[发明专利]一种矿井井下超深钻孔内水柱止浆双液注浆方法

权利要求书

1.一种矿井井下超深钻孔内水柱止浆双液注浆方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)根据设计参数施工堵水注浆钻孔，超深注浆钻孔采用三级孔径，两级套管的钻孔结构，在第一级孔径钻孔设计深度内下入第一级孔径套管并封固合格后，再使用第三级孔径钻头施工第三级孔径钻孔；

2)在施工第三级孔径钻孔时准确判断地层岩性及其是否存在储导水通道，判断储导水通道的准确位置；

3)当第三级孔径钻孔内揭露储导水通道出现涌水后，准确测量单位时间涌水水量和水压，通过涌水量和水压估算储导水通道的过水面积；

4)现场配备高压变量注浆泵，根据高压变量注浆泵的不同档位泵量所能实现的两种浆液的多种配比、多种配比下混合浆液的流量、多种配比下的混合浆液的初凝时间，并结合第三级孔径钻孔断面面积数据，通过计算对比，最终选择混合浆液在第三级孔径钻孔内的安全运行距离，也即可以计算出第二级孔径套管的底口端在钻孔内的设计深度位置；

5)第二级孔径套管设计深度确定后，在第二级孔径套管的底口端设计深度位置以上，使用第二级孔径钻头对第三级孔径钻孔进行扩大孔径施工，形成第二级孔径钻孔，并在第二级孔径钻孔内下入第二级孔径套管并在第二级孔径套管和第一级孔径套管之间注浆封固；

6)第二级孔径套管封固合格后，重新使用第三级孔径钻头在该套管内透孔，透孔后延伸到储导水通道内，达到第二级孔径套管内出现正常涌水为止；

7)连接并下入双浆注浆管，双浆注浆管主要由内管和外管组成，所述内管、外管同心套装，双浆注浆管底端安装双浆喷射器，双浆喷射器上具有与内管连通的第一喷射孔及与外管连通的第二喷射孔,且所述双浆喷射器位于第二级孔径套管底口端上方1m左右；

8)安装密封装置，密闭第二级孔径套管上端口与双浆注浆管之间的间隙；

9)内管上端头处密封并引出内管引出管，内管引出管通过A浆高压胶管与A浆注浆泵连接，外管上端头处密封并引出外管引出管，外管引出管通过B浆高压胶管与B浆注浆泵连接；

10)安装完成后，开动A浆注浆泵、B浆注浆泵，通过双浆注浆管和双浆喷射器向第三级孔径钻孔内注入A浆、B浆两种浆液，两种浆液在双浆喷射器底部混合形成混合浆液，混合浆液在注浆压力作用下经第三级孔径钻孔向储导水通道内运移，并在储导水通道内初凝并固结，封堵储导水通道，达到注浆堵水的目的；

11)注浆结束后，拆卸双浆注浆管和密封装置。

2.根据权利要求1所述的一种矿井井下超深钻孔内水柱止浆双液注浆方法，其特征在于：

步骤4)中确定第二级孔径套管的底口端在钻孔内的设计深度位置的方法包括如下步骤：

a)高压变量泵每个档位的单位时间内流量和相应的额定压强值现场测量确定；

b)根据高压变量泵不同档位的流量，分别作A浆的单液水泥浆、B浆的速凝浆液的现场双浆混合浆的初凝时间试验，掌握A浆注浆泵、B浆注浆泵不同档位流量配比下的混合浆液初凝时间；

c)根据两种浆液不同档位流量配比下的混合浆液的流量，第三级孔径钻孔的断面面积，计算混合浆液在钻孔内的运行速度；

d)最终分别根据注浆泵能满足注浆终压要求的不同档位流量形成的不同配比下混合浆液的初凝时间、混合浆液的流量以及该流量在第三级孔径钻孔内的运行速度，计算混合浆液在其达到初凝时间之前在第三级孔径钻孔内的运移距离；

e)把能满足注浆压力要求的各档位的配比下的混合浆液运行的最短距离作为混合浆液运移的安全距离，该距离也决定了第二级孔径套管的底口端的设计深度位置。

3.根据权利要求1或2所述的一种矿井井下超深钻孔内水柱止浆双液注浆方法，其特征在于：

在步骤5)中，还包括在第二级孔径管套和第一级孔径管套（ 21） 之间注浆封固形成管套封固体，且所述管套封固体的封固质量必须满足能承受注浆终压1.5倍压强下套管无泄漏、无松动外移；

在步骤8)中，所述密封装置的密闭质量要求在注浆终压的1.5倍压强下无泄漏；

在步骤9)中，内管引出管与A浆高压胶管之间安装有第一泄压阀，外管引出管与B浆高压胶管之间安装有第二泄压阀，第二级孔径套管上端口安装有第三泄压阀；

在步骤11)中，注浆结束后，先分别打开第一泄压阀、第二泄压阀和第三泄压阀，从而分别卸掉双浆注浆管内管、外管内的液体压力及第二级孔径套管内的水柱压力后，方可拆卸双浆注浆管和密封装置，否则有可能出现高压浆或高压水喷出伤人的安全事故。