[发明专利]一种水平导流孔的施工方法

摘要

本发明涉及离子型稀土矿山的钻孔方法，特别是一种水平导流孔的施工方法，包括以下步骤：(1)准备工作面；(2)调试好钻机的喷砂流量和含砂量；(3)将钻头对准预设孔位；(4)钻水平导流孔；(5)计算喷砂时钻头的后退速度；(6)喷砂；本发明的导流孔内喷砂后，连续的砂层可以减轻导流孔塌孔堵塞，导流孔的盲孔率至少减少了15％，收液率提高10％以上，经济效益显著。

主权项

1.一种水平导流孔的施工方法，其特征是，包括以下步骤：(1)准备工作面；根据设计确定钻孔位置，平整工作面场地和道路，在预设孔位下开挖排浆沟，排浆沟连通泥浆池；(2)调试好钻机的喷砂流量和含砂量；在准备好的工作面布置钻机，连接钻杆和钻头；启动吸沙泵，砂池、水池中的水和砂粒通过喷砂系统从钻头的喷砂通孔喷出；调节进水管上的球阀控制从进水管汇入吸沙泵的水流量从而调节含砂量，从钻头的喷砂通孔取样测密度反映含砂水流的含砂量，控制含砂水流密度为1.14—1.23kg/L，对应的含砂量为体积比9％—14％；调节变频器改变吸沙泵的流量，从出砂胶管上的电磁流量计读取吸沙泵的流量，将含砂水流的体积流量调至150—200L/min；调试好后，关闭吸沙泵；(3)将钻头对准预设孔位；钻孔前，移动钻头的机架，用变角装置调节推进架仰角，使钻头对准预设孔位，推进架仰角2.0—4.0°，从角度传感器记录推进架的三向角度；(4)钻水平导流孔；启动钻机，动力头匀速旋转并推进，驱动钻头的合金刀头切削土体；同时启动高压水泵，钻头前端的水喷嘴喷出高压水射流，水射流冲击土体；随着钻进深度增加接长钻杆，直到钻至设计深度，钻头停止钻进，关闭高压水泵；(5)计算喷砂时钻头的后退速度；根据步骤(2)预设钻机喷砂系统的流量、含砂量和关系式(1)计算喷砂时钻头的后退速度v，关系式(1)：关系式(1)中：Q为含砂水流的流量，η为导流孔内砂的填充率，35％≤η≤50％，d为导流孔直径，k为砂的表观密度，l为砂的堆积密度，m为水的密度，n为含砂水流的密度；(6)喷砂；启动吸沙泵泵送含砂水流，由钻头的喷砂通孔喷入水平导流孔内，含砂水流在水平导流孔内流速降低，砂粒迅速沉积；控制动力头带动钻头以速度v后退，后退速度通过推进架上的速度传感器显示，持续喷砂使水平导流孔内沉积一层砂层；喷砂过程中随着钻头的不断后退和钻杆的拆卸，调节变频器保持吸沙泵的流量，吸沙泵的流量通过电磁流量计显示，当钻头退至孔口时关闭吸沙泵，完成水平导流孔的喷砂；所述的钻机，包括钻孔系统，在钻孔系统上连接喷砂系统；所述的喷砂系统包括吸砂泵及电机，电机与变频器电连接，它们均安装在底座上；吸砂泵的进口连接一个三通管，三通管的一端通过吸砂胶管与砂池连通，另一端连接进水管，进水管与水池连通，进水管上装有球阀；吸砂泵的出口连接出砂胶管，出砂胶管上装有电磁流量计；出砂胶管的出口上安装有双重分流器，双重分流器的一连接口经所述钻孔系统的动力头与钻杆的内管连通，另一连接口与所述的钻孔系统的喷水管连通，喷水管与钻杆的内管和外管之间的封闭空腔连通；所述钻孔系统的钻头上沿轴心线设置有一喷砂通孔，喷砂通孔与钻杆的内管连通，喷砂通孔上装有止回阀；在钻头上还设置有一平行于喷砂通孔的喷水通孔，喷水通孔与钻杆的内管和外管之间的封闭空腔连通，喷水通孔的出口上装有水喷嘴。