[实用新型]竖井探水注浆施工的防突水顶钻装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种竖井探水注浆施工的防突水顶钻装置。

背景技术

在矿井建设过程中，地下水往往带来很大的灾害，它影响工程进度和质量，恶化工人的工作条件，危害工人的身体健康，增加排水设备费用，当地下水问题处理不当时甚至造成淹井事故。竖井井筒是矿井建设的关键工程，是日常生产的交通咽喉。竖井井筒建设中经常遭遇节理、裂隙发育较好的岩层，当这种岩层处于地下水丰富区域的含水层时，地下水就会在岩体裂隙中流动，渗漏进入井筒后造成水害事故，当涌水事故处理不当时，甚至会造成灾难性的淹井事故。近10年内在竖井井筒建设过程中地下突水事故不计其数，经济损失严重，不可小觑。涌水灾害给立井施工带来了许多困难，治理措施和方法不当将会耗用大量的人力、物力、财力。目前对于竖井施工过程中碰到含水岩层时，多采用工作面前方帷幕注浆的方法，把定量的水泥或化学制剂按一定比例配制成复合浆液，用灌送设备将浆液注入土层或岩层裂隙内使其扩张、凝胶和固化，从而实现加固岩土层或者防渗堵漏的工程目的。然而在含水岩层中打注浆孔或探水时，当遇上承压含水层的水压大，含水层的高水压会将钻杆冲顶出去，伴随着高水压从钻孔中突出，从而严重威胁到竖井井筒的施工安全。在竖井探水注浆施工过程中如何防止钻杆被高压水冲顶出来，是竖井施工急需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、安全性能好的防止竖井探水、注浆施工程中钻杆被高压水冲顶出来的竖井探水注浆施工的防突水顶钻装置。

本实用新型的目的是这样实现的：一种竖井探水注浆施工的防突水顶钻装置，包括钻架、钻杆、钻头、冲击器、止水装置套管、孔口管、主闸阀和旁通闸阀，孔口管上端通过法兰盘与主闸阀固定连接，孔口管下端与止浆垫固定相连，主闸阀上端通过法兰盘与止水装置套管固定连接，钻杆套合在止水装置套管和孔口管内，钻杆下端设置有冲击器和钻头，止水装置套管的中部外侧设置支管，支管外侧端通过法兰盘与旁通闸阀固定连接，止水装置套管与钻架固定连接成一整体，所述钻杆上端设置有压卡式止水装置，所述压卡式止水装置包括上座、下座、止水橡胶圈和止水螺栓，上座设置有上座空腔，下座设置有下座上空腔和下座下空腔，钻杆通过上座空腔、下座上空腔和下座下空腔与压卡式止水装置套合连接，下座上空腔的内径大于下座下空腔，上座套合在下座的下座上空腔内，上座和下座通过止水螺栓、止水螺帽固定连接，下座的下端通过法兰盘与止水装置套管固定连接，上座的下端与下座之间设置有若干止水橡胶圈，止水橡胶圈设置在下座上空腔内。

为实现产品优化、改善、提高本实用新型的综合性能，其进一步的措施是竖井探水注浆施工的防突水顶钻装置的止水橡胶圈数量为3个-6个；止水橡胶圈的内径等于下座下空腔的内径，止水橡胶圈的内径大于钻杆的直径。

本实用新型采用设置压卡式止水装置的技术方案，解决了当前在对含水岩层中打注浆孔或探水作业时，遇上承压含水层的水压大，含水层的高水压会将钻杆冲顶出去，伴随着高水压从钻孔中突出，严重威胁到竖井井筒的施工安全的缺陷。

本实用新型相对现有技术产生的有益效果是：竖井探水注浆施工的防突水顶钻装置设置压卡式止水装置，通过止水螺帽将压卡式止水装置的上座壁紧压止水橡胶圈，止水橡胶圈横向膨胀将圈内钻杆紧紧压住，钻杆无法从止水橡胶圈内拔出，防止高压水从止水橡胶圈和钻杆之间的间隙涌出，安全性高，同时大大提高施工效率。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型竖井探水注浆施工的防突水顶钻装置的结构示意图。

图2为本实用新型竖井探水注浆施工的防突水顶钻装置的压卡式止水装置结构示意图。

图中：1、钻架，2、下座，3、止水橡胶圈，4、止水装置套管，5、上座，6、孔口管，7、主闸阀，8、止水螺栓，9、钻杆，10、旁通闸阀，11、止浆垫，12、冲击器，13、钻头，14、含水层，15、围岩，16、支管，17、止水螺帽，18、下座上空腔，19、下座下空腔，20、上座空腔。

具体实施方式