本發(fā)明屬于礦山機械領域，尤其涉及一種礦用套管修補方法。

背景技術：

隨著鉆探技術的發(fā)展，各種工程孔在煤礦建設、生產階段起到了重要的作用。鉆孔施工作業(yè)中，在地表鉆出工程孔后插入礦用套管，并在所述礦用套管的外壁與所述工程孔的內壁之間加注固井水泥環(huán)。但是隨著時間推移，由于使用磨損、管理不善、以及巖層震動等原因，工程孔較易損壞，導致所述固井水泥環(huán)以及所述礦用套管破裂，出現(xiàn)漏水等問題，給煤礦安全生產帶來了一定的隱患。

現(xiàn)有技術中，多采用礦用套管全程修補的方法對工程孔進行修補，具體地，在所述礦用套管中插入所述修補管，并在所述修補管的外壁以及所述套管的內壁之間注入修復水泥，其中所述修補管的長度等于所述礦用套管的長度?，F(xiàn)有技術存在著一些技術問題，一方面，所述修補管的管長需要與所述礦用套管的管長一致，所述修補管過長直接導致了管材成本過高、注入所述修復水泥較多、吊裝所述修補管的吊裝費用較高等問題的出現(xiàn)，導致修補費用較高；另一方面，所述修補管的整體重量大，下管方式和固井方式復雜，需根據(jù)井下情況進行調整，方案選定難，施工中需要注意的問題多，施工周期長。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種礦用套管修補方法，旨在降低所述礦用套管的修補費用，簡化修補管的下管方式和固井方式，簡化施工方案，縮短施工周期，從而解決了現(xiàn)有技術中存在的問題。

本發(fā)明所提供的礦用套管修補方法包括：步驟a)：根據(jù)礦用套管的破損位置范圍選擇合適長度的修補管；步驟b)：將鉆桿的首端與所述修補管的首端可拆卸連接，其中，所述鉆桿上開設有沿所述鉆桿延伸方向的通孔；步驟c)：將所述修補管的尾端插入所述礦用套管的管道中，調整所述修補管的位置，使所述修補管覆蓋所述破損位置范圍；將所述修補管的尾端外壁與所述礦用套管的內壁固定連接；步驟d)：通過所述通孔注入加固劑直至所述加固劑填充滿所述修補管的外壁與所述礦用套管的內壁之間的空隙，等待所述加固劑凝固形成加固層。

進一步，所述步驟c)包括如下步驟：步驟c1)：將所述修補管的尾端插入所述礦用套管的管道中，并使所述修補管的尾端低于所述礦用套管的管底；步驟c2)：在所述修補管的尾端固定囊袋，所述囊袋中盛有封孔劑；步驟c3)：調整所述修補管的位置，使所述修補管覆蓋所述破損位置范圍；步驟c4)：使所述囊袋釋放所述封孔劑，等待所述封孔劑凝固形成封孔劑層，所述封孔劑層位于所述加固層的下方。

進一步，所述步驟b)中，通過轉換接頭連接所述鉆桿的首端以及所述修補管的首端；所述步驟d)中，所述加固劑通過所述通孔以及所述轉換接頭填充至所述修補管的外壁與所述礦用套管的內壁之間的空隙。

進一步，所述步驟c)中，調整所述修補管的位置，使所述修補管的長度延伸方向的中心位置對準所述破損位置范圍的中心位置。

進一步，所述礦用套管修補方法還包括步驟e)：將所述鉆桿的首端與所述修補管的首端分離。

進一步，所述步驟c)中，使用吊車將所述修補管的尾端插入所述礦用套管的管道中，所述吊車的吊頭與所述鉆桿的尾端可拆卸連接。

進一步，所述礦用套管修補方法還包括步驟f)：將所述吊車的吊頭與所述鉆桿的尾端分離，將所述鉆桿的尾端與工程孔的孔周地面固定連接。

進一步，所述步驟d)還包括：通過觀察口判斷所述加固劑填充滿所述修補管的外壁與所述礦用套管的內壁之間的空隙，所述觀察口設置于所述修補管的管壁上，所述觀察口位于所述修補管的首端。

更進一步，所述加固劑為水泥。

優(yōu)選地，所述步驟a)中，所述修補管的長度比所述破損位置范圍的長度長40-60米。

采用本發(fā)明所提供的礦用套管修補方法，通過所述鉆桿安裝所述修補管，并通過所述加固層固定所述修補管，顯著的降低了所述礦用套管的修補費用，簡化了所述修補管的下管方式和固井方式，從而簡化了施工方案，縮短了施工周期；通過設置所述封孔劑層，進一步降低了修補費用和施工周期；通過設置所述轉換接頭，簡化了所述加固層的灌裝工藝，施工簡便；通過設置所述觀察口，實現(xiàn)了對所述加固劑的灌裝控制，防止所述加固劑灌裝過多堵塞所述礦用套管。

