一种大口径透巷钻孔阶梯式钻进风力钻进工艺的制作方法

1.本发明涉及透巷钻孔技术领域，具体涉及一种大口径透巷钻孔阶梯式钻进风力钻进工艺。


背景技术：

2.大口径钻透巷孔口径大，岩屑上返速度慢，钻探工序复杂，钻孔内泥浆往往会超过200方，常规泥浆透巷时，瞬间的冲击会对井下巷道及设施造成毁灭破坏，同时危及井下施工人员人身安全，安全风险较大；同时用风力钻进的情况下，对于风量的要求往往会很高，需要5台甚至更多的压风机来满足岩屑上返施工要求，而压风机租赁及采购的费用较常规钻探往往较高，增加了使用成本，同时风量过大会对井下通风造成一定影响，危及井下施工人员人身安全。


技术实现要素：

3.为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种大口径透巷钻孔阶梯式钻进风力钻进工艺，通过在一开管套内部进行工作管套的下放，对大口径钻孔的口径收缩，减小风力分布的面积，从而增加风压，然后通过使用空气潜孔锤钻头进行钻进，风压机的风力通过空气潜孔锤钻头进入进行岩屑的上返，减小了对压风机风量的需求，提高对岩屑上返的冲击力，降低了钻进的安全隐患，减少了风压机的使用，同时提高了工作效率。
4.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
5.一种大口径透巷钻孔阶梯式钻进风力钻进工艺，包括以下步骤：
6.步骤一：一开管套施工，通过一开管道上的钻头泥浆钻，对巷道上方进行钻孔到一定的深度，然后停止深入，通过钻头泥浆钻对泥浆进行稀释；
7.步骤二：工作管套安装，拆卸钻头泥浆钻，然后在将工作管套安装到一开管套内部，工作管套的伸入长度小于钻孔的深度，然后通过圆环对一开管套和工作管套进行焊接连接，同时圆环上焊接通气阀门；
8.步骤三：空气潜孔锤钻头施工，空气潜孔锤钻头通过工作管套内部进行安装，然后启动空气潜孔锤钻头进行钻进，同时通过压风机将高压气体送入到空气潜孔锤钻头中，将钻孔产生的岩屑通过工作管套和空气潜孔锤钻头之间的空间排出到地面，直到透巷完成；
9.步骤四：充气加压，在空气潜孔锤钻头进行施工时，通过通气阀门外接压风机对一开管套和工作管套之间的空间进行打气，对空气潜孔锤钻头钻出的岩屑进行挤压；
10.步骤五：钻孔扩孔，透巷完成后，对一开管套进行更换大口径扩孔钻头，完成扩孔作业。
11.作为本发明进一步的方案：所述步骤一中钻孔深度距离巷道的高度为30m。
12.作为本发明进一步的方案：所述步骤二中工作管套在钻孔内深入的距离小于钻孔深度1m。
13.作为本发明进一步的方案：所述步骤三中空气潜孔锤钻头深入到钻孔孔底。
14.作为本发明进一步的方案：所述步骤五中扩孔钻头的更换按扩孔钻头等级进行依次分级更换使用。
15.本发明的有益效果：
16.本发明中，通过在一开管套内部进行工作管套的下放，对大口径钻孔的口径收缩，然后通过使用空气潜孔锤钻头进行钻进，风压机的风力通过空气潜孔锤钻头进入进行岩屑的上返，减小了对压风机风量的需求，降低了钻进的安全隐患，减少了风压机的使用，同时提高了工作效率。
附图说明
17.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
18.图1是本发明工艺路线图；
19.图2是本发明中透巷钻孔施工示意图。
20.图中：1、一开管套；2、工作管套；3、空气潜孔锤钻头；4、钻具；5、巷道。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
22.如图1-图2所示，一种大口径透巷钻孔阶梯式钻进风力钻进工艺，包括以下步骤：
23.步骤一：一开管套1施工，通过一开管道上的钻头泥浆钻，对巷道5上方进行钻孔到巷道5上方30m处，然后停止深入，通过钻头泥浆钻对泥浆进行反复转动稀释；
