机械封孔技术的应用.pdf

阳 煤 科 技 2 0 0 6年第 2期 机械封孑 L 技术的应用 孙建文 摘要采用气动隔膜泵机 械封口，解决了钻孔角度较小时，无法采用人工灌浆封口的难题。 关键词钻孔机械封口 经济效益 中图分类号T D 7 4 5 1 现 状 随着采煤技术发展和开采顺序的变化，打钻 放水工作量日益增火。在打钻放水过程中，为了 有效地控制放水鼙，防．1 J 发生水患事故，要在钻 孔外端安置专用封口套管，采用人工反向灌浆的 方法将套管稳固，然后在套管的一端安装水门。 为了保证封孔效果，使泥浆能顺利地从套管顶端 反出充满四壁， 钻孔角度设计一般为 7 0 。～9 0 。。 人 [ 封孔只凭直观感觉，封口质量很难掌握，为 了防J } 套管在打钻过程中受到摩擦和震动而下落 域钻孔透水后在关闭水门接管期间套管承受不了 上方积水压力而下落造成事故，故而在封孔凝同 2 4小时后，必须在套管的外露端上 卡、打柱，方 可进行正常打钻。具体 一 艺为先用 由1 5 0 m m的 钻头开孔 2 ． 0 5 m ， 停钻将 由1 0 8 n u n 2 ． 4 m的专用套 管用木楔临时同定在钻孔内，套管上端距孔底 5 0 m m ， 带法兰盘的一端外露 2 0 0 m m ， 人_T灌浆封孔 凝同 2 4小时后，上卡、打柱，用 7 5 m m钻头正 式打钻。 但是在钻孔角度较小的情况 F，泥浆很难从 套管四壁流出，无法进行封孔，安全没有把握， 只得动H j 掘进队组打专刚放水巷，制约着采掘队 组的生产。 2 机械封孔技术的实施及工艺 2 ． 1 机械封钻技术的实施 为了缓解_ 二 矿井 刚水紧张的局面 ，矿决定 在东丈八副巷向老 矿采 打钻取水。矿组织有 关人员调查分析，召开专业会，制定放水方案、 措施。决定采J { j 风动机械封孔，从组织实施，到 钻孔透水，历时 1 1日，在打钻期间，要求打钻地 点顶板支架完整，支护有效，稳钻机巷道要保证 足够高度， 确保钻机有效形成， 放水孔先用 1 5 0 ra m 钻头打 7 m ，停钻安装封孔套管，套管上端距孔底 2 0 0 m m ，实行三班现场跟工程，记录有关数据，不 时调整钻孔的倾角和斜长， 经过实际操作和观察。 确定倾角为 2 5 。，斜长为 2 9 m ， 施工方便，效果 好。打钻放水工作 圆满结束。 钻孔透水后，出水量约 5 0 m 。 ／ h ， 通过数次开、 关水门试验，封孔效果十分理想 ，儿乎是滴水不 漏。正常放水量控制在 3 0 m 。 ／ h 左右，既解决 了井 下} { j 水燃眉之急， 省了人鼙购水资金，义解决 了在钻孔角度较小时无法进行人． 1 封孔的难题， 从此，风动机械封孔技术在二矿推广应．H j ，经济 效 和社会效 显著。 2 ． 2 机械封孔工艺 钻孔设计为一个全岩钻孔，钻孔倾角 2 5 。， 斜长 2 9 m ，封孔套管长 3 m ，以压风为动力源，首 次采用气动隔膜泵机械封孔。 泥浆为 4 2 5 水泥掺 水按水灰比 0 ． 7 1的比例在搅拌池内搅拌成糊 状，并掺入适量的水玻璃 。隔膜泵的一端与I刮定 在钻 L V ,J 的套管用特制档盘连接，另一端放入搅 拌池内，然后启动隔膜泵，开始封孔注浆 边搅 拌边注浆 ， 直至泥浆不进为． J 。 封孔后隔 2 4小时 ，再用 由7 5 m m钻头钻通套 管后再打 l m ， 然后进行注水试压，压力不小于积 水最火压力的 1 ． 5 倍，实测压力为2 M p a ，远远火 积水压力 1 ． 5倍。具体． 艺为先J {』 咖1 5 0 m m 的钻头开孔 3 ． 