[发明专利]一种大孔径应急救援钻孔的施工方法

说明书

本发明涉及一种大孔径应急救援钻孔的施工方法，包括以下步骤：步骤S101：在事故矿区寻找到可直接对井下被困人员进行升井救生的救援点；步骤S102：在救援点钻取一个第一大孔径钻孔，下入第一大孔径套管后固井，形成第一段固井；步骤S103：从第一段固井的井底继续钻进至井下巷道或坑道上方预设距离停钻，形成小孔径导向孔；步骤S104：沿小孔径导向孔进行扩孔钻进至井下巷道或坑道内停钻，下入第二大孔径套管，形成稳定的第二大孔径钻孔。通过下救生舱或者其他升井设备，将被困人员直接升井，同时也规避了井下救援的高风险对救援人员造成的二次事故，可提高矿井灾害救援成功率，降低矿井生产死亡率和财产损失，保证矿井安全生产。

技术领域

本发明涉及用于矿井透巷的大孔径钻孔的钻井技术领域，尤其涉及一种大孔径应急救援钻孔的施工方法。

背景技术

近年来，随着地下采矿深度、速度和规模的逐步扩大，井下地质情况变得更加复杂。尽管安全生产事故发生的趋势有所减弱，但特大事故依然频频发生，而且事故危害和损失非常巨大。

瓦斯爆炸、老窑透水、底板突水、顶板冒落等仍然是煤矿生产的主要灾害，而且当事故灾害发生后，救援人员往往无法实施井下靠近救援。此时，钻孔救援成为救援工作的首要选择。特别是在井下危害短时间无法排除的情况下，通过地面大孔径钻探实施救援就成为救助井下被困人员最有效的手段。因此，大孔径钻孔救援在矿山应急救援中占有举足轻重的位置。

发明内容

本发明的目的在于，解决现有技术中存在的上述不足之处。

为实现上述目的，本发明提供一种大孔径应急救援钻孔的施工方法，包括以下步骤：

步骤S101：在事故矿区寻找到可直接对井下被困人员进行升井救生的救援点；

步骤S102：在救援点用旋挖钻机钻一个第一大孔径钻孔，下入第一大孔径套管后固井，形成第一段固井，其中，钻进深度大于表层破碎带的深度；

步骤S103：用车载钻机携带定向纠偏设备从第一段固井的井底继续钻进至井下巷道或坑道上方预设距离停钻，形成小孔径导向孔；

步骤S104：用车载钻机携带非贯通式的大孔径潜孔锤钻头沿小孔径导向孔进行扩孔钻进至井下巷道或坑道内停钻，下入第二大孔径套管，形成稳定的第二大孔径钻孔。

优选地，在步骤S102中，第一大孔径套管的内径大于或者等于750mm，壁厚不小于10mm，旋挖钻机使用的钻头直径大于或者等于900mm。

优选地，在步骤S103中，小孔径导向孔所使用钻头的直径范围为150mm-230mm，小孔径导向孔与井下巷道或坑道上方之间的距离范围5m-20m。

优选地，在步骤S103中，小孔径导向孔的全角变化率≤1.2°/25m；当小孔径导向孔的深度小于500m，小孔径导向孔的井斜小于或者等于1°；当小孔径导向孔的深度在500～1000m时，小孔径导向孔的井斜≤2°。

优选地，在步骤S104中，大孔径潜孔锤钻头的直径为711mm；第二大孔径钻孔的全角变化率小于或者等于1.2°/25m；当第二大孔径钻孔的深度小于500m，小孔径导向孔的井斜小于或者等于1°；当第二大孔径钻孔的深度在500～1000m时，小孔径导向孔的井斜≤2°。

优选地，在步骤S104中，第二大孔径套管的内径大于或者等于600mm。

本发明从地面施工以直接救生为目的的大孔径钻孔，为井下被困人员升井开辟一个安全的快速通道，通过下救生舱或者其他升井设备，将被困人员直接升井，第一时间脱离危险区域；在解决井下救援难以奏效时救援行动即刻停滞问题的同时，也规避了井下救援的高风险对救援人员造成的二次事故，可提高矿井灾害救援成功率，降低矿井生产死亡率和财产损失，保证矿井安全生产。

附图说明