用冲击式钻机进行高瓦斯隧道地质预报探孔的钻进方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201210370284.4

申请日:

2012.09.29

公开号:

CN102839916A

公开日:

2012.12.26

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):E21B 7/00申请公布日:20121226|||实质审查的生效IPC(主分类):E21B 7/00申请日:20120929|||公开

IPC分类号:

E21B7/00; E21B25/00

主分类号:

E21B7/00

申请人:

中铁八局集团第一工程有限公司

发明人:

张洋; 杜文斌; 张恒; 邓浩宇; 向学刚; 唐涛; 胡桥; 彭翔

地址:

400050 重庆市九龙坡区杨家坪兴胜路8号

优先权:

专利代理机构:

重庆华科专利事务所 50123

代理人:

徐先禄

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内容摘要

本发明涉及用冲击式钻机进行高瓦斯隧道地质预报探孔的钻进方法,其步骤如下:步骤一、准备工作;平整掌子面、钻机就位;步骤二、起钻开孔;步骤三、接钻杆继续钻进;步骤四、采集岩层芯样;步骤五、重复步骤三和步骤四,直至钻进到设计深度,并完成岩层芯样的采集;步骤六、退钻杆;本发明所述的方法能够快速进行探孔施做,并在进行探孔施做的同时能够进行岩层取芯。

权利要求书

1.一种用冲击式钻机进行高瓦斯隧道地质预报探孔的钻进方法,其步骤
如下:
步骤一、准备工作;首先进行掌子面的平整,然后钻机(1)就位,根
据测量放出的孔位(4)确定钻机(1)位置,待钻机(1)摆放好后,
将水管(3)和电缆线(2)接入钻机(1);
步骤二、起钻开孔;将取芯器(7)通过丝口(11)与钻杆(5)连接
,钻杆(5)再通过夹具(6)安装在钻机(1)上,然后再根据测量放
出的孔位(4)进行钻微调,待调整适当后开始钻孔;
步骤三、接钻杆继续钻进;当钻杆(5)钻进1~2m后,使用专用扳手
将钻进围岩中的钻杆(5)尾部固定,反转将外面的钻杆(5)松下,
取新钻杆(5),并将新钻杆(5)的两头分别通过丝口(11)连接在
已钻进围岩的钻杆(5)尾部和固定在钻机(1)动力头上的钻杆(5)
头部,钻机(1)动力头正转使接上的钻杆(5)拧紧后卸掉扳手,继
续钻进,重复以上步骤直至钻进到预采集岩层芯样的深度;
步骤四、采集岩层芯样;将钻杆与钻机(1)上的夹具(6)脱离,然
后将打捞器连接在钻杆(5)上,将打捞器的高压水接头(10)接入高
压水,利用高压水的压力将打捞器的打捞筒(8)与取芯器(7)连接
,然后卷扬机(12)就位,利用卷扬机(12)通过钢丝(9)将取芯器
(7)的取芯筒拉出,最后从取芯筒里面取出芯样;
步骤五、重复步骤三和步骤四,直至钻进到设计深度,并完成岩层芯
样的采集;
步骤六、退钻杆;将钻杆(5)逐节退出。
2.根据权利要求1所述的用冲击式钻机进行高瓦斯隧道地质预报探孔的钻
进方法,其特征在于:所述钻机(1)为RPD-150CEP-A履带式全液压旋
转冲击式钻机。

说明书

用冲击式钻机进行高瓦斯隧道地质预报探孔的钻进方法

技术领域

本发明涉及隧道探孔地质预报的施工方法,具体涉及一种用冲击式钻
机进行高瓦斯隧道地质预报探孔的钻进方法。

背景技术

在高瓦斯隧道中为了确保隧道施工安全,就要求必须施做超前探孔进
行瓦斯探测和引排、预测前方地质岩性,起到指导性施工的作用。通
常高瓦斯隧道探孔施做采用普通的潜孔钻进行施工,一般一次性施做
长度为25~30m,普通的潜孔钻钻孔深度为25~30m,能够满足一般施
工要求,但是普通潜孔钻进行超前探孔时,存在钻进速度慢、探测距
离短、不能适应地质的变化,以及在地质岩层复杂的情况下容易出现
卡钻等问题。另外,普通潜孔钻施做超前探孔时不能够进行岩石取芯
,从而不能起到地质预测的作用。因此,有必要开发一种用于高瓦斯
隧道地质预报探孔的钻进方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种用冲击式钻机进行高瓦斯隧道地质预报探孔
的钻进方法,能快速进行探孔施做,并在进行探孔施做的同时能进行
岩层取芯。

