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[卓力施工]反井鉆機技術(shù)在許疃煤礦的應用
來(lái)源：www.yiyundesign.com 作者：admin 日期：2014-03-07 08:13:06 熱度：1087 ℃
摘要: 許疃煤礦在建設中利用LM - 120 反井鉆機施工副井基巖段、井底煤倉、81 和82 采區煤倉、工
作面出煤豎井、溜矸倉, 在加快礦井建設、提高單進(jìn)、安全生產(chǎn)和節約材料方面取得較好效果, 經(jīng)濟和社
會(huì )效益顯著(zhù)。
關(guān)鍵詞: 反井鉆機; 煤倉; 施工技術(shù)
中圖分類(lèi)號: TD 42113 文獻標識碼: B 文章編號: 1671 - 8550 (2005) 04 - 0051 - 02
1 應用概況
淮北礦業(yè)集團公司正處在“大投入、大開(kāi)發(fā)、大跨越”
式的快速發(fā)展階段, 要求在礦井建設中要以科技進(jìn)步為主,
大力推廣應用新技術(shù)、新工藝和技術(shù)創(chuàng )新?；幢钡V區以前
施工豎井、井底煤倉、溜矸倉時(shí), 均采用吊罐、木垛和爬
罐法施工, 工藝復雜、生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)強度大、工作環(huán)
境差, 特別是安全性差, 有害氣體容易積聚, 對人身和施
工安全構成極大威脅。許疃煤礦在建設中利用LM 系列反
井鉆機法施工反井具有勞動(dòng)強度低、成井質(zhì)量好、速度快、
工效高, 人身安全有可靠的保證, 在淮北礦區得到廣泛的
推廣應用。
2 施工準備
211 井巷的施工
在反井鉆機施工前, 必須將反井的上、下口的井巷工
程施工完畢, 并進(jìn)行永久支護。要保證鉆機施工有一個(gè)安
全的工作環(huán)境, 要求通風(fēng)正常, 支護完好, 并且軌道道面
以上至巷道頂板高度不低于315 m , 巷道寬度不低于
312 m , 如不能滿(mǎn)足要求, 則需要施工反井鉆機專(zhuān)用硐室。
煤倉或反井下口巷道必須保持安全暢通, 利于排水和排矸。
212 鉆機基礎的施工
在給出煤倉或反井中心坐標后, 要按照主機基礎施工
圖施工鉆機基礎。LM - 120 鉆機在許疃煤礦的應用中, 鉆
機的自重及作業(yè)時(shí)的扭矩、反鉆壓力均由基礎承受, 基礎
的施工技術(shù)要求較高, 其施工質(zhì)量直接影響成井質(zhì)量。鉆
機基礎寬210 m , 長(cháng)410 m , 厚為300 mm , 若巷道底板為煤
層, 則基礎厚度不低于500 mm?；A上鋪設軌道, 軌道面
必須保持水平, 強度應控制在C30 以上。在澆灌基礎時(shí)必
須搗固, 仔細找平, 上表面浮渣要清理凈。
213 電源及供、排水管路的準備
在鉆機穩裝前, 必須將供電、供水、排水、壓風(fēng)系統
的電纜和各種管路接到作業(yè)地點(diǎn)。供電必須有專(zhuān)用設備,
供水必須能滿(mǎn)足需要量, 并有一定的水壓, 自作業(yè)地點(diǎn)向
外挖好排水溝, 如不具備自然排水條件, 必須施工一個(gè)臨
時(shí)水窩, 并將排水管路接至水窩, 安裝好排水泵, 要求排
水能力不低于35 m3 / h。
3 注意事項
311 做好穩鉆工作
穩鉆的好壞直接影響到成井的質(zhì)量, 并對鉆機的工作
狀態(tài)產(chǎn)生很大的影響。如工作中鉆機發(fā)生偏移, 鉆機振動(dòng)
會(huì )急劇加大, 鉆進(jìn)效率明顯降低, 嚴重時(shí)能夠對鉆機、鉆
桿、鉆頭造成損壞, 甚至中斷鉆進(jìn), 造成廢孔。
經(jīng)過(guò)近3 年的使用, 為達到穩鉆要求采取了以下措施:
1) 必須嚴格按照鉆機基礎設計圖施工基礎, 澆灌混凝土必
須達到設計標號; 2) 穩鉆時(shí), 所有緊固件必須逐一檢查緊
固; 3) 鉆進(jìn)過(guò)程中, 應時(shí)刻注意鉆機工作狀況, 經(jīng)常檢查
主要緊固件, 發(fā)現松動(dòng)及時(shí)處理。
312 防止堵鉆
堵鉆是鉆進(jìn)工作中常見(jiàn)且極易發(fā)生的鉆進(jìn)事故, 堵鉆
后, 巖渣返不上來(lái), 鉆桿不能旋轉, 輕微堵鉆時(shí), 加大供
水量有時(shí)可順利解決; 嚴重堵鉆時(shí), 下部鉆桿水孔及鉆孔
內的環(huán)行空間都被巖渣堵實(shí), 如時(shí)間過(guò)長(cháng), 巖渣膠結起來(lái),
與鉆桿連在一起, 則鉆桿難以回轉, 有時(shí)無(wú)法升降。
許疃煤礦在利用LM - 120 反井鉆機施工7114 工作面
出煤豎井時(shí), 出現一次堵鉆和塌孔事故, 造成鉆進(jìn)中斷。
該豎井總深度41 m , 在導向孔鉆進(jìn)24 m時(shí), 供水管路突然
