[发明专利]一种双层多分支顺层钻孔注浆改造顶底板双重灰岩含水层方法

摘要

本发明属于矿井防治水领域，特别涉及一种受顶、底板双重灰岩水害威胁的矿层改造方法，相较于以往采用地面立孔进行顶、底板加固注浆、井下加固注浆及地面水平钻治理煤层底板薄层灰岩等技术，本发明技术利用石油钻机施工双层多分支顺层钻孔对目的层进行前进式高压注浆，从而改造煤层顶、底板灰岩含水层，实现煤层安全开采。通过本发明方式，能够实现覆盖目的层范围广、钻孔工程量小、顶底板孔共用一开段、顶板疏放水费用低、底板加固改造、防治水工作超前进行的效果，最终将顶板改造成弱含水或不含水岩层、底板改造成隔水层。该技术亦可应用于铁矿或非金属矿等受顶、底板双重水害威胁的矿井，实现资源安全经济开采。

主权项

1.一种双层多分支顺层钻孔注浆改造顶底板双重灰岩含水层方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)钻孔造斜：选择地面合适位置向下钻孔施工，当钻孔到达第四系地层中时开始施工造斜段，当造斜段进入基岩5‑15米后下一级套管；(2)施工底板主孔：在步骤(1)施工出造斜段后通过无磁钻杆施工底板主孔，方位通过无磁钻杆的弯度进行调节，施工进入底板灰岩含水层后，沿底板灰岩含水层顺层继续向前施工若干米，沿底板灰岩含水层顺层向前施工过程中，对钻孔内的漏失段采用高压注入注浆材料的方式进行改造直至设计孔深，使底板形成隔水层；(3)施工底板分支孔：底板主孔施工完成后，在底板主孔的孔道设计位置通过无磁钻杆的弯度调节方位测出合适位置进行底板分支孔的施工，共施工若干个底板分支孔，对钻孔内的漏失段采用高压注入注浆材料的方式进行改造直至设计孔深，将底板水排出；(4)施工顶板主孔：底板分支孔施工完成后，在造斜段通过无磁钻杆调节方位在设计位置进行顶板主孔的施工，施工进入顶板灰岩含水层后，沿顶板灰岩含水层顺层继续向前施工若干米，沿顶板灰岩含水层顺层向前施工过程中，对钻孔内的漏失段采用高压注入注浆材料的方式进行改造直至设计孔深，使顶板形成隔水层；(5)施工顶板分支孔：顶板主孔施工完成后，在顶板主孔的孔道设计位置通过无磁钻杆的弯度调节方位测出合适位置进行顶板分支孔的施工，共施工若干个顶板分支孔，对钻孔内的漏失段采用高压注入注浆材料的方式进行改造直至设计孔深，将顶板水排出，在步骤(2)至步骤(5)中，在钻孔过程中，若泥浆漏失量在30m 3/h以下时则顶漏钻进；若泥浆漏失量大于30m 3/h时或与上次注浆距离超过150米时，则提钻进行高压注入注浆材料，直至注浆压力在8‑12MPa之间且注浆量小于8m3/h时停止注浆，待浆液凝固24h后继续扫孔钻进。