一种煤田钻探深孔钻探中的钻孔自动纠偏方法与流程

1.本发明涉及煤田钻探领域，具体的是一种煤田钻探深孔钻探中的钻孔自动纠偏方法。


背景技术：

2.钻孔垂直度是控制钻孔质量的关键因素之一，因此如何提供一种能够保证钻孔垂直度、实时监测钻杆垂直度、及时纠正钻杆偏移程度的装置与方法，以满足施工现场对其日益增多的需求，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
3.一般情况下，在钻进过程中，遇到斜硬面或者软硬不均的地层等情况时，钻头受力不均匀，进而会使得钻头偏向一边钻进。造成钻孔倾斜度大于设计和规范要求，这样需要返回修偏孔，并用混凝土填充偏移空间。因而，现有结构在钻杆发生偏转后，纠偏过程复杂，浪费时间，耽误施工工期；填充便宜空间造成混凝土用量超方，项目成本高。


技术实现要素：

4.为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种煤田钻探深孔钻探中的钻孔自动纠偏方法。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种煤田钻探深孔钻探中的钻孔自动纠偏方法，所述纠偏方法包括以下步骤：
7.s1、场地平整
8.保证场地平整，使得储备泥浆高出施工水位，防止钻孔过程中由于孔内压力小于孔外压力而导致坍孔；
9.s2、确定孔位
10.在确认好钻孔位置后，将钻机移动到施工位置处；
11.s3、搭设钻机平台
12.操作钻机起落钢丝绳中心应对准桩中心；
13.s4、钻机就位并校正
14.钻机就位后校正，底座平整稳固，确保在钻进中不发生倾斜和位移，保证钻进中钻具的平稳及钻孔质量；
15.s5、成孔操作
16.在成孔前，安装垂直度监测系统和钻头纠偏系统，自动纠偏后再成孔操作；
17.s6、清孔及检查
18.清孔后，对钻孔进行阶段性的成孔质量检查；
19.s7、注浆后完成钻孔
20.对孔内进行注浆，完成钻孔。
21.进一步地，所述s1中备泥浆高出施工水位1-2m。
22.进一步地，所述s5中的垂直度监测系统包括垂直度感应器，垂直度感应器放置在
钻机的钻头内部；
23.所述钻头纠偏系统根据计算机终端发送的指令微调钻头方向，直至将钻杆垂直度纠正回正常范围内，然后继续钻进。
24.进一步地，所述s5中在成孔前用冲击锥以小冲程反复冲击造浆，正常钻进后应及时排渣，确保有效冲击孔底。
25.进一步地，所述s6中的成孔质量检查包括孔径检测、孔底沉渣检测和成孔竖直度检测。
26.本发明的有益效果：
27.本发明在成孔前，安装垂直度监测系统和钻头纠偏系统，垂直度监测系统包括垂直度感应器，垂直度感应器放置在钻机的钻头内部，垂直度感应器能够配合发射器将信号发送给钻头纠偏系统，钻头纠偏系统根据计算机终端发送的指令微调钻头方向，直至将钻杆垂直度纠正回正常范围内，然后继续钻进，在钻孔的过程中自动纠偏，提高钻孔质量。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
29.图1是本发明整体流程示意图。
具体实施方式
30.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。
31.一种煤田钻探深孔钻探中的钻孔自动纠偏方法，如图1所示，所述纠偏方法包括以下步骤：
32.s1、场地平整
33.保证场地平整，使得储备泥浆高出施工水位1.25m，防止钻孔过程中由于孔内压力小于孔外压力而导致坍孔；
34.s2、确定孔位
35.在确认好钻孔位置后，将钻机移动到施工位置处；
36.s3、搭设钻机平台
37.操作钻机起落钢丝绳中心应对准桩中心；
38.s4、钻机就位并校正
