申请/专利权人：内蒙古平庄煤业(集团)有限责任公司;中煤科工集团西安研究院有限公司

申请日：2022-07-20

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN115263230B

主分类号：E21B33/13

分类号：E21B33/13

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2022.11.18#实质审查的生效;2022.11.01#公开

摘要：本发明提供了一种仰斜钻孔双层套管，包括外管，所述外管中空，两端开口，外管的一端设有第一盖板，所述仰斜钻孔双层套管还包括内管，内管套设于外管内，设定外管直径为：d1，内管直径为d2，d2＜d1，内管与外管之间形成环状空间，设定外管轴向长度为S1，内管轴向长度为S2，式中：S1–外管轴向长度；S2–内管轴向长度；d1–外管直径；d2–内管直径；内管靠近第一盖板的一端套设第二盖板，所述第一盖板与第二盖板连接，外管的管壁上设置注浆孔，第一盖板与第二盖板中空，能够使水从中排出。

主权项：1.一种仰斜钻孔双层套管注浆固管方法，所述的仰斜钻孔双层套管包括外管1，所述外管1中空，两端开口，外管1的一端设有第一盖板2，其特征在于，所述仰斜钻孔双层套管还包括内管3，内管3套设于外管1内，设定外管1直径为：d1，内管3直径为d2，d2＜d1，内管3与外管1之间形成环状空间，设定外管1轴向长度为S1，内管3轴向长度为S2， 式中：S1-外管轴向长度；S2-内管轴向长度；d1-外管直径；d2-内管直径；内管3靠近第一盖板2的一端套设第二盖板4，所述第一盖板2与第二盖板4连接，外管1的管壁上设置注浆孔5，第一盖板2与第二盖板4中空，能够使水从中排出；所述第一盖板2与第二盖板4之间设置密封垫片8；该方法具体包括以下步骤：步骤一，在工作面巷道、老空水、钻孔水、断裂构造水、岩溶水、陷落柱等井下探放水设计位置施工孔径为D的仰斜钻孔，其中D＞d1；步骤二，在步骤一的仰斜钻孔中安装外管1，外管1伸出仰斜钻孔设置，并在外管1与仰斜钻孔孔口之间的环状间隙出填筑封闭材料，形成第一环状封堵6，并在外管1靠近孔口的一侧安装第一盖板2；步骤三，将第二盖板4设于内管3的端部，将内管3由外向内推入外管1中，并在第一盖板2与第二盖板450mm～100mm处停止，连接第一盖板2与第二盖板4，并在其间设置密封垫片，在注浆孔5与第一盖板2之间的环状空间内填充密封材料，形成第二环状封堵7，注浆孔5处连接注浆管；步骤四，将密度为ρ2浆的浆液通过外管1上的注浆孔5注入内管3与外管1之间的空隙，密度为ρ2浆的浆由注浆孔5孔口向仰斜钻孔高处的孔底流动，浆液在沿内管2之间的轴向长度为S2浆，设定ρ2浆＞ρ水＞ρ气，驱动内管3与外管1之间空隙中的水向上运动，水沿内管3的轴向长度为S2水，水又驱动内管3与外管1之间空隙中的气体向上运动，气体沿内管的轴向长度为S2气，根据宾汉姆流体渗流微分方程可知： 式中：下标1代表浆液渗流区域，下标2代表孔内水渗流区域，下标3代表孔内气体流动区域；P0为内管与外管之间注浆管管口处的注浆压力；S2浆为浆液在内管与外管之间的轴向长度，S2水为水在内管与外管之间的轴向长度；ps2浆+水为内管与外管之间轴向长度S2浆+S2水处的孔内水压力；ps2为内管轴向长度S2任意处的气体压力，s为浆液锋面位置与仰斜钻孔孔口之间的距离，随着浆液的抬升而变化，0≤s≤S2，考虑到浆液的结石收缩，最终固结后需满足

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