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煤矿漏水钻孔封堵技术研究
【摘 要】针对采掘过程中揭露封孔不良钻孔后,在矿压、水压作用下引发钻孔出水,因井下有害气体、空间狭小的限制,无法合理切割、封堵钻孔的现状,应用手动切割机解决了钻孔的截割问题。
  【关键词】漏水钻孔;封堵;技术研究
  1 矿井概况
  1.1 矿井基本情况
  山东鑫国煤电有限责任公司在肥城煤田的西南部。井田东南以f7断层与白庄矿和平阴小井分界;西北以f3、f25断层与查庄矿为界;f3-f25间以湖屯至查庄煤矿专用铁路线与查庄矿为界;南部以人为边界与隆庄矿相邻。井田走向长6.0km,倾斜宽0.5~1.8km,面积8.5667平方公里。
  1.2 矿井水害隐患分析
  综合分析,矿井水害隐患主要有地表水、老空水、灰岩含水层水、断层水、钻孔水及相邻矿井水害等六大类。
  1.3 矿井生产情况
  自投产以来由于开采煤层严重受水威胁,目前对所开采的煤层均实施了底板含水层注浆改造,如果在开采过程中揭露封孔不良钻孔,就会引发钻孔导水,出现出水事故,从而增加矿井排水费用,提高原煤成本,影响正常生产,甚至危及矿井安全。
  2 方案研究
  由于受井下有害气体、空间狭小等不利因素的限制,揭露钻孔后没有很好的方法处理钻孔套管,通常采用炸断钻孔套管的方法,钻孔套管被炸断后会出现两种情况:一是,因封孔不良可能引发钻孔导水,出现突水事故。我公司在施工9710风道时曾揭露3个钻孔,为正常施工均采取炸断钻孔套管的方法,其中1钻孔因封孔不良有漏水现象,因钻孔套管被炸断后剩余部分严重变形,无法及时封堵,形成长流水,增加排水费用;二是,爆破钻孔套管随意性大,不能按要求留取套管长度,往往是巷道顶板和底板均剩余0.3~0.5m的套管,影响巷道的正常掘进及工作面的正常推采。Www.11665.COm
  在调研和论证的基础上,研究一种新技术,即手动割管机、压槽机、管卡、堵盘联合使用,该设备简便灵巧、易于操作、体积小、重量轻、便于携带、操作简便、劳动强度低、用人少、不需要专业人员、现场工作人员即可操作,切割速度快(切割1次ф89mm套管耗时4~5分钟),割口精度高、平滑;钻孔被切割后能在孔口壁压槽,便于封堵;使用管卡,用时15分钟封堵管口。借鉴地面管道的截割、封堵技术工艺,根据井下特点,结合井下采掘过程中揭露钻孔的实际情况,对钻孔套管实施先截割,即用手动割管机对所揭露的钻孔套管上、下部进行截割;截割后对钻孔下部套管实施压槽(相当于套丝),即用手动压槽机对所揭露的钻孔套管口进行压槽;压槽后对钻孔套管实施封堵,即用管卡、堵盘对钻孔套管口进行封堵。对于残流水较大的钻孔,使用自行研制的堵盘(中央穿孔套内丝),以便上堵盘时卸压,最后上丝堵或连接注浆管注浆,以达到防止钻孔出水的目的。
  3 方案实施
  3.1 切割步骤
  ①逆时针方向转动丝杆直至滑板全部缩回;
  ②降低插销,拉出t部架,打开管道切割机;
  ③置管道切割机于将要切割的那段管道之上;
  ④合上管道切割机围住管道,小心谨慎,不要让切割机轮子撞击管道,否则会缩短切割轮的使用寿命;
  ⑤借助静止于管道上的两只导向装置,调整切割轮放于需要切割的位置;
  ⑥顺时针转动丝杆直至切割轮接触管道;
  ⑦紧丝杆约半圈(此可多可少,取决于管道材料、厚度和操作工,如象步骤⑧中需过大的力来转动管道切割机,则稍微松丝杆,侵害性的切割会降低切割轮的寿命;
  ⑧旋转管道切割机,于是切割轨迹从一只切割轮轻轻滑过各个方向上的切割轮,重复数次;
  ⑨重复步骤⑦和⑧直至割断管道。
  3.2 切割技术要求
  ①使用时应使用合适的切割轮,应遵从使用说明书之规定;
  ②当如步骤⑧中所描述旋转切割机时,保持该工具垂直于管道轴线,这样能减少切割轮的侧向负重,侧向负重会造成切割轮过早损坏;
  ③不要将切割轮混杂,混杂使用切割轮会导致切割轮过早损坏;
  ④切割地下管道时,切割前要除去管道上的尘土赃物等,这样会使切割更容易并能延长切割轮的使用寿命;
  ⑤切割时要给切割轮(孔和刀片)上油,切割中给切割机加油能减轻操作并延长切割轮的使用寿命;
  ⑥保持工具清洁,为了使用轻松延长寿命,要给工具上润滑油。
  3.3 无丝管口压槽工艺
  工作原理是利用转动的凹压

带动管子转动,凸压轮在油缸作用下缓缓向管子加压,从而形成所需的凹槽,以备安装时使用。
  3.4 压槽步骤
  ①调整压槽机开口至大小合适;
  ②把压槽机套在已切割的管口上;
  ③调整转动丝杆直至压轮接触管道;
  ④顺时针旋转加压手把,压槽机围管道旋转;
  ⑤调整转动丝杆增加压槽轮与管壁的压力;
  ⑥重复操作步骤④、⑤至管壁形成合适压槽。
  3.5 钻孔封堵
  管口壁压槽后,把带密封圈及堵盘的管卡固定在管口上,实现钻孔封堵。
  4 结束语
  该技术为煤炭企业封堵钻孔漏水提供了成功经验,解决了井下揭露注浆钻孔后套管的切割及封堵问题,具有很好的借鉴作用。
  [责任编辑:王迎迎]
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  •  更新时间:2013-09-01 23:31:27  作者:佚名 [标签: 煤矿 钻孔 钻孔机 煤矿 钻孔 兰州 煤矿 ]
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