本发明所述的用冲击式钻机进行高瓦斯隧道地质预报探孔的钻进方法
,其步骤如下:

步骤一、准备工作;首先进行掌子面的平整,然后钻机就位,根据测
量放出的孔位确定钻机位置,待钻机摆放好后,将水管和电缆线接入
钻机;

步骤二、起钻开孔;将取芯器通过丝口与钻杆连接,钻杆再通过夹具
安装在钻机上,然后再根据测量放出的孔位进行钻微调,待调整适当
后开始钻孔;

步骤三、接钻杆继续钻进;当钻杆钻进1~2m后,使用专用扳手将钻进
围岩中的钻杆尾部固定,反转将外面的钻杆松下,取新钻杆,并将新
钻杆的两头分别通过丝口连接在已钻进围岩的钻杆尾部和钻机动力头
上的钻杆头部,钻机动力头正转使接上的钻杆拧紧后卸掉扳手,继续
钻进,重复以上步骤直至钻进到预采集岩层芯样的深度;

步骤四、采集岩层芯样;将钻杆与钻机上的夹具脱离,然后将打捞器
连接在钻杆上,将打捞器的高压水接头接入高压水,利用高压水的压
力将打捞器的打捞筒与取芯器连接,然后卷扬机就位,利用卷扬机通
过钢丝将取芯器的取芯筒拉出,最后从取芯筒里面取出芯样;

步骤五、重复步骤三和步骤四,直至钻进到设计深度,并完成岩层芯
样的采集;

步骤六、退钻杆;将钻杆逐节退出;

所述钻机为RPD-150CEP-A履带式全液压旋转冲击式钻机。

本发明的有益效果:

(1)在进行探孔钻进的同时能够进行岩层取芯样,通过芯样能够较准
确地完成超前地质预报,确保了高瓦斯隧道的施工安全。

(2)钻孔速度快,在高瓦斯隧道中,泥岩钻孔速度为20~25m/h,砂
岩钻孔速度为13~20m/h;钻机具有独特的动力头,能够有效地解决潜
孔钻在裂隙岩体和破碎带岩体施做中卡钻的问题;探孔施做单次长度
较长,能够达到100~150m。

(3)操作施工简单、安全可靠。

综上所述,采用该方法解决了普通钻机在进行探孔施做时探测前方瓦
斯距离短、施工速度慢、地质预报不准确的问题,并且能够适用于复
杂多变的地质情况下。

附图说明

图1是用冲击式钻机进行高瓦斯隧道地质预报探孔的钻进的施工示意图
之一;

图2是用冲击式钻机进行高瓦斯隧道地质预报探孔的钻进的施工示意图
之二;

图3是图2中A部的放大示意图。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步详细说明:

参见图1至图3,所示的用冲击式钻机进行高瓦斯隧道地质预报探孔的

进方法,其步骤如下:

步骤一、准备工作;首先进行掌子面的平整,然后钻机1就位,根据测
量放出的孔位4确定钻机1位置,待钻机1摆放好后,将水管3和电缆线
2接入钻机1;

步骤二、起钻开孔;将取芯器7通过丝口11与钻杆5连接,钻杆5再通过
夹具6安装在钻机1上,然后再根据测量放出的孔位4进行钻微调,待调
整适当后开始钻孔;

步骤三、接钻杆继续钻进;当钻杆5钻进1~2m后,使用专用扳手将钻
进围岩中的钻杆5尾部固定,反转将外面的钻杆5松下,取新钻杆5,并
将新钻杆5的两头分别通过丝口11连接在已钻进围岩的钻杆5尾部和钻
机1动力头上的钻杆5头部,钻机1动力头正转使接上的钻杆5拧紧后卸
掉扳手,继续钻进,重复以上步骤直至钻进到预采集岩层芯样的深度

步骤四、采集岩层芯样;将钻杆与钻机1上的夹具6脱离,然后将打捞
器连接在钻杆5上,将打捞器的高压水接头10接入高压水,利用高压水
的压力将打捞器的打捞筒8与取芯器7连接,然后卷扬机12就位,利用
卷扬机12通过钢丝9将取芯器7的取芯筒拉出,最后从取芯筒里面取出
芯样。