24.步骤二：工作管套2安装，拆卸钻头泥浆钻，然后在将工作管套2安装到一开管套1内部，工作管套2的伸入长度小于钻孔的深度1m，然后通过圆环对一开管套1和工作管套2进行焊接连接，同时圆环上焊接通气阀门用于进气；
25.步骤三：空气潜孔锤钻头3施工，空气潜孔锤钻头3通过钻具4在工作管套2内部进行安装，空气潜孔锤钻头3深入到钻孔孔底，然后启动空气潜孔锤钻头3进行钻进，同时通过压风机将高压气体通过钻具4送入到空气潜孔锤钻头3喷出，将钻孔产生的岩屑通过工作管套2和空气潜孔锤钻头3之间的空间排出到地面，直到透巷完成；
26.步骤四：充气加压，在空气潜孔锤钻头3进行施工时，通过通气阀门外接压风机对一开管套1和工作管套2之间的空间进行打气，对空气潜孔锤钻头3钻出的岩屑进行挤压，为岩屑的上返提供进一步的推力，促使岩屑进行上返，同时避免岩屑进入到一开管套1和工作管套2之间的空间；
27.步骤五：钻孔扩孔，透巷完成后，对一开管套1进行更换大口径扩孔钻头，完成扩孔作业，在更换扩孔钻头时，对扩孔钻头的更换依次分级更换，避免扩孔过程中，钻孔内的岩屑会随压缩气体进入巷道5，同时防止大颗粒岩屑造成堵孔。
28.本发明的工作原理：通过将一开套管下放至向巷道上方30m处，然后安装钻头泥浆钻进至，再启动钻头泥浆钻进行反复稀释泥浆，完成对泥浆的替换，工作套管下放到一开管套1内部到钻孔底部小于1m处，再在工作管套2内部下入空气潜孔锤钻头3，通过压风机对空
气潜孔锤钻头3进行多次气体循环，将钻孔内部稀释的泥浆完全排出，然后实施透巷作业，空气潜孔锤钻头3施工过程中敲击岩层产生的岩屑通过空气潜孔锤钻头3和工作套管之间的空间循环排出，同时使用另一组压风机通过圆环上的通气阀门向一开套管和直径工作管套2之间的空间内通过入高压空气，高压空气在一开套管和直径工作管套2之间的空间内流动到底部，与空气潜孔锤钻头3内部的空气形成两道气流对岩屑的挤压，可以有效的防止岩屑颗粒进入一开套管和直径工作管套2之间的空间内，对工作管套2进行保护，同时可以提高返渣工作的效率，当空气潜孔锤钻头3完成透巷作业后，起拔直径工作套管和空气潜孔锤钻头3，更换扩孔钻头完成后续施工，同时在更换扩孔钻头时，对扩孔钻头的更换依次分级更换，避免扩孔过程中，钻孔内的岩屑会随压缩气体进入巷道5，同时防止大颗粒岩屑造成堵孔。
29.为了更好的进行说明，本发明采用以下直径的一开套管和直径的工作管套2为示例进行说明，当然本示例并不能作为限制本发明的使用范围，使用方法如下：通过将一开套管下放至，然后安装490钻头泥浆钻进至，再启动490钻头泥浆钻进行反复稀释泥浆，完成对泥浆的替换，工作套管下放到一开管套1内部到钻孔深度549.5米处，再在工作管套2内部下入空气潜孔锤钻头3，通过压风机对空气潜孔锤钻头3进行多次气体循环，将钻孔内部稀释的泥浆完全排出，然后实施透巷作业，空气潜孔锤钻头3施工过程中敲击岩层产生的岩屑通过空气潜孔锤钻头3和工作套管之间的空间循环排出，同时使用另一组压风机通过圆环上的通气阀门向一开套管和直径工作管套2之间的空间内通过入高压空气，高压空气在一开套管和直径工作管套2之间的空间内流动到底部，与空气潜孔锤钻头3内部的空气形成两道气流对岩屑的挤压，可以有效的防止岩屑颗粒进入一开套管和直径工作管套2之间的空间内，对工作管套2进行保护，同时可以提高返渣工作的效率，当空气潜孔锤钻头3完成透巷作业后，起拔直径工作套管和空气潜孔锤钻头3，更换扩孔钻头完成后续施工，同时在更换扩孔钻头时，对扩孔钻头的更换依次分级更换，避免扩孔过程中，钻孔内的岩屑会随压缩气体进入巷道5，同时防止大颗粒岩屑造成堵孔。
30.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

