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一种立井井筒注浆工艺

阅读：954发布：2020-05-12

专利汇可以提供一种立井井筒注浆工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种立井井筒注浆工艺，包括以下步骤：在井筒锁口周圈地面布置注浆孔；配置水泥浆，配浆时先在搅拌筒内加入一定量的清水，将水泥倒入搅拌筒内，再搅拌3‑5分钟，将搅拌好的水泥浆液放入水泥浆液桶内用于注浆；使用注浆管进行分层次、分孔深的注浆；本发明具有工序简单、工程量较小，操作劳动强度低、安全风险小、不影响井筒正常提升作业，不需要预埋套管，减少成本，施工操作中人员不需进入井筒内作业，极大地降低安全风险的优点。，下面是一种立井井筒注浆工艺专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种立井井筒注浆工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：在井筒锁口周圈地面布置注浆孔；
步骤二：配置水泥浆，配浆时先在搅拌筒内加入一定量的清水，将水泥倒入搅拌筒内，再搅拌3-5分钟，将搅拌好的水泥浆液放入水泥浆液桶内用于注浆；
步骤三：使用注浆管在设好的打孔点处向下打一个注浆孔并注浆，待该注浆孔内的水泥浆液凝固，该注浆孔被封堵，以该被封堵的注浆孔所在位置为打孔点，向下打大于此注浆孔孔深的新的注浆孔并注浆，进行分层次、分孔深的注浆。
2.根据权利要求1所述的一种立井井筒注浆工艺，其特征在于，步骤一中利用风锤在井筒锁口周圈地面打孔，以井筒锁口为中心，在井筒锁口边缘等距离画多个同心圆，每个同心圆上等距离描点，每个点作为打孔点，在打孔点处打孔作为注浆孔。
3.根据权利要求2所述的一种立井井筒注浆工艺，其特征在于，打孔具体为：以井筒锁口为中心距离井筒锁口外缘0.5m～1m处开始每间隔0.5m～2m画一个以井筒锁口的圆心为圆心的同心圆，在每个同心圆上等间距的设置多个打孔点，每个打孔点处向下打孔作为注浆孔，所述注浆孔孔深为0.5m～4m。
4.根据权利要求1所述的一种立井井筒注浆工艺，其特征在于，所述步骤三中分层次、分孔深的注浆具体是在布置好注浆孔以后继续在该注浆孔的基础上，向下打更深的孔，其步骤为：
步骤a：在设好的打孔点处向下打一个0.5m～1m的注浆孔，并且在孔内注入配置好的水泥浆；
步骤b：待10h～24h后，注浆孔内的水泥浆凝固，该注浆孔已经封堵；
步骤c：在已经封堵的注浆孔的基础上，以此注浆孔所在位置为打孔点，用风锤向下打大于此注浆孔孔深的新的注浆孔，并在孔内注入配置好的水泥浆；
步骤d：重复步骤b和步骤c，直至新的注浆孔孔深为4m～5m时结束。
5.根据权利要求1所述的一种立井井筒注浆工艺，其特征在于，步骤三中配置水泥浆的水泥采用普通硅酸盐水泥，浆液水灰比为0.75：1～1：1。
6.根据权利要求1所述的一种立井井筒注浆工艺，其特征在于，步骤三中的注浆管为煤层注水封孔器，所述煤层注水封孔器包括连接管、注浆胶囊体和逆止阀，所述逆止阀包括阀座、弹簧和阀芯，所述连接管设有进水口和出水口，连接管进水口与注浆泵的出水口固定连接，所述连接管的出水口与注浆胶囊体的一端固定连接，所述注浆胶囊体的另一端卡接阀座。
7.根据权利要求6所述的一种立井井筒注浆工艺，其特征在于，所述注浆胶囊体为空心柱状，所述连接管的出水口与注浆胶囊体连通，所述注浆胶囊体的另一端卡接阀座并与阀座接触面通过锁紧外护套密封连接，所述阀芯卡接在所述阀座内，所述阀芯为锥形，内部有柱状空腔，所述阀座内部也有柱状空腔，所述阀座的空腔与所述注浆胶囊体以及所述阀芯的空腔相通，所述弹簧一端与阀座固定连接，另一端与所述阀芯内壁抵紧接触。
8.根据权利要求6所述的一种立井井筒注浆工艺，其特征在于，步骤三具体为：孔造结束后，直接将注浆胶囊体下入孔内；开启注浆泵，在浆液压力和逆止阀共同作用下，注浆胶囊体膨胀，胶囊外壁与孔壁挤压；达到设计压力后，浆液顶开逆止阀阀芯，开始孔内注浆；注浆结束后，压力卸除，注浆胶囊体自动恢复到原始状态，注浆胶囊体从孔中拔出，逆止阀恢复到原来在注浆胶囊体中的位置。
9.根据权利要求1所述的一种立井井筒注浆工艺，其特征在于，所述注浆孔孔径为0.4m～0.5m，所述注浆管管径为0.3m～0.4m。

