[发明专利]一种煤层底板注浆加固水平定向钻孔的施工方法

权利要求书

1.一种煤层底板注浆加固水平定向钻孔的施工方法，其特征在于：通过以下步骤实现：

（1）、在工作面煤层（2）巷道内开拓钻场（1），在煤层（2）中开孔，开孔方位指向煤层底板隔水层（3）和含水层（4）；钻孔采用回转钻进至煤层底板以下一定深度后提钻、扩孔，并安装一级封孔套管注浆封孔，待其凝固完毕后扫孔；

（2）、一级套管固孔：采用 PDC钻头（11）回转钻进至煤层底板以下垂深为a，退钻；换一级套管用PDC扩孔钻头扩孔（6）至孔底，下入一级套管（7），管内注浆封固，待浆液凝固，然后用PDC钻头（11）透孔，透出一级套管0.5～1m后进行耐压试验；

（3）、二级套管固孔：一级套管耐压试验合格后，采用二级套管用PDC扩孔钻头钻进成孔（8）至一级套管以下垂深b位置，下入二级套管（9），管内或者管外注浆封固，待浆液凝固，然后用PDC钻头（11）透孔，透出二级套管0.5～1m后进行耐压试验；

（4）、定向钻孔施工：二级套管耐压试验合格后采用PDC钻头（11）进行定向钻进，形成钻孔（10），钻进过程中每施工6米对孔底进行一次参数测定，根据测定的参数和已掌握的地质资料，调整钻进方向，使钻孔按照设计轨迹沿预定加固层位（4）延伸，最终形成钻孔（5）。

2.根据权利要求1所述的一种煤层底板注浆加固水平定向钻孔的施工方法，其特征在于：所述的步骤中当钻孔在钻遇隔水层时，调整钻具的工具面向角，使钻孔轨迹倾角加大，缩短钻孔钻遇隔水层有效孔段，避免破坏隔水层。

3.根据权利要求1所述的一种煤层底板注浆加固水平定向钻孔的施工方法，其特征在于：所述的步骤中当钻孔在钻遇含水层时，调整钻具的工具面向角，使钻孔轨迹沿含水层延伸，增加钻孔钻遇含水层有效孔段。

4.根据权利要求1所述的一种煤层底板注浆加固水平定向钻孔的施工方法，其特征在于：所述的步骤中的煤层底板以下垂深a≥7m。

5.根据权利要求1所述的一种煤层底板注浆加固水平定向钻孔的施工方法，其特征在于：所述的步骤中的一级套管以下垂深b≥3m。

6.根据权利要求1所述的一种煤层底板注浆加固水平定向钻孔的施工方法，其特征在于：所述的步骤中的套管7的尺寸与一级套管用PDC扩孔钻头相匹配。

7.根据权利要求1所述的一种煤层底板注浆加固水平定向钻孔的施工方法，其特征在于：所述的步骤中的套管9的尺寸与二级套管用PDC扩孔钻头相匹配。

8.根据权利要求1所述的一种煤层底板注浆加固水平定向钻孔的施工方法，其特征在于：所述施工方法中的钻具包括PDC钻头（11、单弯螺杆马达（12）、随钻测量仪器（13）、信号传输通缆钻杆（14）、钻孔轨迹采集与处理单元（15），信号传输通缆钻杆（14）和单弯螺杆马达（12）通过随钻测量仪器（13）连接, 信号传输通缆钻杆（14）的后端通过通信缆路与钻孔轨迹采集与处理单元（15）连接。

9.根据权利要求8所述的一种煤层底板注浆加固水平定向钻孔的施工方法，其特征在于：所述的信号传输通缆钻杆（14）的前端内设置连接单弯螺杆马达（12），单弯螺杆马达（12）前端与PDC钻头（11）连接，信号传输通缆钻杆（14）的中部内设置随钻测量仪器（13），信号传输通缆钻杆（14）后端通过通信缆路与钻孔轨迹采集与处理单元（15）连接。