煤礦井下探放水套管安裝工作

2022-07-24 05:57:02 字數 2018 閱讀 8673

為了防止我公司所屬礦井在進行井下探放水作業時,因探放水孔湧水量突然增大止水套管安裝不牢無法及時止水而導致的淹井、傷人事故,確保礦井財產及礦工生命的安全水。根據多年來的生產實踐,介紹一種安全可靠的井下探放水孔止水套管的安裝方法。

井下探放水是一項常見的工作《煤礦防治水條例》規定,在採掘工作面前方接近老空積水、強含水層、陷落柱以及導水構造時,必須執行「有疑必探,先探後掘」的原則(在預計水壓大於0.1 mpa)的地點探放水時,應預先安裝孔口止水套管及孔口閘閥。可見,止水套管安裝工作直接關係到礦井的安全生產。因此,我們必須做到以下幾點;

1、掌握探放水鑽孔超前距及止水套管長度的相關事項;

探放水鑽孔超前距與止水套管的長度應根據《煤礦防治水規定》第九十八條之規定及探水地點的煤巖性質、水頭壓力、煤厚、煤巖力學強度以及採(掘)動影響、爆破震動等因素確定。

2、掌握開孔層位及孔徑的注意事項;

探放水孔開孔層位要根據所探含水體水量大小、水壓高低及探水地點的周圍煤岩層強度而定。對探放水量大、水壓高的賦水體,開孔層位應避開煤層,選擇較堅硬的岩層(如砂岩、砂泥岩等)作為開孔層位。開孔孔徑應比孔口套管略大(應不小200mm ),以便在孔口套管與孔壁之間灌注較多的水泥漿,增加孔口套管的抗水強度。

開孔鑽進深度應超出套管長度0.2m~0.3m,並將孔內沖洗乾淨。

3、止水套管的安裝;

(1)止水套管的設計與加工

止水套管的長度確定後,應選用剛性管材作為止水套管。為便於井下搬運,每根套管的長度以2.5m~3.0m 為宜,套管之間應用方型扣連線。為加強套管與孔壁之間的固定強度,使套管位於鑽孔的中心部位,應在所下套管外均勻焊接上半圓形的鐵球或鋼刺。

但焊接點不宜太多,每根套管有5~6個即可。

(2)止水套管的安裝方法;

首先將預先準備好的孔口套管按其對接順序,每兩節之間上緊絲扣而後頂入孔內。在套管與孔壁之間的正上方插入一根3m~4m的小氣管(15 mm 的鐵管),用鐵絲固定好,在氣管口處裝乙隻小閘閥。

其次,當準備工作就序後方可進行第一次封孔。用錨桿

封孔器對套管與孔壁之間進行封堵,封堵長度約3.5m左右(見附圖)。

附圖孔口套管安裝示意

具體配製及操作方法是:

封孔材料:用普矽425或525號水泥及經過篩分粒徑不大於2mm沖洗乾淨的黃沙。

將水泥和黃沙(灰沙)按配比1:2(體積比)配好。經過充分混合後加適量的水攪勻,以用手一抓成團狀即可。

然後再進行過篩,將過篩後的灰沙物裝入錨桿封孔器內,用高壓風打入套管與孔壁之間,由內向外直至孔口。最後用壓風將氣管打通,第一次封孔結束。

最後,當初次封孔結束24h後進行二次封孔。有兩種情況:

若探放水孔是仰角孔或平孔,在下套管時套管的末端應塞以包有麻布的木錐,二次封孔時用小氣管作為壓漿管。

具體方法是:

將水泥調成比重為1.5~1.8kg/m (水灰重量比0.6-1.1)的漿液(只要幫浦能壓人,灰漿應盡量調稠),用鑽機泥漿幫浦作為動力,

將水泥漿通過小氣管壓人套管與孔壁之間。待套管內有稀的水泥漿流出後,繼續向氣管內壓人水泥漿,直至有一定壓力後停止壓漿,關閉氣管口閘閥,等待水泥漿凝固。

若探放水孔是俯角孔,則套管的末端不能塞木錐,此時應從套管內壓人水泥漿。待小氣管有氣水和濃水泥漿跑出時即將小氣管口處閘閥關閉,再繼續向孔內壓人水泥漿,直至有一定的壓力後停止注漿,關閉孔口管上的閘閥,等待水泥漿凝固。

4、封孔質量檢查

經過二次封孔,待水泥漿凝固3~4d後方可進行掃孔。掃孔深度超過孔口管長度0.5m~1.

0 m時退出鑽具,安裝孔口閘閥及孔口壓力表,通過壓力幫浦向孔內做壓水試驗。在孔口水壓大於等於設計壓力時,孔口套管周圍如沒有漏(湧)水現象,說明符合要求,否則就要重新注漿加固。

5、施工注意事項

(1)當水壓大於0.5 mpa時,原則上不得在煤體內直接安裝套管探放水,應先改在岩層內鑽孔放水降壓,然後再在煤層探放水。

(2)如確實需要在煤體內探放高壓含水體,應先修築隔水牆,並預埋套管在牆體外進行探放水。同時對在牆上預埋的套管及其孔口安全裝置進行壓力試驗,達到設計要求後方準進行探放水。

(3)在節理裂隙發育、岩石鬆軟或破碎地段施工探放水孔時,應對鑽孔超前距(段)進行預注漿加固,然後再安裝孔口管,以保證孔口止水套管的安裝質量。

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