[发明专利]一种水文观测孔施工工艺及水文观测孔套管

说明书

本发明为一种水文观测孔施工工艺及水文观测孔套管，属于煤矿水文监测技术领域。其技术方案为，在一二级套管顶部钻取溢流孔，在注入凝固剂时将内部施工水排出，避免凝固剂发生稀释，凝固后内部无积水，使观测孔结构更加稳固。本发明的有益效果为，在外层套管上钻取溢流孔，注入凝固剂时通过溢流孔排出内部施工水，避免凝固剂被水稀释，避免内部积水腐蚀；同时便于观测注入状况，能够保证注浆完全，观测孔结构更加稳固，提高观测孔的寿命，保证采煤进度。

技术领域

本发明涉及煤矿水文监测技术领域，特别是涉及一种水文观测孔施工工艺，以及一种水文观测孔套管。

背景技术

采煤施工时，地下水是影响采煤施工质量与安全的重要因素，特别是奥灰水，占地下水的主要部分。疏水降压是对奥灰水治理的主要方案，疏水降压的标准是根据水文观测孔的水压进行分析评价，施工钻孔对奥灰水进行疏放、降底工作面底板承受的奥灰水压。由于受矿井压力及回采采动影响，导致水文观测孔出现泄压现象，观测孔一旦泄压，造成水压无法观测，水量无法管控，底板破坏。泄压后的观测孔又无法进行补救，受井下现场及地质条件的影响，找到另一个合适的观测地点也比较困难。

目前水文观测孔通常采用三级嵌套、层层深入的方法下入套管，在下入第二、三层套管后需要在套管夹层中注入水泥加固，由于套管顶端通过法兰相互固定安装，在注入水泥时夹层中的施工水无法排除，导致水泥稀释，水泥发生沉降，沉降析水留存在套管夹层中无法排出，长时间会腐蚀套管，影响观测孔寿命。

发明内容

本发明针对目前水文观测孔寿命短，影响采煤的问题，提供了一种提高观测孔使用寿命的水文观测孔施工工艺。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案为，一种水文观测孔施工工艺，包括由外向内依次嵌套安装一级套管、二级套管和三级套管，套管安装采用以下步骤：

S1.在孔口底板和地质层中钻取第一管孔，将一级套管的下部插入第一管孔中；

S2.向一级套管中注入凝固剂，使凝固剂在一级套管的底端反流至第一管孔与一级套管外壁之间；

S3.在一级套管管壁的顶部钻取一级溢流孔；

S4.在一级套管和地质层中钻取第二管孔，将二级套管插入第二管孔中，在二级套管对应一级溢流孔的位置钻取二级溢流孔；

S5.在一级溢流孔中插入封堵件，封堵件将二级溢流孔封堵，封堵件的直径小于一级溢流孔的孔径；

S6.二次注浆：向二级套管中注入凝固剂，使凝固剂在二级套管的底端反流至第二管孔和二级套管外壁之间，当凝固剂在一级溢流孔溢出时停止注入；

S7.拆除封堵件；

S8.在二级套管和地质层中钻取第三管孔，将三级套管插入第三管孔中；

S9.三次注浆：向三级套管中注入凝固剂，使凝固剂在三级套管的底端反流至第三管孔和三级套管外壁之间，当凝固剂在一级溢流孔溢出时停止注入；

S10.在三级套管和地质层中钻取观测孔。

利用本工艺施工，在外层套管上钻取溢流孔，注入凝固剂时通过溢流孔排出内部施工水，避免凝固剂被水稀释，避免内部积水腐蚀；同时便于观测注入状况，能够保证注浆完全，观测孔结构更加稳固，提高观测孔的寿命，保证采煤进度。

优选的，一级溢流孔包括第一一级溢流孔和第二一级溢流孔，第一一级溢流孔和第二一级溢流孔沿一级套管的周向间隔180°设置；二级溢流孔包括第一二级溢流孔和第二二级溢流孔，第一二级溢流孔和第二二级溢流孔沿二级套管的周向间隔180°设置。两个方向排水，提高排水效果。