[发明专利]一种用于孔口防冲的渣水分离钻进方法

说明书

本发明内容主要提供了一种用于孔口防冲的渣水分离钻进方法，其主要用于井巷隧道施工中进行孔内钻割冲钻进工艺的施工现场污染治理，通过利用钻探设备、高压设备和孔口渣水分离系统将进行钻割冲作业形成的渣水混合物，渣水混合物经过充压式防冲筒、渣水回收系统、渣水分离系统、分级过滤系统进行整合收集、分级过滤对渣水混合物进行分离，分离后的钻渣进行独立排出并还原水质本身然后重复流入高压设备内，从而达到循环利用的目的，针对矿方高压钻割冲作业进行了有污染排放物的有效治理，可以大大改善施工现场的作业环境，防治污染源，达到水资源的有效循环利用，避免造成底下水资源的污染及浪费，为实现绿色矿山提供了可靠保障。

技术领域

本发明主要涉及一种用于孔口防冲的渣水分离钻进方法，其主要用于井巷隧道施工中进行孔内钻割冲钻进工艺的施工现场污染治理，其中主要针对渣水对施工环境的污染治理。

背景技术

随着我国煤矿行业的发展高瓦斯、高冲击地压矿井逐渐增多，据不完全统计我国的新增煤矿在高深度开采的同时95%的矿井多伴随高瓦斯或高地应力，为增加瓦斯抽采率及增加地应力消除（卸压），现多数厂家采用钻割、钻割冲等施工工艺，其思路是利用割缝冲孔增透装置在钻孔内的预定设计进尺内进行高压水力切割煤体或岩层，从而增加透吸面积。

综上所述，在进行割缝时所形成的面积多大于钻孔面积的6-10倍左右，所以在进行割缝时会产生大量的钻渣，所形成的钻渣如果不通过冲孔利用大流量的水进行冲出很容易造成钻孔堵塞，从而对钻具形成集中压力锁死，导致钻杆断裂，多数的割缝和冲孔均需要高压设备进行大流量增压，所以在钻孔内会形成大面积流量水并随钻进返出孔外，目前对于流出孔外的渣水未能采取有效的控制，多数都是直接排放至施工现场，对作业环境形成严重污染而且在矿下施工很难对现场进行清理，对于移动钻探设备造成困难，并在危及人身安全。

发明内容

本发明内容是提供一种用于孔口防冲的渣水分离钻进方法，是在已申请专利“一种多级组合换向增透装置（专利号：ZL201910084395.0）”的基础上进行的渣水分离钻进方法的发明创造，主要分为钻探设备、高压设备、孔口渣水分离系统三大部分组成，通过钻探设备按照工艺要求进行预定进尺钻孔并通过高压设备对已成形钻孔部位进行割缝冲孔，割缝冲孔形成的钻渣伴随大流量水进行排出孔外形成渣水混合物，若是按照以往工艺则是将渣水混合物直接排放至施工工作面，这样对施工工作面造成的污染很严重，所以通过孔口渣水分离系统将渣水混合物首先封堵在钻孔内，然后通过孔口渣水分离系统对渣水混合物进行抽离，并通过渣水分离、分级过滤达到还原水质的目的，并将还原后的水输送到高压设备达到循环利用的目的，同时过滤的钻渣达到一定存量后按照固定位置放置在工作面一处，从防止孔内排放的渣水混合物对巷道造成污染并能有效的控制水源浪费，实现绿色矿山。

本发明所应用的钻探设备包括钻机、高压密封类钻具、一种多级组合换向增透装置，所应用的高压设备为大流量通水泵用以满足割缝造穴、冲孔等需要。

根据所述的孔口渣水分离系统，是通过在孔口设置一种将钻渣与水进行分离的整体循环过滤系统，主要由充压式防冲筒、渣水回收系统、渣水分离系统、分级过滤系统等部分组成。

根据所述的孔口渣水分离系统，是在钻孔孔口部分设置一个充压式防冲筒，具体描述的说将一段距离的套筒放置在钻孔孔壁内，并在套筒的圆周表面安装有可以进行充压膨胀的囊袋，通过将囊袋内充满气体或液体从而对套筒进行固定，钻探设备所使用的钻具在套筒内进行通过，利用囊袋的膨胀对套筒进行固定可以较少人为填充化学膨胀剂或水泥浆的工艺劳动，防止化学膨胀剂或水泥浆固化对后期封孔抽瓦斯造成影响，在套筒内部设置有一条或多条螺旋缓冲结构，当大流量渣水混合物涌出时可以通过螺旋缓冲结构降低渣水混合物的流速。