步骤五、重复步骤三和步骤四,直至钻进到设计深度,并完成岩层芯
样的采集。

步骤六、退钻杆;将钻杆5逐节退出。

本发明所述的钻机1为RPD-150CEP-A履带式全液压旋转冲击式钻机。

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1、10申请公布号CN102839916A43申请公布日20121226CN102839916ACN102839916A21申请号201210370284422申请日20120929E21B7/00200601E21B25/0020060171申请人中铁八局集团第一工程有限公司地址400050重庆市九龙坡区杨家坪兴胜路8号72发明人张洋杜文斌张恒邓浩宇向学刚唐涛胡桥彭翔74专利代理机构重庆华科专利事务所50123代理人徐先禄54发明名称用冲击式钻机进行高瓦斯隧道地质预报探孔的钻进方法57摘要本发明涉及用冲击式钻机进行高瓦斯隧道地质预报探孔的钻进方法,其步骤如下步骤一、准备工作;平整掌子面、钻机就位。

2、;步骤二、起钻开孔;步骤三、接钻杆继续钻进;步骤四、采集岩层芯样;步骤五、重复步骤三和步骤四,直至钻进到设计深度,并完成岩层芯样的采集;步骤六、退钻杆;本发明所述的方法能够快速进行探孔施做,并在进行探孔施做的同时能够进行岩层取芯。51INTCL权利要求书1页说明书2页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页附图1页1/1页21一种用冲击式钻机进行高瓦斯隧道地质预报探孔的钻进方法,其步骤如下步骤一、准备工作;首先进行掌子面的平整,然后钻机(1)就位,根据测量放出的孔位(4)确定钻机(1)位置,待钻机(1)摆放好后,将水管(3)和电缆线(2)接入钻机(1);。

3、步骤二、起钻开孔;将取芯器(7)通过丝口(11)与钻杆(5)连接,钻杆(5)再通过夹具(6)安装在钻机(1)上,然后再根据测量放出的孔位(4)进行钻微调,待调整适当后开始钻孔;步骤三、接钻杆继续钻进;当钻杆(5)钻进12M后,使用专用扳手将钻进围岩中的钻杆(5)尾部固定,反转将外面的钻杆(5)松下,取新钻杆(5),并将新钻杆(5)的两头分别通过丝口(11)连接在已钻进围岩的钻杆(5)尾部和固定在钻机(1)动力头上的钻杆(5)头部,钻机(1)动力头正转使接上的钻杆(5)拧紧后卸掉扳手,继续钻进,重复以上步骤直至钻进到预采集岩层芯样的深度;步骤四、采集岩层芯样;将钻杆与钻机(1)上的夹具(6)脱离。

4、,然后将打捞器连接在钻杆(5)上,将打捞器的高压水接头(10)接入高压水,利用高压水的压力将打捞器的打捞筒(8)与取芯器(7)连接,然后卷扬机(12)就位,利用卷扬机(12)通过钢丝(9)将取芯器(7)的取芯筒拉出,最后从取芯筒里面取出芯样;步骤五、重复步骤三和步骤四,直至钻进到设计深度,并完成岩层芯样的采集;步骤六、退钻杆;将钻杆(5)逐节退出。2根据权利要求1所述的用冲击式钻机进行高瓦斯隧道地质预报探孔的钻进方法,其特征在于所述钻机(1)为RPD150CEPA履带式全液压旋转冲击式钻机。权利要求书CN102839916A1/2页3用冲击式钻机进行高瓦斯隧道地质预报探孔的钻进方法技术领域00。

5、01本发明涉及隧道探孔地质预报的施工方法,具体涉及一种用冲击式钻机进行高瓦斯隧道地质预报探孔的钻进方法。背景技术0002在高瓦斯隧道中为了确保隧道施工安全,就要求必须施做超前探孔进行瓦斯探测和引排、预测前方地质岩性,起到指导性施工的作用。通常高瓦斯隧道探孔施做采用普通的潜孔钻进行施工,一般一次性施做长度为2530M,普通的潜孔钻钻孔深度为2530M,能够满足一般施工要求,但是普通潜孔钻进行超前探孔时,存在钻进速度慢、探测距离短、不能适应地质的变化,以及在地质岩层复杂的情况下容易出现卡钻等问题。另外,普通潜孔钻施做超前探孔时不能够进行岩石取芯,从而不能起到地质预测的作用。因此,有必要开发一种用于。