技术特征：
1.一种大口径透巷钻孔阶梯式钻进风力钻进工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：一开管套(1)施工，通过一开管套(1)上的钻头泥浆钻，对巷道(5)上方进行钻孔到一定的深度，然后停止深入，通过钻头泥浆钻对泥浆进行稀释；步骤二：工作管套(2)安装，拆卸钻头泥浆钻，然后在将工作管套(2)安装到一开管套(1)内部，工作管套(2)的伸入长度小于钻孔的深度，然后通过圆环对一开管套(1)和工作管套(2)进行焊接连接，同时圆环上焊接通气阀门；步骤三：空气潜孔锤钻头(3)施工，空气潜孔锤钻头(3)通过工作管套(2)内部进行安装，然后启动空气潜孔锤钻头(3)进行钻进，同时通过压风机将高压气体送入到空气潜孔锤钻头(3)中，将钻孔产生的岩屑通过工作管套(2)和空气潜孔锤钻头(3)之间的空间排出到地面，直到透巷完成；步骤四：充气加压，在空气潜孔锤钻头(3)进行施工时，通过通气阀门外接压风机对一开管套(1)和工作管套(2)之间的空间进行打气，对空气潜孔锤钻头(3)钻出的岩屑进行挤压；步骤五：钻孔扩孔，透巷完成后，对一开管套(1)进行更换大口径扩孔钻头，完成扩孔作业。2.根据权利要求1所述的一种大口径透巷钻孔阶梯式钻进风力钻进工艺，其特征在于，步骤一中钻孔深度距离巷道(5)的高度为30m。3.根据权利要求1所述的一种大口径透巷钻孔阶梯式钻进风力钻进工艺，其特征在于，步骤二中工作管套(2)在钻孔内深入的距离小于钻孔深度1m。4.根据权利要求1所述的一种大口径透巷钻孔阶梯式钻进风力钻进工艺，其特征在于，步骤三中空气潜孔锤钻头(3)深入到钻孔孔底。5.根据权利要求1所述的一种大口径透巷钻孔阶梯式钻进风力钻进工艺，其特征在于，步骤五中扩孔钻头的更换按扩孔钻头等级进行依次分级更换使用。

技术总结
本发明公开了一种大口径透巷钻孔阶梯式钻进风力钻进工艺，属于透巷钻孔领域，该工艺包括步骤一：一开管套施工，步骤二：工作管套安装；步骤三：空气潜孔锤钻头施工，空气潜孔锤钻头通过工作管套内部进行安装，然后启动空气潜孔锤钻头进行钻进，同时通过压风机将高压气体送入到空气潜孔锤钻头中；步骤四：充气加压；步骤五，钻孔扩孔，通过在一开管套内部进行工作管套的下放，对大口径钻孔的口径收缩，然后通过使用空气潜孔锤钻头进行钻进，风压机的风力通过空气潜孔锤钻头进入进行岩屑的上返，减小了对压风机风量的需求，降低了钻进的安全隐患，减少了风压机的使用，同时提高了工作效率。同时提高了工作效率。同时提高了工作效率。


技术研发人员：李川 于玉 陈卡 石民 范传征 张思伟 马学林 宋毅鑫 席二宣 张亚伟 方平 孙明利 王聪 张裕宝
受保护的技术使用者：中勘资源勘探科技股份有限公司
技术研发日：2022.12.08
技术公布日：2023/7/13