附圖說明

下面將通過附圖詳細描述本發(fā)明中優(yōu)選實施例，將有助于理解本發(fā)明的目的和優(yōu)點，其中:

圖1是采用本發(fā)明實施例的方法修補的礦用套管的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發(fā)明進行詳細說明。其中相同的零部件用相同的附圖標記表示。需要說明的是，下面描述中使用的詞語“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附圖中的方向，詞語“內”和“外”分別指的是朝向或遠離特定部件幾何中心的方向。

圖1是采用本發(fā)明實施例的方法修補的礦用套管的結構示意圖。如圖1所示，本優(yōu)選實施例所提供的礦用套管修補方法包括：步驟a)：根據(jù)礦用套管1的破損位置范圍2選擇合適長度的修補管3；步驟b)：將鉆桿4的首端與所述修補管3的首端可拆卸連接，其中，所述鉆桿4上開設有沿所述鉆桿4延伸方向的通孔；步驟c)：將所述修補管3的尾端插入所述礦用套管1的管道中，調整所述修補管3的位置，使所述修補管3覆蓋所述破損位置范圍2；將所述修補管3的尾端外壁與所述礦用套管1的內壁固定連接；步驟d)：通過所述通孔注入加固劑直至所述加固劑填充滿所述修補管3的外壁與所述礦用套管1的內壁之間的空隙，等待所述加固劑凝固形成加固層5。

如圖1所示，本優(yōu)選實施例在施工過程中，所述步驟a)中，可以通過測井等手段確定所述破損位置范圍2，優(yōu)選地，通過井下巷道的漏水情況推測出所述破損位置范圍2；當判斷出所述破損位置范圍2后，選擇合適長度的修補管3，本優(yōu)選實施例中，所述修補管3的長度比所述破損位置范圍2的長度長40-60米，采用這種結構設置，可以保證所述破損位置范圍2被所述修補管3完全覆蓋，并且留有一定的長度裕量，防止因所述破損位置范圍2判斷不準確或者后期擴大導致修補不徹底。所述步驟b)中：通過所述鉆桿4實現(xiàn)所述修補管3的吊裝以及在所述礦用套管1管道中的上下移動，所述鉆桿4的首端與所述修補管3的首端可拆卸連接實現(xiàn)了施工完成后，可以取下所述鉆桿4，方便再次施工。所述步驟c)中：調整所述修補管3的位置，使所述修補管3覆蓋所述破損位置范圍2，所述修補管3的管壁覆蓋所述破損位置范圍2有效的實現(xiàn)了隨所述礦用套管1的修補；所述修補管3的尾端外壁與所述礦用套管1的內壁固定連接，步驟d)：通過所述通孔注入加固劑直至所述加固劑填充滿所述修補管3的外壁與所述礦用套管1的內壁之間的空隙，等待所述加固劑凝固形成加固層5。將所述修補管3的尾端外壁與所述礦用套管1的內壁固定連接，防止所述修補管3在施工過程中受力歪斜或者發(fā)生位置偏斜。所述步驟d)中：所述加固劑通過所述通孔填充滿所述修補管3的外壁與所述礦用套管1的內壁之間的空隙，實現(xiàn)了對所述礦用套管1的密封保護，同時固定連接了所述礦用套管1和所述修補管3；通過等待所述加固劑凝固形成加固層5，防止所述加固劑不穩(wěn)固導致的所述修補管3偏移。

采用本優(yōu)選實施例，相對于現(xiàn)有技術，所采用的所述修補管3僅針對于所述破損位置范圍2進行了修補，滿足了所述礦用套管1的修補要求，同時大大縮短了所述修補管3的長度，一方面，所述修補管3的長度縮短有效的降低了鋼材使用量，尤其針對于所述修補管3采用無縫鋼管的情況，同時也減少了所述加固劑的使用量，縮短了所述加固劑的凝固時間，進而縮短了周期；另一方面，所述修補管3的長度縮短，可以選用較小的吊裝工具，施工費用降低的同時施工難度降低、施工方案得到了有效的簡化。

如圖1所示，本優(yōu)選實施例中，所述步驟c)包括如下步驟：步驟c1)：將所述修補管3的尾端插入所述礦用套管1的管道中，并使所述修補管3的尾端低于所述礦用套管1的管底；步驟c2)：在所述修補管3的尾端固定囊袋，所述囊袋中盛有封孔劑；步驟c3)：調整所述修補管3的位置，使所述修補管3覆蓋所述破損位置范圍2；步驟c4)：使所述囊袋釋放所述封孔劑，等待所述封孔劑凝固形成封孔劑層，所述封孔劑層位于所述加固層5的下方。將所述修補管3的尾端低于所述礦用套管1的管底，位于所述礦用套管1管底的工作人員可以將盛有所述封孔劑的所述囊袋系在所述修補管3的尾端的外壁上，所述封孔劑可以選用洛陽錦霖工貿有限公司生產的礦用快速封堵膠；而后使所述修補管3覆蓋所述破損位置范圍2，控制所述囊袋釋放所述封孔劑，所述封孔劑于所述修補管3的的尾端外壁與所述礦用套管1的內壁之間迅速膨脹，固定所述修補管3，封死所述修補管3的的尾端外壁與所述礦用套管1的內壁之間空隙，待所述封孔劑凝固后，形成所述封孔劑層6，在所述步驟d)中，灌裝所述加固劑由于所述封孔劑層6的存在，避免了落入所述礦用套管1的管底。

