[发明专利]反井钻机扩孔施工破碎地层临时支护装备及其安装工艺

说明书

本发明公开一种反井钻机扩孔施工破碎地层临时支护装备及其安装工艺，其中，反井钻机扩孔施工破碎地层临时支护装备，包括高压喷浆设备、分流笼头、定力矩拧紧机构、临时支护材料输送钻杆、下卡板机构和临时支护喷头，所述高压喷浆设备的出液端与所述分流笼头的进液端流体导通连接，所述分流笼头的出液端与所述临时支护材料输送钻杆的进液端流体导通连接，所述临时支护材料输送钻杆的出液端与所述临时支护喷头的进液端流体导通连接。本发明能够实现反井钻机扩孔后破碎地层临时支护，可以在扩孔的同时对扩孔后形成的井壁进行临时支护，不仅缩短了工期，还提高了施工安全性。

技术领域

本发明涉及反井钻井领域，特别涉及一种反井钻机扩孔施工破碎地层临时支护装备及其安装工艺。

背景技术

反井钻井施工工艺是利用反井钻机从上向下钻进一条小直径的导孔，利用洗井介质通过正循环将岩屑排出，待导孔与下水平巷道贯通后，再在下水平巷道内卸下导孔钻头，安装大直径的扩孔钻头，从下向上扩孔形成设计直径的井筒。在扩孔过程中，破碎的岩渣从工作面脱离，靠自重从扩孔后的井筒内掉落至下水平面。

导井施工完成后，竖井井壁围岩的原岩应力状态即开始受到破坏。尤其从扩孔开石到扩孔结束钻机拆除，大直径扩孔后的井帮大面积长时间暴露，风化、涌水淋水、地层变化、地应力作用、岩石强度降低等都能造成井帮变形或坍塌。而反井钻井扩孔钻进过程中，破碎岩渣下落，无法在井筒内对井帮进行支护，增加了反井钻井事故发生的风险，对于水电及其他坚硬稳定岩石地层，在深度不大的情况下，可以一次扩孔成设计直径井筒，但对于矿山工程，特别是裂隙发育的破碎岩层或煤矿软弱的沉积岩层，井帮事故经常发生，对后期永久支护不利。这些问题限制了反井钻井法凿井的适用性。

目前竖井开凿遇破碎或不稳定地层时主要采用工作面预注浆超前支护形式，而反井扩孔施工时岩渣从工作面破碎从井筒内掉至下水平，人员无法进入破岩工作面进行超前支护，只能采用地面预注浆加固，工期长，经济成本大，大大削弱了反井法施工工艺优势。

发明内容

有鉴于此，本发明在于提供一种能够实现反井钻机扩孔后破碎地层临时支护的反井钻机扩孔施工破碎地层临时支护装备，可以在扩孔的同时对扩孔后形成的井壁进行临时支护，不仅缩短了工期，还提高了施工安全性。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：反井钻机扩孔施工破碎地层临时支护装备，包括高压喷浆设备、分流笼头、定力矩拧紧机构、临时支护材料输送钻杆、下卡板机构和临时支护喷头，所述高压喷浆设备的出液端与所述分流笼头的进液端流体导通连接，所述分流笼头的出液端与所述临时支护材料输送钻杆的进液端流体导通连接，所述临时支护材料输送钻杆的出液端与所述临时支护喷头的进液端流体导通连接；所述分流笼头下端与所述定力矩拧紧机构固定连接且与所述临时支护材料输送钻杆上端固定连接，所述临时支护材料输送钻杆下端与所述临时支护喷头上端固定连接，所述定力矩拧紧机构与反井钻机动力头的浮动套固定连接；所述下卡板机构安装在反井钻机下插板轨道上，所述临时支护材料输送钻杆的长度小于反井钻机钻杆的长度。