[发明专利]瓦斯立井壁后环空充填注浆施工工艺

说明书

本发明公开一种瓦斯立井壁后环空充填注浆施工工艺，包括如下步骤：(A)瓦斯立井挖掘；(B)瓦斯管下放；(C)封堵环空底端；(D)下放注浆管；(E)顶水分段注浆。本发明目不仅可以有效解决瓦斯管壁后充填难题又可以进一步拓宽反井钻机应由范围，并能够缩短瓦斯立井施工工期，降低瓦斯立井整体施工费用，有效解决瓦斯立井下端口环空封堵及瓦斯管壁后充填的技术难题。

技术领域

本发明涉及钻井领域，更具体地，涉及一种瓦斯立井壁后环空充填注浆施工工艺。

背景技术

近年来，应国家煤炭安监局的安全要求，高瓦斯矿必须先抽后采。煤矿将煤层瓦斯采集后，集中由大直径瓦斯立管（管内径1m左右）抽运到地面，再将瓦斯处理应用，这其中瓦斯立管安装及壁后充填成为关键工程。

目前，瓦斯立管安装施工方法有两种，一种是反井钻机凿井法，即“反井钻机凿井法凿井+起吊瓦斯管下放安装+下端口环空封堵+瓦斯管壁后充填”，另一种是正井法，即“正井法凿井+瓦斯管漂浮下沉安装+瓦斯管壁后充填”。其中，正井法施工的缺点是工期是反井钻机凿井法的2倍以上且工程成本也特别高，优点是适合各种地层条件；反井钻机凿井法优点是工期短、费用低，缺点是岩层有大量涌水时，下端口环空封堵及瓦斯管壁后充填成为重大难题。

发明内容

本发明目的在于是提供一种不仅可以有效解决瓦斯管壁后充填难题又可以进一步拓宽反井钻机应用范围的瓦斯立井壁后环空充填注浆施工工艺，不仅能够缩短瓦斯立井施工工期，还能够降低瓦斯立井整体施工费用，有效解决瓦斯立井下端口环空封堵及瓦斯管壁后充填的技术难题。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：瓦斯立井壁后环空充填注浆施工工艺，包括如下步骤：

（A）瓦斯立井挖掘；

（B）瓦斯管下放；

（C）瓦斯立井井壁与瓦斯管管壁之间环形空间底端封堵，采用封堵盘封堵瓦斯立井井壁与瓦斯管管壁之间环形空间底端；封堵盘包括上端圆柱壳、圆环托盘、下端圆柱壳、泄水及封堵注浆管和泄水及封堵注浆观察管，所述上端圆柱壳的下端与所述圆环托盘的上盘面连接，所述圆环托盘的下盘面与所述下端圆柱壳的上端连接，所述泄水及封堵注浆管的上端和所述泄水及封堵注浆观察管的上端设在所述上端圆柱壳内，所述泄水及封堵注浆管的下端和所述泄水及封堵注浆观察管的下端分别设在所述下端圆柱壳的外侧；所述泄水及封堵注浆管和所述泄水及封堵注浆观察管与所述圆环托盘连接；所述泄水及封堵注浆观察管的上管口高于所述泄水及封堵注浆管的上管口；所述泄水及封堵注浆管下端管身上和所述泄水及封堵注浆观察管下端管身上均设有开关阀门；所述上端圆柱壳包括左半上端圆柱壳和右半上端圆柱壳，所述圆环托盘包括左半圆环托盘和右半圆环托盘，所述下端圆柱壳包括左半下端圆柱壳和右半下端圆柱壳；所述左半上端圆柱壳、所述左半圆环托盘和所述左半下端圆柱壳连接成左半封堵盘，所述右半上端圆柱壳、所述右半圆环托盘和所述右半下端圆柱壳连接成右半封堵盘；所述左半下端圆柱壳与所述右半下端圆柱壳连接；所述泄水及封堵注浆管和所述泄水及封堵注浆观察管均与所述左半圆环托盘连接；

（D）下放注浆管；

（E）顶水分段注浆。

上述瓦斯立井壁后环空充填注浆施工工艺，步骤（B）瓦斯管下放过程中，将花眼套管和瓦斯管一起下放安装。

上述瓦斯立井壁后环空充填注浆施工工艺，花眼套管与瓦斯管一起下放安装时，花眼套管焊接在瓦斯管的外侧，且相邻两节花眼套管的轴向夹角小于2°，从而避免花眼套管随空间方向变换而急剧弯曲。

上述瓦斯立井壁后环空充填注浆施工工艺，花眼套管上的花眼采用气割的方式加工，且每节花眼套管的长度与和该节花眼套管焊接的瓦斯管的长度相等；花眼孔径为4～5cm。