连接,并向所述封隔器内供气。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述钻孔装置还包括:钻机和逆止阀,所述钻机与所述钻杆连接并提供动力;所述逆止阀设置在所述井管上。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述封隔器为:膨胀胶囊和/或干海带。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述注浆装置包括:浆液加压泵,所述浆液加压泵和所述钻杆的第二端连接。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述供气装置包括:高压气泵,所述高压气泵通过高压充气软管与所述封隔器连接。
6.一种钻孔止水的方法,采用如权利要求1-5中任一项所述的装置,其特征在于,包括如下步骤:
S101:将井管和外封隔器一起下放至钻孔内,所述井管与孔壁之间留有间隙,所述外封隔器中干海带位于目的隔水层顶端,所述膨胀胶囊位于目的隔水层底端;
S102:将钻杆、注浆管和内封隔器一起下放至所述井管内,第一内封隔器分别与所述钻杆的第一端和所述注浆管的第一端连接,第二内封隔器与所述注浆管的第二端连接;同时使所述注浆管与设置在所述井管上的逆止阀位于同一水平位置;
S103:利用供气装置向所述内封隔器、外封隔器内充气,使所述内封隔器、外封隔器径向膨胀;
S104:利用注浆装置将浆液加压并输送至所述钻杆内,经所述内封隔器注入所述注浆管内,使所述浆液从所述注浆管上的孔高压喷出,并通过逆止阀流向所述间隙内;
S105:注入预定体积的浆液后,关闭注浆装置;
S106:停止向所述内封隔器内供气,使所述内封隔器内的气体排出;以及
S107:在浆液凝固前将所述钻杆、所述注浆管和所述内封隔器提升出钻孔,所述间隙内的浆液凝固后停止向外封隔器内供气。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在所述步骤S107之后,还包括步骤S108:使用清水置换所述钻孔中混入浆液的水。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,在所述步骤S108之后,还包括步骤:S109:将所述注浆管、所述内封隔器和所述钻杆调整至第二目标封闭止水层段,使所述注浆管与设置在所述井管上的逆止阀位于同一水平位置。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,在步骤S109之后,还包括步骤:S110:重复步骤S103-S108,直至完成最后一个封闭隔水层段的止水工作。
10.一种钻孔止水的方法,采用如权利要求1-5中任一项所述的装置,其特征在于,包括如下步骤:
S201:将井管和外封隔器一起下放至钻孔内,所述井管与孔壁之间留有间隙;所述外封隔器中两个膨胀胶囊分别位于目的隔水层顶端和底端;
S202:利用供气装置向所述外封隔器内充气,使所述外封隔器膨胀;
S203:关闭供气装置使所述外封隔器内的气体排出;以及
S204:将所述井管和所述外封隔器提升出钻孔。
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