[发明专利]一种煤矿地面钻孔精准透巷的施工方法

权利要求书

1.一种煤矿地面钻孔精准透巷的施工方法，包括地面(1)和巷道(2)，其特征在于，施工方法包括以下步骤：

S01：布置地面(1)钻孔的位置；

S02：使用数值模拟技术确定井下巷道(2)的坐标，设计透巷轨迹路线，并建立透巷模拟图；

S03：实行第一次钻孔，向下钻有第一开孔(11)，第一开孔(11)的底端至少钻入基岩面(3)下20m，施工完毕后，测量第一开孔(11)孔身的三个参数，即孔深、孔斜和方位，再使用磁性测斜仪测得即磁方位角，磁方位角需校正为真方位角，并对所测得的第一开孔(11)孔身的三个参数数据进行磁偏角校正；

S04：向第一开孔(11)内下放第一护壁套管(15)，第一护壁套管(15)与第一开孔(11)同轴放置，第一护壁套管(15)悬挂在第一开孔(11)的开口处并且至少高出地面(1)0.5m，第一护壁套管(15)的直径比第一开孔(11)的直径至少小50mm，第一护壁套管(15)放置完成后，向第一护壁套管(15)的外壁和第一开孔(11)的内壁之间注入水泥浆(14)，利用水泥封固第一护壁套管(15)；

S05：以第一开孔(11)的底端和轴心为基准，实行第二次钻孔，向下钻有第二开孔(12)，第二开孔(12)的直径小于第一护壁套管(15)的直径，第二开孔(12)的底端与巷道(2)顶板之间的距离不得大于20m，第二次钻孔过程中利用线随钻测斜仪器和数值模拟技术模拟钻孔轨迹，不断修正钻孔轨迹；

S06：第二次钻孔施工完毕后，利用磁性测斜仪器对第二次钻孔的已钻轨迹进行复测校核；

S07：向第二开孔(12)内下放第二护壁套管(17)，第二护壁套管(17)与第二开孔(12)同轴放置，第二护壁套管(17)悬挂在第二开孔(12)的开口处并且至少高出地面(1)0.5m，第二护壁套管(17)的直径比二开孔的直径至少小10mm，第二护壁套管(17)放置完成后，向第二护壁套管(17)的外壁和第二开孔(12)的内壁之间注入水泥浆(14)，利用水泥封固第二护壁套管(17)；

S08：以第二开孔(12)的孔底为基准，实行第三次钻孔，下钻有第三开孔(13)，第三开孔(13)的直径小于第二护壁套管(17)的直径，第三次钻孔自第二开孔(12)的底端钻至巷道(2)底板。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿地面钻孔精准透巷的施工方法，其特征在于，所述S03中第一次钻孔使用常规钻具施工。

3.根据权利要求1所述的一种煤矿地面钻孔精准透巷的施工方法，其特征在于，所述S05中第二次钻孔使用螺杆钻具定向钻孔施工。

4.根据权利要求1所述的一种煤矿地面钻孔精准透巷的施工方法，其特征在于，所述S08中第三次钻孔使用常规钻具施工。

5.根据权利要求1所述的一种煤矿地面钻孔精准透巷的施工方法，其特征在于，所述S05的具体步骤为：

第二次钻孔过程中，将无线随钻测斜仪器安装于钻具上，通过无线随钻测斜仪器测出钻具的井斜和方位数据，无线随钻测斜仪器将测得的数据信号传递给地面计算机，地面计算机将接收到的数据信号换算为钻具的位置坐标，根据钻具的位置坐标，利用数值模拟技术精准计算出第二次钻孔的轨迹；

根据第二次钻孔的轨迹，模拟分析第二开孔(12)的孔底位置与巷道(2)顶板之间的位置关系，并且进行数据预测，根据预测数据计算模拟出实时的第二次钻孔设计轨迹；

根据设计的第二次钻孔实时轨迹，利用计算机实时监控第二次钻孔的轨迹，并控制第二次钻孔轨迹，通过第二次钻孔实际轨迹与巷道(2)位置的平面图、剖面图实时对比，在第二次钻孔过程中不断地修正第二次钻孔轨迹，使得第二开孔(12)的实时孔底不断地向预估的巷道(2)中心地目标地点的方向靠近。