一種適合高壓大流量鉆孔涌水的注漿封堵裝置及其工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及屬于煤礦、隧道、大壩等礦山井巷工程、水利水電水工程的水害治理領(lǐng)域，具體的說，是涉及一種適合高壓大流量鉆孔涌水的注漿封堵裝置及其工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國煤炭開采進(jìn)入深部開采階段，水文地質(zhì)條件變得越來越復(fù)雜。由于我國在煤礦進(jìn)入深部開采后理論和經(jīng)驗(yàn)相對不足，導(dǎo)致越來越多的水害問題難以解決。
[0003]其中，巷道施工中由于超前探查鉆孔、錨桿(索)鉆孔時(shí)，鉆孔極容易導(dǎo)通承壓含水層或含導(dǎo)水裂隙，導(dǎo)致鉆孔涌水嚴(yán)重。處理高壓大流量鉆孔出水時(shí)通常采用動水注漿的辦法，但是在進(jìn)行注漿時(shí)，注漿套管極容易被高壓水沖出，無法固定，而且會在孔口處出現(xiàn)嚴(yán)重跑漿、溢漿等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了巷道施工進(jìn)度，給安全生產(chǎn)帶來較大的安全隱患。
[0004]因此，如何設(shè)計(jì)一種裝置，來解決上述問題，是本領(lǐng)域技術(shù)人員在富水礦井安全高效生產(chǎn)過程中所面對的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適合高壓大流量鉆孔涌水的注漿封堵裝置及其工藝。本裝置通過雙級套管實(shí)現(xiàn)了分段式注漿，在面對涌水情況時(shí)可以穩(wěn)定的通過化學(xué)漿液及水泥漿液注漿，實(shí)現(xiàn)封堵。
[0006]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種適合高壓大流量鉆孔涌水的注漿封堵裝置，包括:
[0008]具有注漿端及鉆孔端的外部套管，該外部套管的注漿端表面固定連接有多排等距圓錐形套管；
[0009]外部套管鉆孔端固定連接有螺旋筋；
[0010]外部套管的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)部套管，外部套管的注漿端通過第一封板與內(nèi)部套管密閉連接，外部套管的鉆孔端通過第二封板與內(nèi)部套管密閉連接；
[0011]所述外部套管上設(shè)有漿液擴(kuò)散孔，第一封板上設(shè)有注漿孔，漿液從注漿孔進(jìn)入然后從漿液擴(kuò)散孔流出實(shí)現(xiàn)外部套管與外部圍巖的粘接固定。
[0012]優(yōu)選的，所述圓錐形套管為三排，漿液擴(kuò)散孔位于中間的圓錐形套管與兩邊的圓錐形套管之間。
[0013]優(yōu)選的，所述第一封板為圓形。
[0014]優(yōu)選的，所述第二封板為橢圓形，能夠減小阻力，便于鉆孔端插入。
[0015]優(yōu)選的，所述內(nèi)部套管凸出于第一封板，且凸出于第一封板的內(nèi)部套管通過螺紋與螺帽相連接。
[0016]優(yōu)選的，所述內(nèi)部套管外還設(shè)置有內(nèi)部錐形套管，內(nèi)部錐形套管的主要起到固定套管和防止跑漿的作用。
[0017]優(yōu)選的，最后一個(gè)圓錐形套管與螺帽之間設(shè)有填充物。
[0018]優(yōu)選的，所述填充物為麻線。
[0019]本發(fā)明還提供了一種利用上述注漿封堵裝置的工藝，包括如下步驟:
[0020]A、將外部套管插入要進(jìn)行注漿封堵的鉆孔，注漿端余留在鉆孔外長度1cm ;
[0021]B、將裝有化學(xué)漿液的注漿泵注漿管茶頭旋入注漿孔，并上緊絲扣；