39.钻机就位后校正，底座平整稳固，确保在钻进中不发生倾斜和位移，保证钻进中钻具的平稳及钻孔质量；
40.s5、成孔操作
41.在成孔前，安装垂直度监测系统和钻头纠偏系统，自动纠偏后再成孔操作；
42.其中，垂直度监测系统包括垂直度感应器，垂直度感应器放置在钻机的钻头内部；
43.垂直度感应器能够配合发射器将信号发送给钻头纠偏系统，钻头纠偏系统根据计算机终端发送的指令微调钻头方向，直至将钻杆垂直度纠正回正常范围内，然后继续钻进；
44.在成孔前用冲击锥以小冲程反复冲击造浆，正常钻进后应及时排渣，确保有效冲击孔底。
45.s6、清孔及检查
46.清孔后，对钻孔进行阶段性的成孔质量检查；
47.成孔质量检查包括孔径检测、孔底沉渣检测和成孔竖直度检测。
48.s7、注浆后完成钻孔
49.对孔内进行注浆，完成钻孔。
50.实施例1：
51.一种煤田钻探深孔钻探中的钻孔自动纠偏方法，如图1所示，所述纠偏方法包括以下步骤：
52.s1、场地平整
53.保证场地平整，使得储备泥浆高出施工水位1-2m，防止钻孔过程中由于孔内压力小于孔外压力而导致坍孔；
54.s2、确定孔位
55.在确认好钻孔位置后，将钻机移动到施工位置处；
56.s3、搭设钻机平台
57.操作钻机起落钢丝绳中心应对准桩中心；
58.s4、钻机就位并校正
59.钻机就位后校正，底座平整稳固，确保在钻进中不发生倾斜和位移，保证钻进中钻具的平稳及钻孔质量；
60.s5、成孔操作
61.在成孔前，安装垂直度监测系统和钻头纠偏系统，自动纠偏后再成孔操作；
62.其中，垂直度监测系统包括垂直度感应器，垂直度感应器放置在钻机的钻头内部；
63.所述钻头纠偏系统根据计算机终端发送的指令微调钻头方向，直至将钻杆垂直度纠正回正常范围内，然后继续钻进；
64.在成孔前用冲击锥以小冲程反复冲击造浆，正常钻进后应及时排渣，确保有效冲击孔底。
65.s6、清孔及检查
66.清孔后，对钻孔进行阶段性的成孔质量检查；
67.成孔质量检查包括孔径检测、孔底沉渣检测和成孔竖直度检测。
68.s7、注浆后完成钻孔
69.对孔内进行注浆，完成钻孔。
70.实施例2：
71.一种煤田钻探深孔钻探中的钻孔自动纠偏方法，如图1所示，所述纠偏方法包括以下步骤：
72.s1、场地平整
73.保证场地平整，使得储备泥浆高出施工水位1.82m，防止钻孔过程中由于孔内压力
小于孔外压力而导致坍孔；
74.s2、确定孔位
75.在确认好钻孔位置后，将钻机移动到施工位置处；
76.s3、搭设钻机平台
77.操作钻机起落钢丝绳中心应对准桩中心；
78.s4、钻机就位并校正
79.钻机就位后校正，底座平整稳固，确保在钻进中不发生倾斜和位移，保证钻进中钻具的平稳及钻孔质量；
80.s5、成孔操作
81.在成孔前，安装垂直度监测系统和钻头纠偏系统，自动纠偏后再成孔操作；
82.其中，垂直度监测系统包括垂直度感应器，垂直度感应器放置在钻机的钻头内部；
83.所述钻头纠偏系统根据计算机终端发送的指令微调钻头方向，直至将钻杆垂直度纠正回正常范围内，然后继续钻进；
84.在成孔前用冲击锥以小冲程反复冲击造浆，正常钻进后应及时排渣，确保有效冲击孔底。
85.s6、清孔及检查
86.清孔后，对钻孔进行阶段性的成孔质量检查；
87.成孔质量检查包括孔径检测、孔底沉渣检测和成孔竖直度检测。
88.s7、注浆后完成钻孔
89.对孔内进行注浆，完成钻孔。
90.对比例1：
91.一种煤田钻探深孔钻探中的钻孔自动纠偏方法，所述纠偏方法包括以下步骤：
92.s1、场地平整
93.保证场地平整，使得储备泥浆高出施工水位1.25m，防止钻孔过程中由于孔内压力小于孔外压力而导致坍孔；
94.s2、确定孔位
95.在确认好钻孔位置后，将钻机移动到施工位置处；