说明书全文

一种立井井筒注浆工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及井筒锁口堵水加固注浆领域，更具体涉及一种立井井筒注浆工艺。

背景技术

[0002] 煤矿矿区内部分井筒锁口经常有不同程度的涌水现象，水源主要为地表水，雨季更为突出，长此下去会破坏井筒锁口周圈的稳定性，影响到了井筒的安全，因此需要堵水注浆施工。传统做法通常采用在井筒锁口和井身接茬处造孔、注浆的方法进行治理，造的孔为垂直于井筒侧壁的横向孔，造孔难度大，施工工艺复杂，工程量较大、注浆效果较差。另外，人员在井筒内井壁上造孔注浆作业时，需在罐帽上搭设施工平台，不仅影响井筒的正常提升作业，而且安全风险大。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题在于现有技术的立井井筒注浆采用在井筒锁口和井身接茬处造孔、注浆的方法进行治理存在造孔难度大、施工工艺复杂、工程量较大、影响井筒的正常提升作业以及安全风险大的缺点。

[0004] 本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种立井井筒注浆工艺，包括以下步骤：

[0005] 步骤一：在井筒锁口周圈地面布置注浆孔。

[0006] 步骤二：配置水泥浆，配浆时先在搅拌筒内加入一定量的清水，将水泥倒入搅拌筒内，再搅拌3-5分钟，将搅拌好的水泥浆液放入水泥浆液桶内用于注浆。

[0007] 步骤三：使用注浆管进行分层次、分孔深的注浆。

[0008] 优选的，步骤一中利用风锤在井筒锁口周圈地面打孔，以井筒锁口为中心，在井筒锁口边缘等距离画多个同心圆，每个同心圆上等距离描点，每个点作为打孔点，在打孔点处打孔作为注浆孔。

[0009] 优选的，打孔具体为：以井筒锁口为中心距离井筒锁口外缘0.5m～1m处开始每间隔0.5m～2m画一个以井筒锁口的圆心为圆心的同心圆，在每个同心圆上等间距的设置多个打孔点，每个打孔点处向下打孔作为注浆孔，所述注浆孔孔深为0.5m～4m。

[0010] 优选的，所述步骤三中分层次、分孔深的注浆具体是在布置好注浆孔以后继续在该注浆孔的基础上，向下打更深的孔，其步骤为：

[0011] 步骤a：在设好的打孔点处向下打一个0.5m～1m的注浆孔，并且在孔内注入配置好的水泥浆；

[0012] 步骤b：待10h～24h后，注浆孔内的水泥浆凝固，该注浆孔已经封堵；

[0013] 步骤c：在已经封堵的注浆孔的基础上，以此注浆孔所在位置为打孔点，用风锤向下打大于此注浆孔孔深的新的注浆孔，并在孔内注入配置好的水泥浆；

[0014] 步骤d：重复步骤b和步骤c，直至新的注浆孔孔深为4m～5m时结束。

[0015] 优选的，步骤三中配置水泥浆的水泥采用普通硅酸盐水泥，浆液水灰比为0.75：1～1：1。

[0016] 优选的，步骤三中的注浆管为煤层注水封孔器，所述煤层注水封孔器包括连接管、注浆胶囊体和逆止阀，所述逆止阀包括阀座、弹簧和阀芯，所述连接管设有进水口和出水口，连接管进水口与注浆泵的出水口固定连接，所述连接管的出水口与注浆胶囊体的一端固定连接，注浆胶囊体的另一端卡接阀座。

[0017] 优选的，所述注浆胶囊体为空心柱状，所述连接管的出水口与注浆胶囊体连通，所述注浆胶囊体的另一端卡接阀座并与阀座接触面通过锁紧外护套密封连接，所述阀芯卡接在所述阀座内，所述阀芯为锥形，内部有柱状空腔，所述阀座内部也有柱状空腔，所述阀座的空腔与所述注浆胶囊体以及所述阀芯的空腔相通，所述弹簧一端与阀座固定连接，另一端与所述阀芯内壁抵紧接触。

[0018] 优选的，步骤三具体为：孔造结束后，直接将注浆胶囊体下入孔内；开启注浆泵，在浆液压力和逆止阀共同作用下，注浆胶囊体膨胀，胶囊外壁与孔壁挤压；达到设计压力后，浆液顶开逆止阀阀芯，开始孔内注浆；注浆结束后，压力卸除，注浆胶囊体自动恢复到原始状态，注浆胶囊体从孔中拔出，逆止阀恢复到原来在注浆胶囊体中的位置。