6、高瓦斯隧道地质预报探孔的钻进方法。发明内容0003本发明的目的是提供一种用冲击式钻机进行高瓦斯隧道地质预报探孔的钻进方法,能快速进行探孔施做,并在进行探孔施做的同时能进行岩层取芯。0004本发明所述的用冲击式钻机进行高瓦斯隧道地质预报探孔的钻进方法,其步骤如下0005步骤一、准备工作;首先进行掌子面的平整,然后钻机就位,根据测量放出的孔位确定钻机位置,待钻机摆放好后,将水管和电缆线接入钻机;0006步骤二、起钻开孔;将取芯器通过丝口与钻杆连接,钻杆再通过夹具安装在钻机上,然后再根据测量放出的孔位进行钻微调,待调整适当后开始钻孔;0007步骤三、接钻杆继续钻进;当钻杆钻进12M后,使用专用扳手将。

7、钻进围岩中的钻杆尾部固定,反转将外面的钻杆松下,取新钻杆,并将新钻杆的两头分别通过丝口连接在已钻进围岩的钻杆尾部和钻机动力头上的钻杆头部,钻机动力头正转使接上的钻杆拧紧后卸掉扳手,继续钻进,重复以上步骤直至钻进到预采集岩层芯样的深度;0008步骤四、采集岩层芯样;将钻杆与钻机上的夹具脱离,然后将打捞器连接在钻杆上,将打捞器的高压水接头接入高压水,利用高压水的压力将打捞器的打捞筒与取芯器连接,然后卷扬机就位,利用卷扬机通过钢丝将取芯器的取芯筒拉出,最后从取芯筒里面取出芯样;0009步骤五、重复步骤三和步骤四,直至钻进到设计深度,并完成岩层芯样的采集;0010步骤六、退钻杆;将钻杆逐节退出;001。

8、1所述钻机为RPD150CEPA履带式全液压旋转冲击式钻机。0012本发明的有益效果0013(1)在进行探孔钻进的同时能够进行岩层取芯样,通过芯样能够较准确地完成超前地质预报,确保了高瓦斯隧道的施工安全。说明书CN102839916A2/2页40014(2)钻孔速度快,在高瓦斯隧道中,泥岩钻孔速度为2025M/H,砂岩钻孔速度为1320M/H;钻机具有独特的动力头,能够有效地解决潜孔钻在裂隙岩体和破碎带岩体施做中卡钻的问题;探孔施做单次长度较长,能够达到100150M。0015(3)操作施工简单、安全可靠。0016综上所述,采用该方法解决了普通钻机在进行探孔施做时探测前方瓦斯距离短、施工速度慢。

9、、地质预报不准确的问题,并且能够适用于复杂多变的地质情况下。附图说明0017图1是用冲击式钻机进行高瓦斯隧道地质预报探孔的钻进的施工示意图之一;0018图2是用冲击式钻机进行高瓦斯隧道地质预报探孔的钻进的施工示意图之二;0019图3是图2中A部的放大示意图。具体实施方式0020现结合附图对本发明作进一步详细说明0021参见图1至图3,所示的用冲击式钻机进行高瓦斯隧道地质预报探孔的钻进方法,其步骤如下0022步骤一、准备工作;首先进行掌子面的平整,然后钻机1就位,根据测量放出的孔位4确定钻机1位置,待钻机1摆放好后,将水管3和电缆线2接入钻机1;0023步骤二、起钻开孔;将取芯器7通过丝口11与。

10、钻杆5连接,钻杆5再通过夹具6安装在钻机1上,然后再根据测量放出的孔位4进行钻微调,待调整适当后开始钻孔;0024步骤三、接钻杆继续钻进;当钻杆5钻进12M后,使用专用扳手将钻进围岩中的钻杆5尾部固定,反转将外面的钻杆5松下,取新钻杆5,并将新钻杆5的两头分别通过丝口11连接在已钻进围岩的钻杆5尾部和钻机1动力头上的钻杆5头部,钻机1动力头正转使接上的钻杆5拧紧后卸掉扳手,继续钻进,重复以上步骤直至钻进到预采集岩层芯样的深度;0025步骤四、采集岩层芯样;将钻杆与钻机1上的夹具6脱离,然后将打捞器连接在钻杆5上,将打捞器的高压水接头10接入高压水,利用高压水的压力将打捞器的打捞筒8与取芯器7连接,然后卷扬机12就位,利用卷扬机12通过钢丝9将取芯器7的取芯筒拉出,最后从取芯筒里面取出芯样。0026步骤五、重复步骤三和步骤四,直至钻进到设计深度,并完成岩层芯样的采集。0027步骤六、退钻杆;将钻杆5逐节退出。0028本发明所述的钻机1为RPD150CEPA履带式全液压旋转冲击式钻机。说明书CN102839916A1/1页5图1图2图3说明书附图CN102839916A。

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