96.s3、搭设钻机平台
97.操作钻机起落钢丝绳中心应对准桩中心；
98.s4、钻机就位并校正
99.钻机就位后校正，底座平整稳固，确保在钻进中不发生倾斜和位移，保证钻进中钻具的平稳及钻孔质量；
100.s5、成孔操作
101.在成孔前用冲击锥以小冲程反复冲击造浆，正常钻进后应及时排渣，确保有效冲击孔底。
102.s6、清孔及检查
103.清孔后，对钻孔进行阶段性的成孔质量检查；
104.成孔质量检查包括孔径检测、孔底沉渣检测和成孔竖直度检测。
105.s7、注浆后完成钻孔
106.对孔内进行注浆，完成钻孔。
107.对比例2：
108.一种煤田钻探深孔钻探中的钻孔自动纠偏方法，所述纠偏方法包括以下步骤：
109.s1、场地平整
110.保证场地平整，使得储备泥浆高出施工水位1.82m，防止钻孔过程中由于孔内压力小于孔外压力而导致坍孔；
111.s2、确定孔位
112.在确认好钻孔位置后，将钻机移动到施工位置处；
113.s3、搭设钻机平台
114.操作钻机起落钢丝绳中心应对准桩中心；
115.s4、钻机就位并校正
116.钻机就位后校正，底座平整稳固，确保在钻进中不发生倾斜和位移，保证钻进中钻具的平稳及钻孔质量；
117.s5、成孔操作
118.在成孔前，安装垂直度监测系统再成孔操作；
119.其中，垂直度监测系统包括垂直度感应器，垂直度感应器放置在钻机的钻头内部；
120.在成孔前用冲击锥以小冲程反复冲击造浆，正常钻进后应及时排渣，确保有效冲击孔底。
121.s6、清孔及检查
122.清孔后，对钻孔进行阶段性的成孔质量检查；
123.成孔质量检查包括孔径检测、孔底沉渣检测和成孔竖直度检测。
124.s7、注浆后完成钻孔
125.对孔内进行注浆，完成钻孔。
126.对比例3：
127.一种煤田钻探深孔钻探中的钻孔自动纠偏方法，所述纠偏方法包括以下步骤：
128.s1、场地平整
129.保证场地平整，使得储备泥浆高出施工水位1.82m，防止钻孔过程中由于孔内压力小于孔外压力而导致坍孔；
130.s2、确定孔位
131.在确认好钻孔位置后，将钻机移动到施工位置处；
132.s3、搭设钻机平台
133.操作钻机起落钢丝绳中心应对准桩中心；
134.s4、钻机就位并校正
135.钻机就位后校正，底座平整稳固，确保在钻进中不发生倾斜和位移，保证钻进中钻具的平稳及钻孔质量；
136.s5、成孔操作
137.在成孔前，安装钻头纠偏系统，自动纠偏后再成孔操作；
138.其中，钻头纠偏系统根据计算机终端发送的指令微调钻头方向，直至将钻杆垂直度纠正回正常范围内，然后继续钻进；
139.在成孔前用冲击锥以小冲程反复冲击造浆，正常钻进后应及时排渣，确保有效冲击孔底。
140.s6、清孔及检查
141.清孔后，对钻孔进行阶段性的成孔质量检查；
142.成孔质量检查包括孔径检测、孔底沉渣检测和成孔竖直度检测。
143.s7、注浆后完成钻孔
144.对孔内进行注浆，完成钻孔。
145.结论：
146.实施例1和实施例2按照本发明中的钻孔以及纠偏方法实现钻孔，钻孔效果好，提高了钻探效率，确定并落实好适合地层的施工技术措施，裸孔施工可以达到安全、高效，也能给单位带来较好的经济效益和社会效益。
147.对比例1相对于实施例1中少了垂直度监测系统和钻头纠偏系统，在钻孔时钻头偏移，钻孔效果较差；
148.对比例2和对比例3相对于实施例1中分别了垂直度监测系统和钻头纠偏系统，在钻孔时钻头偏移，钻孔效果同样较差。
149.综上，本发明设计的纠偏操作简便，响应速度快，施工效率高，节省了钻孔费用，方便推广。
150.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。