[0019] 优选的，所述注浆孔孔径为0.4m～0.5m，所述注浆管管径为0.3m～0.4m。

[0020] 本发明相比现有技术具有以下优点：

[0021] (1)采用风锤在井筒锁口附近混凝土地面造孔，工序简单、工程量较小，操作劳动强度低、安全风险小、不影响井筒正常提升作业。

[0022] (2)采用注浆胶囊管注浆施工，在井筒锁口周圈实现分层次分孔深的进行注浆。

[0023] (3)同一注浆孔注浆完成后能够再次利用，继续在该注浆孔的基础上，向下打更深的孔，能够反复造孔、注浆，不需要预埋套管，减少施工成本。

[0024] (4)施工操作中人员不需进入井筒内作业，安全风险极大地降低。附图说明

[0025] 为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对发明描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0026] 图1是本发明实施例所公开的一种立井井筒注浆工艺的流程图；

[0027] 图2是本发明实施例所公开的一种立井井筒注浆工艺的煤层注水封孔器的示意图。

具体实施方式

[0028] 下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

[0029] 如图1所示，一种立井井筒注浆工艺，包括以下步骤：

[0030] S1：在井筒锁口周圈地面布置注浆孔，利用风锤在井筒锁口周圈地面打孔，以井筒锁口为中心距离井筒锁口外缘0.5m～1m处开始每间隔0.5m～2m画一个以井筒锁口的圆心为圆心的同心圆，在每个同心圆上等间距的设置多个打孔点，每个打孔点处向下打孔作为注浆孔，所述注浆孔孔深为0.5m～4m。

[0031] S2：配置水泥浆，配浆时先在搅拌筒内加入一定量的清水，将水泥倒入搅拌筒内，再搅拌3-5分钟，将搅拌好的水泥浆液放入水泥浆液桶内用于注浆。

[0032] S3：孔造结束后，直接将注浆胶囊体下入孔内；开启注浆泵，在浆液压力和逆止阀共同作用下，注浆胶囊体膨胀，胶囊外壁与孔壁挤压；达到设计压力后，浆液顶开逆止阀阀芯，开始孔内注浆；注浆结束后，压力卸除，注浆胶囊体自动恢复到原始状态，注浆胶囊体从孔中拔出，逆止阀恢复到原来在注浆胶囊体中的位置。使用注浆管进行分层次、分孔深的注浆，具体是在布置好注浆孔以后继续在该注浆孔的基础上，向下打更深的孔，其步骤为：

[0033] 步骤a：在设好的打孔点处向下打一个0.5m～1m的注浆孔，并且在孔内注入配置好的水泥浆；

[0034] 步骤b：待10h～24h后，注浆孔内的水泥浆凝固，该注浆孔已经封堵；

[0035] 步骤c：在已经封堵的注浆孔的基础上，以此注浆孔所在位置为打孔点，用风锤向下打大于此注浆孔孔深的新的注浆孔，并在孔内注入配置好的水泥浆；

[0036] 步骤d：重复步骤b和步骤c，直至新的注浆孔孔深为4m～5m时结束。

[0037] 具体的，步骤二中配置水泥浆的水泥采用普通硅酸盐水泥，浆液水灰比为0.75：1～1：1。

[0038] 具体的，步骤三中的注浆管为煤层注水封孔器，如图2所示，所述煤层注水封孔器包括连接管1、注浆胶囊体2和逆止阀3，所述逆止阀3包括阀座301、弹簧302、阀芯303和单向阀球304。所述连接管1设有进水口(图未标)和出水口(图未标)，连接管1的进水口与注浆泵的出水口固定连接，所述连接管1的出水口与注浆胶囊体2的一端卡接，且通过锁紧外护套4密封连接，所述注浆胶囊体2为空心柱状，所述连接管1的出水口与注浆胶囊体2连通，所述注浆胶囊体2的另一端卡接阀座301并与阀座301接触面通过锁紧外护套4密封连接，所述阀芯303卡接在所述阀座301内，所述阀芯303为锥形，内部有柱状空腔，所述阀座301内部也有柱状空腔，所述阀座301的空腔与所述注浆胶囊体2以及所述阀芯301的空腔相通，阀座301远离注浆胶囊体2的一端活动连接有单向阀球304，所述弹簧302一端与单向阀球304固定连接，另一端与所述阀芯303内壁抵紧接触。

[0039] 具体的，所述注浆孔孔径为0.4m～0.5m，所述注浆管管径为0.3m～0.4m。

[0040] 通过以上技术方案，本发明所提供的一种立井井筒注浆工艺具有工序简单、工程量较小，操作劳动强度低、安全风险小、不影响井筒正常提升作业，减少了二次预埋套管的成本，施工操作中人员不需进入井筒内作业，极大地降低安全风险的优点。同一注浆孔注浆完成后能够再次利用，继续在该注浆孔的基础上，向下打更深的孔，能够反复造孔、注浆，不需要预埋套管，减少成本。使用煤层注水封孔器进行分层次、分孔深的注浆，无需专门的注浆工具，利用现有的煤层注水封孔器即可完成操作，工序简单。

[0041] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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