爆裂, 造成排渣供水中斷, 巖渣無(wú)法排除孔外, 鉆孔中尚
未完全排出的巖渣也沉積孔底, 埋住牙輪及鉆桿, 堵住輸
水通道, 造成堵鉆。當供水量較少時(shí), 巖渣不能及時(shí)排出,
也可能導致輸水管通道阻塞。為防止堵鉆, 要做好以下幾
方面的準備工作:
———供水管路的選擇。盡量選用無(wú)縫鋼管, 用法蘭盤(pán)
連接時(shí)要上緊螺母, 避免漏水。如使用軟管, 應選用鋼絲
編織的高壓膠管, 接頭選用高壓快速接頭。開(kāi)鉆前, 仔細
檢查供水管路, 按照要求接好管路, 并保證其連接質(zhì)量。
控水閥門(mén)的質(zhì)量也要保證, 鉆進(jìn)期間, 要配備人員管理供
水管路, 按操作規程接通和關(guān)閉水源, 防止管路爆裂, 避
免供水泄漏。
———嚴禁無(wú)計劃停水, 保證供水系統的正常工作, 需
要停水時(shí), 要提前通知鉆機工作人員, 做好停鉆準備。當
發(fā)生爆裂或泄漏時(shí), 要及時(shí)處理, 盡量縮短停水時(shí)間, 同
時(shí)將鉆桿提起。
———隨著(zhù)鉆進(jìn)深度的增加, 排渣逐漸困難, 此時(shí)應適
當增加沖洗排渣的時(shí)間, 鉆機不停機, 但不鉆進(jìn), 視水量
情況增加沖洗排渣的時(shí)間, 此時(shí)鉆機仍回轉, 但不給進(jìn),
以加強攪動(dòng)而利于排渣。通常隨鉆孔深度的增加排渣就顯
得困難, 每鉆完一根鉆桿, 應先連續沖排幾分鐘后再鉆進(jìn)。
鉆機換接鉆桿時(shí)一定要先沖洗、后停鉆、再停水, 最后卸
扣; 接入鉆桿后, 先打開(kāi)水閥再旋轉給進(jìn)。
———正確處理堵鉆。發(fā)生堵鉆事故后, 應根據不同的
情況, 采取相應措施進(jìn)行處理, 如果堵鉆較輕微時(shí), 可以
加大沖水量進(jìn)行沖洗井底, 或在鉆機的水頭上再接入一路
壓風(fēng), 采取邊沖洗邊用壓風(fēng)吹動(dòng), 將進(jìn)入牙輪噴嘴、鉆桿
輸水孔中的巖渣順導向孔與井壁環(huán)形空間吹出, 使孔道疏
通不再堵鉆。當堵鉆比較嚴重時(shí), 風(fēng)水攪動(dòng)已不足以排除
事故, 必須松開(kāi)鉆桿, 將一根長(cháng)風(fēng)管順鉆桿輸水孔插至堵
塞處的上部, 先注水后送風(fēng), 反復交替, 使巖渣逐步排出。
313 預防塌孔
當反井導孔穿煤層時(shí), 由于煤層較軟, 容易發(fā)生塌孔
事故, 此時(shí)煤將鉆桿周?chē)沫h(huán)行空間充滿(mǎn), 水及巖渣返不
上來(lái), 鉆進(jìn)速度明顯降低。為避免塌孔, 首先要清楚地質(zhì)
構造情況, 當鉆進(jìn)到煤層時(shí), 放慢鉆進(jìn)速度, 將排渣水量
適量降低。
314 有效控偏
鉆進(jìn)過(guò)程中, 反井中心線(xiàn)和鉆機主軸中心線(xiàn)應重合,
由于安裝及施工中的某些原因, 有可能造成這兩條線(xiàn)產(chǎn)生
偏斜。反井鉆機在正常情況下和偏斜情況下的工作狀態(tài)是
不相同的。正常鉆進(jìn)時(shí)推拉力和扭矩比較平穩, 變化不會(huì )
太大, 也不會(huì )產(chǎn)生劇烈變化; 而偏斜后, 要達到正常鉆進(jìn)
速度, 所需的推拉力及扭矩都大大增加, 震動(dòng)加劇, 往往
造成鉆機機件損壞。由于導向孔發(fā)生偏斜, 透孔偏離了設
計位置, 擴孔鉆頭的換接無(wú)法進(jìn)行, 被迫在導向孔透孔地
點(diǎn)放炮處理。
根據在許疃煤礦的應用, 鉆機控偏應采取以下措施:
1) 做好穩鉆工作可有效控偏, 采用剛性大的穩裝構件, 杜
絕因變形引起的偏移, 鉆進(jìn)中經(jīng)常檢查, 及時(shí)緊固松動(dòng)的
穩裝構件; 2) 用短鉆桿、低軸壓、慢鉆速開(kāi)孔, 直至第一
根穩定鉆桿全部進(jìn)入導孔后, 可酌情加大軸壓并提高鉆速,
在鉆進(jìn)深度超過(guò)后, 再按正常參數鉆進(jìn); 3) 導向孔開(kāi)孔使
用導向器; 開(kāi)鉆前短鉆桿必須與鉆頭連接絲扣擰緊; 開(kāi)鉆
前短鉆桿處可安一根穩定器, 以后在各處安一根穩定器;
4) 在鉆進(jìn)過(guò)程中密切注意巖層的變化, 在不均質(zhì)巖層中鉆
進(jìn)應作低軸壓鉆進(jìn), 鉆進(jìn)速度要緩慢均勻。
4 結語(yǔ)
反井鉆機已成為煤礦建設的重要設備, 應用也越來(lái)越
廣泛。對反井鉆機鉆井方法是一個(gè)反復的認識與實(shí)踐的過(guò)
程, 只有不斷地認識、研究和總結, 才能更進(jìn)一步提高技
術(shù)水平、工作效率和成井率, 并更好地服務(wù)于礦井建設。
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