CN112983496A - 一种井下封堵不良老钻孔的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种井下封堵不良老钻孔的方法，属于井巷防治水技术领域。本发明的技术方案是：查明未封钻孔情况后，根据钻孔测斜数据建立钻孔轨迹模型，分析测量误差，估算钻孔轨迹在工程水平的偏离区域；然后在地下巷道选择合适施工位置，利用穿孔设备进行探孔施工；最后用注浆方式封堵不良老钻孔。本发明的有益效果是：利用三维软件定位钻孔，分析钻孔轨迹偏差，在井下选择合适的位置探孔，注浆封孔，与地面封孔相比，不用考虑地表地形、施工道路、地盘占地和土地恢复等问题，封堵效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种井下封堵不良老钻孔的方法，属于井巷防治水技术领域。
背景技术
据调查，地下矿山普遍存在封闭不良的老钻孔，即地质勘探时期施工的未封闭或封孔质量不高的钻孔，位置处在开采区域内，往往贯穿若干含水层组、破碎带、断层等。这些老钻孔如果不能及时处理，在基建施工或开采过程中，可能成为矿井充水通道，给矿井生产带来了重大安全隐患，传统采用地面封孔，需要考虑地表地形、施工道路、地盘占地和土地恢复等问题，封堵效率低。
发明内容
本发明目的是提供一种井下封堵不良老钻孔的方法，利用三维软件定位钻孔，分析钻孔轨迹偏差，在井下选择合适的位置探孔，注浆封孔，与地面封孔相比，不用考虑地表地形、施工道路、地盘占地和土地恢复等问题，封堵效率高，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。
本发明的技术方案是：一种井下封堵不良老钻孔的方法，包含以下步骤：查明未封钻孔情况后，根据钻孔测斜数据建立钻孔轨迹模型，分析测量误差，估算钻孔轨迹在工程水平的偏离区域；然后在地下巷道选择合适施工位置，利用穿孔设备进行探孔施工；最后用注浆方式封堵不良老钻孔。
所述测量误差主要来源于两部分，一是孔口位置测量误差，二是测斜误差，要根据钻孔施工时测量仪器和技术水平进行综合分析，选取合理值位。
所述钻孔轨迹偏离区域指在一个平面内，以钻孔实测位置为圆心，测量误差为半径的圆形区域。
所述探孔施工可根据工作环境选用凿岩机、凿岩台车或潜孔钻机，孔径42-91mm。
封堵不良老钻孔应选择开拓工程的最高水平进行，孔深越小，钻孔偏离半径越小。
探孔施工前要与老钻孔轨迹偏离区域保有1m安全距离，围岩破碎位置适当增大探孔间距和安全距离。
本发明的有益效果是：利用三维软件定位钻孔，分析钻孔轨迹偏差，在井下选择合适的位置探孔，注浆封孔，与地面封孔相比，不用考虑地表地形、施工道路、地盘占地和土地恢复等问题，封堵效率高。
附图说明
图1是本发明探孔与不良老孔偏移轨迹平面位置图；
图2是本发明探孔布置图；
图中数字标号为：1～33#孔；a-钻孔轨迹偏移区域；b-钻孔轨迹。
具体实施方式
为了使发明实施案例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施案例中的附图，对本发明实施案例中的技术方案进行清晰的、完整的描述，显然，所表述的实施案例是本发明一小部分实施案例，而不是全部的实施案例，基于本发明中的实施案例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施案例，都属于本发明保护范围。
一种井下封堵不良老钻孔的方法，包含以下步骤：查明未封钻孔情况后，根据钻孔测斜数据建立钻孔轨迹模型，分析测量误差，估算钻孔轨迹在工程水平的偏离区域；然后在地下巷道选择合适施工位置，利用穿孔设备进行探孔施工；最后用注浆方式封堵不良老钻孔。
所述测量误差主要来源于两部分，一是孔口位置测量误差，二是测斜误差，要根据钻孔施工时测量仪器和技术水平进行综合分析，选取合理值位。
所述钻孔轨迹偏离区域指在一个平面内，以钻孔实测位置为圆心，测量误差为半径的圆形区域。
所述探孔施工可根据工作环境选用凿岩机、凿岩台车或潜孔钻机，孔径42-91mm。
封堵不良老钻孔应选择开拓工程的最高水平进行，孔深越小，钻孔偏离半径越小。
探孔施工前要与老钻孔轨迹偏离区域保有1m安全距离，围岩破碎位置适当增大探孔间距和安全距离。
