钻孔远距离集中送浆、注浆工艺应用 崔海军

发表时间:2020/4/3   来源:《城镇建设》2020年3期   作者:崔海军
[导读] 煤矿井下施工很多情况下由于施工距离较远
        摘要:煤矿井下施工很多情况下由于施工距离较远,巷道没有打运系统,但是又需要对井下工程进行注浆工作,人工搬运水泥效率较低,安全风险较大,为此,进行钻孔远距离集中送浆、注浆工艺显得尤为重要。文章结合实例对某矿运顺底抽巷钻孔进行远距离送浆和注浆,结果表明该项工作效率高,安全风险小,值得推广使用。
        关键词:钻孔;远距离;送浆;注浆工艺
        淮河能源控股集团煤业公司下属某矿施工的某底抽巷由于没有安装打运系统,而根据工作需要又必须对多处钻孔进行注浆,工作量较大,而该巷道长度较长,显然通过人工搬运水泥的方式显然劳动效率低下,对安全管理造成不利影响,安全风险较大,为此我们采用远距离送浆注浆工艺满足钻孔注浆要求。
        1概况
        淮河能源控股集团煤业公司下属某矿施工的某底抽巷长度近2000m。根据工作需要由勘探工程处进行钻孔施工,钻孔施工完毕后,将要进行注浆工作,其中共钻孔设计有48组钻孔,每组设计9个钻孔,平均每个钻孔水泥用量150kg(3袋)。注浆范围从无极绳尾轮处第1组钻孔至里段第48组钻孔位置,约400m范围。设备体积核算:气动注浆泵直径0.5m、高:0.5m、体积:0.098m3;高压管:直径25mm、每10m管内体积0.0049m3。一桶水泥浆液的体积等同于200m高压管内体积。
   2 工艺介绍
    利用气动注浆泵制浆后,通过电动泵将浆液输送至里口气动注浆泵内,再利用气动注浆泵对钻孔进行注浆。在制浆处、钻孔处各配备一部无线对讲机联系制浆、送浆等工作,并完成开泵、停泵、卸压等操作环节。
3 主要选用设备
送浆泵:ZBY-70/7.0-11型电动注浆泵一台
        注浆泵:ZBQ-25/5煤矿用气动注浆泵四台
        高压管:Φ25mm10m高压胶管数根
通讯设备:无线对讲机
以上设备均为正规厂家生产的防爆合格产品,证件齐全,可以使用。
        4 具体操作流程
        第一步:安装直径25mm高压管路固定于帮部,高压管之间采用直通连接,使用专用“U”型卡进行固定。管路中间每隔50m安装一个卸压三通, 防止管路堵塞时便于检查。
    第二步:对电动泵及气动泵进行检查,是否正常运转;用清水试泵,确保注浆泵运作正常;压力表是否完好准;用系统压风检查管路是否有堵塞,确保管路通畅。
    第三步:共计需要6人进行送、注浆作业。制浆处三人,其中一人负责通讯,二人负责制浆;钻孔处三人,其中一人负责通讯,两人负责对钻孔进行注浆。
    第四步:制浆人员准备制浆,浆液搅拌完毕后,对讲机通知注浆人员开始送浆;送浆量达到要求后,由注浆人员发出指令停止送浆。然后,注浆人员通过注浆泵对钻孔进行注浆。
    第五步:注浆人员通过气动注浆泵对钻孔进行注浆。一个送、注浆环节结束。
        5 注意事项
        高压胶管连接必须牢固可靠,并固定在风水管路或巷帮锚网上吊挂平直,接头处使用铁丝进行二次保护;注浆区域前后10m范围设置警戒,其他人员严禁进入;制浆人密切关注压力表变化,若出现异常立即停泵查找原因;开泵、停泵等环节必须对讲机及时联系,防止误操作;注浆结束彻底冲洗注浆泵及注浆管路,防止残余水泥浆堵塞泵体及管路。
6 具体效果检验
6.1 效率方面
按照计算本次施工共有48组钻孔, 需要水泥1296袋(64.8t),工作顺利的情况下需要3人6个圆班完成。核算进尺效率: 200m/圆班×6天=1440m
        6.2 节省时间
        经过测算和现场实际情况来说,单组集中注浆可以节省140分钟,可见效率大大提升。
        6.3相互监督作用
单孔单注人员是固定人员执行“谁施工、谁封孔、谁注浆”的原则;远距离集中送浆的人员是随机安排富余人员,并不是本机组人员。对于注浆中出现的问题会直接暴露出来,无形中增强了职工对封孔、注浆环节的责任心。
        7浓度分析
        7.1 单孔浓度考核情况见下表1
        表1 单孔浓度考核情况
       
        7.2 单元浓度考核情况见表2
        表2 单元浓度考核情况
          
        7.3 浓度分析情况
        经过综合分析可以知道该运顺底抽巷采用远距离送浆注浆工艺注浆的钻孔440个,平均抽采浓度49%,平均百孔抽采纯量0.46m3/min。
        8 结束语
        通过实施该项技术,取得明显效果,首先在安全方面,由于井下巷道温度高、湿度大、造成底板湿滑,职工来回搬运水泥在湿滑路面行走,很容易造成滑倒、摔倒等现象,安全风险较大。采用远距离送浆注浆工艺,通过敷设管路输送浆液到达指定位置,避免了职工长距离搬运水泥,提高了施工环节的安全性。
   其次在生产增效方面,在不影响打钻工作的前提下,随机抽调富余人员进行注浆,提高了施工人员的利用率。避免了人工搬运水泥环节,也就是节省了更多的打钻时间。所有水泥需要三人搬运6个圆班完成,累计节省人力资源18人;按照该施工地点人均进尺效率核算,可以额外增加进尺1440m。
    最后在质量控制方面,根据矿2#文抽采预抽钻孔考核要求:煤层瓦斯含量4-6 m3/t,瓦斯抽采百孔纯量不低于0.2 m3/min ,单元评价期内抽采瓦斯浓度不低于15%。通过该工艺注浆后,钻孔各项指标符合矿文件要求,百孔纯量高于指标2.3倍,单元评价期内抽采浓度高于指标1.2倍。
        综上所述,该项施工工艺比较先进,效率明显,有利于安全生产,为此,该项及时可以在类似条件下推广使用。
        参考文献:
        [1]施宗申.煤矿注浆施工工艺研究【J】防护工程,2017年第17期
        ?[2]陈颖兴,郭振新.聚氨酯水泥浆封孔技术在新景矿的应用[J].煤炭工程,2013,45(5):71-72,75.
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