本優(yōu)選實施例中，所述步驟b)中，通過轉換接頭7連接所述鉆桿4的首端以及所述修補管3的首端；所述步驟d)中，所述加固劑通過所述通孔以及所述轉換接頭7填充至所述修補管3的外壁與所述礦用套管1的內壁之間的空隙。所述轉換接頭7的首端與所述鉆桿4的首端連通，所述轉換接頭7的尾端與所述修補管3的首端連接，所述轉換接頭7的尾端與所述修補管3之間設置有隔離板8，所述轉換接頭7的管壁上開設有至少一個漏液孔，所述漏液孔位于所述轉換接頭7的首端以及所述隔離板8之間。使用過程中，所述加固劑通過所述通孔以及所述轉換接頭7的首端而后經過所述漏液孔填充至所述修補管3的外壁與所述礦用套管1的內壁之間的空隙，通過設置所述隔離板8，防止所述加固劑通過所述修補管3進入所述礦用套管1內造成阻塞。

本優(yōu)選實施例中，調整所述修補管3的位置，使所述修補管3的長度延伸方向的中心位置對準所述破損位置范圍2的中心位置。通過此種設置結構，一方面，保證了修補效果較好，修補結構經久耐用；另一方面，最大程度的縮短了所述修補管3的長度，節(jié)省了施工成本。

本優(yōu)選實施例中，所述礦用套管1修補方法還包括步驟e)：將所述鉆桿4的首端與所述修補管3的首端分離。所述步驟e)位于所述步驟d)之后。在修補施工作業(yè)完成后，通過分離所述鉆桿4的首端與所述修補管3的首端，可以實現(xiàn)所述鉆桿4的重復使用，方便所述鉆桿4的再次利用。

本優(yōu)選實施例中，所述步驟c)中，使用吊車將所述修補管3的尾端插入所述礦用套管1的管道中，所述吊車的吊頭與所述鉆桿4的尾端可拆卸連接；所述礦用套管1修補方法還包括步驟f)：將所述吊車的吊頭與所述鉆桿4的尾端分離，將所述鉆桿4的尾端與工程孔的孔周地面固定連接，所述步驟f)位于步驟c)之后、步驟d)之前。采用此種施工方式，可以將所述鉆桿4的尾端與地面通過墊叉固定連接，釋放所述吊車，在后續(xù)的施工中可以節(jié)省吊車的使用時間，大大的降低了施工成本。

如圖1所示，本優(yōu)選實施例中，所述步驟d)還包括：通過觀察口9判斷所述加固劑填充滿所述修補管3的外壁與所述礦用套管1的內壁之間的空隙，所述觀察口9設置于所述修補管3的管壁上，所述觀察口9位于所述修補管3的首端。在灌注所述加固劑過程中，所述加固劑填充滿所述修補管3的外壁與所述礦用套管1的內壁之間的空隙時，所述加固劑會通過設置在所述修補管3的首端的觀察口9流動至所述礦用套管1的底部，位于所述礦用套管1的底部的作業(yè)人員觀察到有所述加固劑落下時，即可發(fā)出停止灌注所述加固劑的指令。防止了所述加固劑繼續(xù)灌注導致阻塞所述礦用套管1，并且避免了所述加固劑的浪費。

本優(yōu)選實施例中，所述加固劑為水泥。所述水泥的密度優(yōu)選為1.4g/cm³-1.8g/cm³，選用水泥作為加固劑可以降低施工成本，并且，保證了所述修補管3與所述礦用套管1之間固定效果更加穩(wěn)定。

采用本發(fā)明所提供的礦用套管修補方法，通過所述鉆桿4安裝所述修補管3，并通過所述加固層5固定所述修補管3，顯著的降低了所述礦用套管1的修補費用，簡化了所述修補管3的下管方式和固井方式，從而簡化了施工方案，縮短了施工周期；通過設置所述封孔劑層6，進一步降低了修補費用和施工周期；通過設置所述轉換接頭7，簡化了所述加固層5的灌裝工藝，施工簡便；通過設置所述觀察口9，實現(xiàn)了對所述加固劑的灌裝控制，防止所述加固劑灌裝過多堵塞所述礦用套管1。

最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。