下面就孔径为91mm，井下轨迹偏离半径为2m的老钻孔封堵方法进行举例说明。
步骤一：根据地质资料查明钻孔封堵情况，钻孔开孔坐标、测斜数据，建立钻孔数据库，并利用三维软件生成老钻孔轨迹。测斜数据一定要利用钻孔柱状图中实测数据，要有方位角。
步骤二：将老钻孔轨迹落在工程平面图上，圈定钻孔位置，并根据孔深和测量误差计算老钻孔偏离半径，画出老钻孔偏离区域，如图1虚线所示。
步骤三：确定封堵施工位置。根据老钻孔在巷道工程平面位置，选择选择围岩条件好，距离老孔位置近的巷道、硐室或采掘工作面进行钻孔和注浆封堵作业。
步骤四：设备准备。设备排水能力根据水文地质条件计算，水管接至泄水井或者主巷道排水沟，同时准备钻孔和注浆设备，运至工作面。
步骤五：探水孔施工。如图1所示，以轨迹全部覆盖老钻孔可能偏移区域为原则施工探水孔，老钻孔孔径为91mm，探水孔孔径为42mm，探水孔水平间距为85mm，长度4400mm-5000mm。同时，为了保证安装注浆管有足够的空间，探水孔分两层交错布置，层间距为300mm，如图2所示。施工前必须借助测量工具在工作面上标好探水孔精确位置，并在施工中保证探水孔水平方向垂直于巷道，垂直方向可适当上挑，利于孔内水和岩粉流出。此外，为了尽快揭露老钻孔，探水孔应先向老钻孔轨迹位置钻进，然后按照钻孔标号顺序向两侧施工。
步骤六：封孔或注浆准备。若单个探孔施工完成后未出水，可直接向孔内灌注水泥砂浆封孔。若探水孔钻进时有漏水、卡钻、突然进尺现象应立即冲洗钻孔，观察岩石碎屑有无老钻孔壁的残留痕迹，据此判断是否凿穿老孔，并安装注浆管。注浆管选用35mm无缝钢管，中间加工马牙扣，一端焊接Φ1″扣头。先将注浆管塞入孔内，观察间隙；然后用浸透水玻璃的麻一层压一层密实地缠在注浆管上，形成锥形，最大直径比孔径大6~10mm；最后将注浆管打入巷道壁，孔口周围用铁楔子背紧，注浆管外露40mm，安装高压阀门。当出水量较大，冲击力较高时，可距其0.5m打孔下管，泻水降压；泻水孔数量以冲击力降低到能安装注浆管为宜。
步骤七：注浆封堵。注浆管安装好后，关闭孔口阀，安装压力表，吸清水进行注浆试运转，测量静水压（压力稳定10min为准）。先注入水灰比为1:1的单液水泥浆，当跑浆严重或吃浆量较大时，立即采取措施，避免过度注浆，污染含水层：①提高浆液浓度；②间歇注浆；③采用CS浆液。注浆终压应大于静水压力2-4M，注浆压力达到该值且稳定0.5小时后，结束注浆。如果确定凿穿老钻孔，并完成注浆，可结束封堵工作；但若所有探水孔均未出现凿穿老孔迹象时，可根据防治水工作需求选择劈帮或向前进尺后再重复步骤五、步骤六、步骤七。
封堵老钻孔应选择开拓工程的最高水平进行，孔深越小，钻孔偏离半径越小。
探孔施工前要与老钻孔偏移区域保有1m安全距离。围岩破碎位置可以适当增大探孔间距和安全距离。
Claims (6)
1.一种井下封堵不良老钻孔的方法，其特征在于包含以下步骤：查明未封钻孔情况后，根据钻孔测斜数据建立钻孔轨迹模型，分析测量误差，估算钻孔轨迹在工程水平的偏离区域；然后在地下巷道选择合适施工位置，利用穿孔设备进行探孔施工；最后用注浆方式封堵不良老钻孔。
2.根据权利要求1所述的一种井下封堵不良钻孔的方法，其特征在于：所述测量误差主要来源于两部分，一是孔口位置测量误差，二是测斜误差，要根据钻孔施工时测量仪器和技术水平进行综合分析，选取合理值位。
3.根据权利要求1所述的一种井下封堵不良钻孔的方法，其特征在于：所述钻孔轨迹偏离区域指在一个平面内，以钻孔实测位置为圆心，测量误差为半径的圆形区域。
4.根据权利要求1所述的一种井下封堵不良钻孔的方法，其特征在于：所述探孔施工可根据工作环境选用凿岩机、凿岩台车或潜孔钻机，孔径42-91mm。
5.根据权利要求1所述的一种井下封堵不良钻孔的方法，其特征在于：封堵不良老钻孔应选择开拓工程的最高水平进行，孔深越小，钻孔偏离半径越小。
6.根据权利要求1所述的一种井下封堵不良钻孔的方法，其特征在于：探孔施工前要与老钻孔轨迹偏离区域保有1m安全距离，围岩破碎位置适当增大探孔间距和安全距离。
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