[0022]C、開動化學(xué)漿液注漿泵，化學(xué)漿液從漿液擴(kuò)散孔注入到孔內(nèi)，將外部套管和圍巖錨固成一個(gè)整體；
[0023]D、將化學(xué)注漿泵移開，將緊固件旋入注漿孔內(nèi)，防止化學(xué)漿液外泄；
[0024]E、將裝有普通水泥漿液的注漿泵注漿管端頭旋入內(nèi)部套管，并上緊絲扣；
[0025]F、開動普通水泥漿液注漿泵對鉆孔進(jìn)行動水注漿，達(dá)到設(shè)計(jì)注漿壓力，然后靜置；
[0026]G、移除注漿管及設(shè)備，完成注漿；
[0027]H、將外部套管注漿端塞入填充物，最后將螺帽旋入外部套管內(nèi)部并上緊絲扣。
[0028]優(yōu)選的，上述步驟F中，靜置時(shí)間為30分鐘。
[0029]本發(fā)明的有益效果是:
[0030](I)圓錐形套管能有效起到初步固定套管和隔離高壓流水的作用，通過采用一級化學(xué)漿液封堵端部后能大大提高注漿裝置的錨固性，解決了鉆孔注漿裝置易被高壓水沖出的難題；
[0031](2)針對高壓大流量鉆孔動水難以封堵的難題，通過中間設(shè)置內(nèi)部套管，不但可以減小一級化學(xué)注漿時(shí)高壓流水對孔口的壓力，而且可以直達(dá)鉆孔內(nèi)部，利用二級水泥漿液注漿及時(shí)有效封堵鉆孔深部圍巖裂隙，從而達(dá)到成功封堵涌水鉆孔的目的。
【附圖說明】
[0032]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖2為本發(fā)明裝置的俯視圖；
[0034]其中:1、外部套管；2、內(nèi)部套管；3、內(nèi)部錐形套管；4、圓錐形套管；5、漿液擴(kuò)散孔；6、填充物；7、螺帽；8、第一封板；9、螺旋筋；10、第二封板；11、注漿孔。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0036]實(shí)施例1:一種適合高壓大流量鉆孔涌水的注漿封堵裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1-2所示，包括:
[0037]具有注漿端及鉆孔端的外部套管1，該外部套管I的注漿端表面固定連接有多排等距圓錐形套管4;
[0038]外部套管I的鉆孔端固定連接有螺旋筋9 ；
[0039]外部套管I的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)部套管2，外部套管I的注漿端通過第一封板8與內(nèi)部套管2密閉連接，外部套管I的鉆孔端通過第二封板10與內(nèi)部套管2密閉連接；
[0040]所述外部套管I上設(shè)有漿液擴(kuò)散孔5，第一封板8上設(shè)有注漿孔11，漿液從注漿孔11進(jìn)入然后從漿液擴(kuò)散孔5流出實(shí)現(xiàn)外部套管I與外部圍巖的粘接固定；
[0041]所述圓錐形套管4為三排，漿液擴(kuò)散孔5位于中間的圓錐形套管與兩邊的圓錐形套管之間，便于化學(xué)漿液涌出、粘接。
[0042]所述第一封板8為圓形。
[0043]所述第二封板10為橢圓形，能夠減小阻力，便于鉆孔端插入。
[0044]所述內(nèi)部套管2凸出于第一封板，且凸出于第一封板8的內(nèi)部套管2通過螺紋與螺帽7相連接。
[0045]所述內(nèi)部套管2外還設(shè)置有內(nèi)部錐形套管3。
[0046]最后一個(gè)圓錐形套管與螺帽之間設(shè)有填充物6，較佳的選擇為:填充物6為麻線或其他軟質(zhì)材料。
[0047]本實(shí)施例還提供了一種利用上述注漿封堵裝置的工藝，包括如下步驟:
[0048]A、將外部套管I插入要進(jìn)行注漿封堵的鉆孔，注漿端余留在鉆孔外長度1cm ;
[0049]B、將裝有化學(xué)漿液的注漿泵注漿管茶頭旋入注漿孔11，并上