[发明专利]一种大直径救生孔泥浆气举反循环成孔方法

说明书

本发明公开了一种大直径救生孔泥浆气举反循环成孔方法，包括如下步骤：S1、设计钻孔结构，确定钻头尺寸和带双壁动力头的钻机；S2、根据步骤S1中的钻头尺寸，确定钻具组合方式：牙轮钻头+气水混合接头+扶正器+双壁钻铤+扶正器+双壁钻铤+双壁钻杆；S3、将双壁钻杆进气口与空压机连通，出气口位于泥浆池上方；S4、采用泥浆气举反循环方式进行钻进；本发明的大直径救生孔泥浆气举反循环成孔方法，设置钻杆用于搅动孔底钻渣，形成扰动区，并通过排渣管将残渣排出，有效提高了排渣管携带钻渣的能力。

技术领域

本发明涉及救生孔工艺技术领域，具体为一种大直径救生孔泥浆气举反循环成孔方法。

背景技术

常规大直径钻孔泥浆正循环施工工艺因泥浆上返速度慢、排渣不彻底，施工效率低下，因而很少被应用于在矿山事故钻孔救援，大直径救生孔施工一般采用大直径潜孔锤空气反循环施工工艺。当受地质条件无法使用潜孔锤钻进或钻孔结构设计无配套潜孔锤时，可以选用大直径牙轮钻头泥浆气举反循环钻井工艺，泥浆气举反循环一般是单壁钻杆内置气管的施工方法，被普遍应用，大直径潜孔锤空气反循环施工，钻机动力头以及钻杆都是双壁的，如果采用传统的泥浆气举反循环施工方法，需要更换钻机动力头以及钻杆，那样会浪费大量的时间和人力。

公开号为CN111706276A公开了一种气举反渣成孔施工方法，通过支撑架将钢制泥浆池和钢制沉淀池支撑于水上，钻孔桩中的泥浆被抽出，经沉淀池沉淀后到达泥浆池，泥浆池中的泥浆再泵回流至钻孔桩中，泥浆可以多次循环使用，增加了泥浆的使用次数，减少了新制泥浆的用量，可降低材料成本，而且可避免水上桩基施工对环境的污染；但其仍然需要更换钻具，随后安装气举设备。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：在不更换钻机动力头和钻杆的情况下，实现大直径救生孔的泥浆气举反循环成孔。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种大直径救生孔泥浆气举反循环成孔方法，包括如下步骤：

S1、设计钻孔结构，确定钻头尺寸和带双壁动力头的钻机；

S2、根据步骤S1中的钻头尺寸，确定钻具组合方式：牙轮钻头+气水混合接头+扶正器+双壁钻铤+扶正器+双壁钻铤+双壁钻杆；

S3、将双壁钻杆进气口与空压机连通，出气口位于泥浆池上方；

S4、采用泥浆气举反循环方式进行钻进。

优点：泥浆上返速度快，携带岩屑能力高，比正循环施工可以显著提升钻进效率；同时采用上述钻具组合，能够直接快速切换成泥浆气举反循环方式，节约大量更换时间。

优选地，步骤S4中的泥浆气举反循环方式具体为：空压机将高压空气输送到双壁钻杆进气口，随后在双壁钻杆环空下行，通过气水混合接头上的高压空气出气口进入到双壁钻杆内管中，高压空气出气口以上的泥浆因混入了空气而比重降低，相对于钻杆和孔壁的泥浆形成负压，从而使泥浆携带钻渣从钻杆内部上行，最终从出渣口排出，泥浆携带钻渣不断从钻头底口进入钻具中并被排到泥浆池中，泥浆池的泥浆补给环空的泥浆，形成回路。

优选地，步骤S1中，钻孔孔径为φ565mm。

优选地，步骤S1中，根据钻孔孔径，确定选用尺寸为φ565mm反循环牙轮钻头，选定钻机型号为RB-T90。

优选地，步骤S2中，钻具的组合方式为：φ565mm牙轮钻头+气水混合接头+φ545mm扶正器+φ279mm双壁钻铤+φ545mm扶正器+φ279mm双壁钻铤+φ219/168mm双壁钻杆。

优选地，步骤S3中，空压机的型号为900XHH/1150XH。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

泥浆上返速度快，携带岩屑能力强，比正循环施工可以显著提升钻进效率；