[发明专利]煤矿井下巷道精准对穿排水孔施工方法

摘要

一种煤矿井下巷道精准对穿排水孔施工方法，包括精准对穿孔定向钻具组合、回拖式扩孔钻头、护壁钢套管等，该方法利用随钻测量系统、造斜钻具及精确钻孔轨迹控制技术施工精准对穿钻孔来连通出水巷道和排水巷道，钻孔对穿后，不提钻更换回拖式扩孔钻头反向扩通，重复多级扩孔，在对穿巷道更换变径，连接大孔径护壁套管，采用回拖式全程下入护壁套管，注浆凝固，安装过滤出水巷道水中杂物的排水花管，由此，本发明可有效保证钻孔在排水巷道精准对穿和大口径套管全程下入，从而达到有效替代专用排水巷道掘进施工，大大降低煤矿水害治理成本。

主权项

1.一种煤矿井下巷道精准对穿排水孔施工方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一：开孔预备，确定开孔倾角及方位角；步骤二：开孔，通过钻头及钻杆按开孔倾角及方位角进行一定深度的钻进，通过钻机回转开孔钻进的深度为9～12m；步骤三：精准对穿钻孔，采用定向钻具组合进行定向钻进，所述定向钻具组合包含随钻测量系统、造斜钻具及钻头，随钻测量系统中探管的三轴加速度传感器按三轴正交模式布置，在定向钻进中实时计算实钻轨迹与设计轨迹偏差，并根据偏差进行钻进的实时调整，从而精准钻进对穿出水巷道，实现出水巷道和排水巷道连通，在实时调整中，当实钻轨迹与设计轨迹的偏差大于0.5m时，采用滑动定向钻进，根据偏差方向通过调整工具面连续造斜钻进，快速逼近设计轨迹；当偏差小于0.5m时，左右对称调整工具面，采用回转复合和滑动定向交替稳斜钻进，慢速趋近设计轨迹，从而能达到精准钻进对穿出水巷道的目的；步骤四：反向回拖式扩孔，在透孔后不提钻，卸下定向钻具组合更换反向回拖式扩孔钻头，通过钻机及钻杆提供回拖及回转动力，反向回拖切削扩孔，其中，通过多级扩孔实现最终成孔，以达到减小摩阻、便于排渣、不易塌孔目的；步骤五：回拖式全程下套管施工，在对穿巷道通过变径连接钻杆及护壁套管，采用回拖式全程下入大口径套管，以减少摩阻，保障套管顺利下入；步骤六：注浆封孔，套管下完后，安装孔口管及封孔装置，通过注浆泵在套管和孔壁环空间隙注入水泥浆，等候水泥浆凝固后，在两边孔口管加装花管。