[发明专利]一种郯庐断裂带伴生急倾斜煤层奥灰水文孔施工系统

说明书

本发明公开了一种郯庐断裂带伴生急倾斜煤层奥灰水文孔施工系统，该系统包括设置在钻孔内的套管，所述钻孔位于矿井巷道地面选定的水文观测点位置处；所述套管的第一端凸出于矿井巷道地面，所述套管的外侧与所述钻孔的内壁之间形成有封堵结构；被动防喷机构，所述被动防喷机构包括水压采集部、环抱式闸板组件以及两组驱动组件，所述水压采集部位于所述套管的第一端与所述环抱式闸板组件之间。本申请提供的郯庐断裂带伴生急倾斜煤层奥灰水文孔施工系统，结构简单合理，安装使用方便。适用于井下水文孔的钻孔施工，可以防止奥灰水突水出现的井喷问题，安全性高，值得大面积推广使用。

技术领域

本发明涉及水文勘测技术领域，特别是涉及一种郯庐断裂带伴生急倾斜煤层奥灰水文孔施工系统。

背景技术

在煤矿实际生产经营中，对矿区内进行补充勘探已经成为煤矿地质工作不可或缺的一环，尤其是对一些地质条件复杂，情况特殊的矿井来说，水文长观孔施工保护已经更加明显。

在某些煤田中井田范围内揭露的地层层序由老到新依次为奥陶系、石炭系、二叠系、白垩系、第四系。奥陶纪中期地层隆起剥蚀，与石炭纪地层呈假整合接触，从中石炭纪开始地层接受连续沉积，到二叠纪晚期重又遭受风化剥蚀与上覆白垩系地层呈角度不整合接触。奥陶系灰岩在井田内最大揭露厚度可达52.75m，岩性为浅灰色厚层状石灰岩，质纯、性脆，可见蜂窝状溶洞。视电阻率高，可达1000Ω•m。地层顶界视电阻率曲线呈锯齿状。全厚可达700m左右。

通常奥陶系灰岩为强含水层，是开采各煤层的间接充水水源，存在矿井突水灾害的巨大隐患。因此，对奥陶系灰岩水含水层的水文指标进行观察，显得尤为重要了。

发明内容

本发明提供了一种郯庐断裂带伴生急倾斜煤层奥灰水文孔施工系统。

本发明提供了如下方案：

一种郯庐断裂带伴生急倾斜煤层奥灰水文孔施工系统,包括：

设置在钻孔内的套管，所述钻孔位于矿井巷道地面选定的水文观测点位置处；所述套管的第一端凸出于矿井巷道地面，所述套管的外侧与所述钻孔的内壁之间形成有封堵结构；

被动防喷机构，所述被动防喷机构包括水压采集部、环抱式闸板组件以及两组驱动组件，所述水压采集部位于所述套管的第一端与所述环抱式闸板组件之间；所述环抱式闸板组件包括阀体以及两个相对布置的闸板，两套所述驱动组件分别通过第一管道与所述水压采集部相连；所述驱动组件用于在接收到所述水压采集部提供的大于预定压力的水压后驱动所述闸板向中间靠拢；

钻进机构，所述钻进机构包括钻机、钻杆以及钻具，所述钻杆穿过所述被动防喷机构延伸至所述套管的内侧。

优选地：所述驱动组件包括执行机构、高压流体储罐以及流体激活机构；所述执行机构与所述闸板相连，所述高压流体储罐通过第二管道与所述执行机构相连，所述第二管道上形成有激活阀；所述流体激活机构分别与所述激活阀以及所述第一管道相连；所述流体激活机构用于在接收到所述水压采集部提供的压力水的压力大于预设压力后将所述激活阀切换至导通状态以便所述高压流体储罐内的高压流体进入所述执行机构内，所述执行机构用于在接收到来自所述高压流体储罐内的高压流体后推动所述闸板向中间靠拢直至与钻杆接触。

优选地：所述执行机构包括密闭的第一活塞缸以及与其适配且位于所述第一活塞缸内部的第一活塞，所述第一活塞缸的第一端与所述第二管道相连，所述闸板连接有第一推杆，所述第一推杆穿过所述第一活塞缸的第二端与所述第一活塞相连。