反井鉆機技術(shù)在許疃煤礦的應用

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反井鉆機技術(shù)在許疃煤礦的應用 2005-10-24 16:52:36 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(qū)煤倉、工作面出煤豎井、溜矸倉, 在加快礦井建設、提高單進、安全生產(chǎn)和節(jié)約材料方面取得較好效果, 經(jīng)濟和社會效益顯著。關(guān)鍵詞:反井鉆機; 煤倉; 應用概況:淮北礦業(yè)集團公司正處在“大投入、大開發(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步為主,大力推廣應用新技術(shù)、新工藝和技術(shù)創(chuàng)新。淮北礦區(qū)以前施工豎井、井底煤倉、溜矸倉時, 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(gòu)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(qū)得到廣泛的推廣應用。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, 并進行^支護。要保證鉆機施工有一個安全的工作環(huán)境, 要求通風正常, 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 , 如不能滿足要求, 則需要施工反井鉆機專用硐室。煤倉或反井下口巷道必須保持安全暢通, 利于排水和排矸。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。在澆灌基礎時必須搗固, 仔細找平, 上表面浮渣要清理凈。電源及供、排水管路的準備在鉆機穩(wěn)裝前, 必須將供電、供水、排水、壓風系統(tǒng)的電纜和各種管路接到作業(yè)地點。供電必須有專用設備,供水必須能滿足需要量, 并有一定的水壓, 自作業(yè)地點向外挖好排水溝, 如不具備自然排水條件, 必須施工一個臨時水窩, 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。做好穩(wěn)鉆工作穩(wěn)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, 鉆機振動會急劇加大, 鉆進效率明顯降低, 嚴重時能夠?qū)︺@機、鉆桿、鉆頭造成損壞, 甚至中斷鉆進, 造成廢孔。經(jīng)過近3 年的使用, 為達到穩(wěn)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(wěn)鉆時, 所有緊固件必須逐一檢查緊固; 3) 鉆進過程中, 應時刻注意鉆機工作狀況, 經(jīng)常檢查主要緊固件, 發(fā)現(xiàn)松動及時處理。防止堵鉆堵鉆是鉆進工作中常見且極易發(fā)生的鉆進事故, 堵鉆后, 巖渣返不上來, 鉆桿不能旋轉(zhuǎn), 輕微堵鉆時, 加大供水量有時可順利解決; 嚴重堵鉆時, 下部鉆桿水孔及鉆孔內(nèi)的環(huán)行空間都被巖渣堵實, 如時間過長, 巖渣膠結(jié)起來,與鉆桿連在一起, 則鉆桿難以回轉(zhuǎn), 有時無法升降。許疃煤礦在利用LM - 120 反井鉆機施工7114 工作面出煤豎井時, 出現(xiàn)一次堵鉆和塌孔事故, 造成鉆進中斷。該豎井總深度41 m , 在導向孔鉆進24 m時, 供水管路突然爆裂, 造成排渣供水中斷, 巖渣無法排除孔外, 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, 巖渣不能及時排出,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。盡量選用無縫鋼管, 用法蘭盤連接時要上緊螺母, 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。控水閥門的質(zhì)量也要保證, 鉆進期間, 要配備人員管理供水管路, 按操作規(guī)程接通和關(guān)閉水源, 防止管路爆裂, 避免供水泄漏?！獓澜麩o計劃停水, 保證供水系統(tǒng)的正常工作, 需要停水時, 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, 要及時處理, 盡量縮短停水時間, 同時將鉆桿提起。———隨著鉆進深度的增加, 排渣逐漸困難, 此時應適當增加沖洗排渣的時間, 鉆機不停機, 但不鉆進, 視水量情況增加沖洗排渣的時間, 此時鉆機仍回轉(zhuǎn), 但不給進,以加強攪動而利于排渣。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(xù)沖排幾分鐘后再鉆進。鉆機換接鉆桿時一定要先沖洗、后停鉆、再停水, ^后卸扣; 接入鉆桿后, 先打開水閥再旋轉(zhuǎn)給進?！_處理堵鉆。發(fā)生堵鉆事故后, 應根據(jù)不同的情況, 采取相應措施進行處理, 如果堵鉆較輕微時, 可以加大沖水量進行沖洗井底, 或在鉆機的水頭上再接入一路壓風, 采取邊沖洗邊用壓風吹動, 將進入牙輪噴嘴、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, 風水攪動已不足以排除事故, 必須松開鉆桿, 將一根長風管順鉆桿輸水孔插至堵塞處的上部, 先注水后送風, 反復交替, 使巖渣逐步排出。預防塌孔當反井導孔穿煤層時, 由于煤層較軟, 容易發(fā)生塌孔事故, 此時煤將鉆桿周圍的環(huán)行空間充滿, 水及巖渣返不上來, 鉆進速度明顯降低。為避免塌孔, 首先要清楚地質(zhì)構(gòu)造情況, 當鉆進到煤層時, 放慢鉆進速度, 將排渣水量適量降低。有效控偏鉆進過程中, 反井中心線和鉆機主軸中心線應重合,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。正常鉆進時推拉力和扭矩比較平穩(wěn), 變化不會太大, 也不會產(chǎn)生劇烈變化; 而偏斜后, 要達到正常鉆進速度, 所需的推拉力及扭矩都大大增加, 震動加劇, 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, 擴孔鉆頭的換接無法進行, 被迫在導向孔透孔地點放炮處理。根據(jù)在許疃煤礦的應用, 鉆機控偏應采取以下措施: 1) 做好穩(wěn)鉆工作可有效控偏, 采用剛性大的穩(wěn)裝構(gòu)件, 杜絕因變形引起的偏移, 鉆進中經(jīng)常檢查, 及時緊固松動的穩(wěn)裝構(gòu)件; 2) 用短鉆桿、低軸壓、慢鉆速開孔, 直至第一根穩(wěn)定鉆桿全部進入導孔后, 可酌情加大軸壓并提高鉆速,在鉆進深度超過后, 再按正常參數(shù)鉆進; 3) 導向孔開孔使用導向器; 開鉆前短鉆桿必須與鉆頭連接絲扣擰緊; 開鉆前短鉆桿處可安一根穩(wěn)定器, 以后在各處安一根穩(wěn)定器; 4) 在鉆進過程中密切注意巖層的變化, 在不均質(zhì)巖層中鉆進應作低軸壓鉆進, 鉆進速度要緩慢均勻。4 結(jié)語反井鉆機已成為煤礦建設的重要設備, 應用也越來越廣泛。對反井鉆機鉆井方法是一個反復的認識與實踐的過程, 只有不斷地認識、研究和總結(jié), 才能更進一步提高技術(shù)水平、工作效率和成井率, 并更好地服務于礦井建設。

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