[发明专利]矿山竖井井筒一扩成井钻井法凿井工艺

摘要

本发明涉及一种矿山竖井井筒一扩成井钻井法凿井工艺。主要解决现有矿山竖井井筒成井工艺中设备占用量大，工程成本高，工效低，成井速度慢的问题。主要包括下列步骤：①井筒钻进、②井壁预制、③下沉井壁、④壁后充填；在①井筒钻进中仅采用一次超前孔和一次终扩孔的方式成井，该工艺可大大提高钻井法凿井的成井速度，将提高20％左右；并且由于只采用一次超前孔钻进，减少了设备占用量，并使泥浆排放量减少约20％，降低了对环境的污染；由于采用了大功率钻机和特殊的钻具及合理的技术参数，使成井偏斜率小于0.04％。

主权项

一种矿山竖井井筒一扩成井钻井法凿井工艺，主要包括下列步骤：①井筒钻进、②井壁预制、③下沉井壁④壁后充填，①井筒钻进：包括一次钻孔及一次扩孔；钻机采用洛阳矿山机械设计研究院和中煤特殊凿井公司联合设计制造的型号为AD130-1000型钻机，滚刀或刮刀按地质条件可以选择球齿滚刀或者楔齿滚刀，由动力头驱动主动钻杆和普通钻杆，带动钻头旋转；钻头上装有球齿滚刀或者楔齿滚刀，在一定压力下旋转破岩，使岩石破碎为岩屑，然后通过钻杆中的风管送入压缩空气，用压气升液法将含有岩屑的泥浆高速排至地面，含岩屑的泥浆经过地面沉淀净化处理后返回井中；期间钻机转速为0-18r/min，钻头压力小于钻头在泥浆中重量的60％，在各地层交接带和风化带钻进时，钻压在原有的基础上再适当减少5-10T；超前孔直径与地质条件、扩孔直径及压风机能力都有关系，需要根据实际情况设定，一般采用等面积法，如果一次钻孔直径太大，超出压风机能力要求，在压风机能力范围内最大直径作为超前孔直径。为监控钻孔的垂直度，当钻进到一定深度或钻孔结束时，采用超声波测井仪，对钻孔进行测斜，符合标准后可继续施工，否则，采用纠偏处理；②井壁预制：钻进的同时，在地面上预制井壁，井壁为钢筋混凝土井壁或钢板复合井壁，在地面上经抄平后的基础上逐节制作；③下沉井壁：利用泥浆对井壁的浮力然后向井内加配重水，使井壁缓缓下沉，并控制其在泥浆中的悬浮高度，而井壁接长时经找正后，进行焊接，井壁下沉到底后进行扶正，合格后将上口固定；④壁后充填：是向井壁与岩帮之间的环形空间充填注浆，由下而上分若干段高进行，采用水泥浆和碎石交替充填，第一充填段采用充填水泥浆液，碎石充填由井口均匀地填入，然后固结成井。