0 m 斤停钻， 下转第 3 6页 一 3 7 阳 煤 科 技 2 0 0 6年第 2期 在打顶锚杆眼，巷道矸至顶板没有足够高时，更 换钻杆打眼是必不可少的工序，先用短钻杆打垂 直眼后，再依次用中钻杆 、长钻杆打好注锚杆所 需要的眼，只有这样，才能保证锚杆眼的方向要 求，保证锚杆角度合格。阳煤一矿开掘工区开二 队，就是利用更换钻杆打锚杆眼的方法 ，解决了 锚杆角度质量问题。 2 注锚杆时，应用锚杆杆体试验眼深，眼 深误差在 5 0 m m以内。 注意不使用硬化 了的树脂锚 固剂 ，选好锚固剂后 ，用杆体送到眼的底部，再 上特制转套，利用煤电钻为动力进行搅拌。搅拌 后 ，等树脂锚同剂稍胶凝后 ，再取转套，并用木 楔等卡住， 一般 l 5 分钟后， 锚固剂与锚杆较充分 固化后，再上锚杆托板和螺母，拧螺母时，最好 用气扳机 ，以保证扭矩达到要求 。 3 ． 3加强技术管理和检查 为保证树脂锚杆支护质量，施工单位必须加 强技术管理和质量检查，对于新进的树脂锚固剂 必须经过抽查试验其可靠性， 达到规定的性能后， 方准使用。 对于锚杆 ， 应主要检查锚杆眼的眼深 、 眼的直径、眼的方向、锚杆的角度、锚杆的间排 距、锚杆的锚同力和扭矩等。特别要定期抽查试 验锚杆的锚同力和扭矩，锚同力不符合要求时， 如果是人为因素，必须重打或补打锚杆；如果是 客观因素，必须重新选择支护方式。如果扭矩不 符合要求时，必须重新旋紧螺丝或补打锚杆。还 应注意在拉拔锚杆试验时，在规定的锚同力范围 内拉出的滑移量不得超过 l O m m 。建议勤检查锚杆 的质量，班组要逐根检查托板、杆体是否松动， 锚杆角度是否符合要求等；队组要有专人对锚杆 实行编号、挂牌管理，并班班检查锚杆质量，不 定期检查锚同力和扭矩 ，做好记录；检查单位要 不定期现场实测，选点抽查 、验收，使锚杆质量 动态达标 。通过检查，尽早发现不合格锚杆，快 速、及时地处理 。 4 结论 对于树脂锚杆质量应从影响其主要因素抓 起，加强技术管理及职工正规操作管理 ，才能保 证支护质量，从以上分析，可以得 出结论 1 改进树脂锚J司剂的包装及制作方法利改 善存贮环境，提高树脂锚同剂的质量，是现生产 条件下，保证树脂锚杆支护质量的前提。 2 提高职工的正规操作水平， 抓好每一道 施工工序 ，正确安装树脂锚杆并加强对树脂锚杆 支护质量的技术管理和质茸检查，是保证树脂锚 杆支护质量的基础 。 作者简介刘亮义 1 9 7 O 一 男，矿建助T一矿职教中 心T E L O 3 5 3 7 01 2 3 6 5 上接第 3 7页将 l O m m X3 ． 4 m的塑料排气管 绑在套管的外壁，上端超出套管 l O 0 - - 1 5 0 m m ，排 气管外露 2 0 0 - - - 3 0 0 m m ，在套管的下端距法兰盘 2 0 0 m m处缠干海带 2 5 0 m m ， 厚 5 0 m 左右， 把 1 0 8 m m 3 ． 0 m 的套管固定在钻孔内，套管的上端与孔底 保持 2 0 0 m m的间隙，以便泥浆顺利反出，接通封 孔管路，启动气动隔膜泵，开始注浆封孔，孔内 的空气通过排气管排出，直至泥浆不进为止。解 脱管路， 并用水冲洗，间隔 2 4小时后再用 由7 5 m m 的钻头钻通套管后再打 1 ． O m， 然后接通管路注 水测压，最后上水门用由7 5 m m钻头开始正式打 一 3 6 一 钻。 3 结论 风动机械封孔技术的应用， 解决了钻孔角度较 小时无法采用灌浆封孔的难题，钻孔角度在 5 。～ 2 5 。。多次应J f j ，效果显著。风动机械封孔，以压 风为动力源，减少了铺设电缆、设置开关等 1 ． 序， 达到了安全、方便、省 、省时的目的，社会效益 可观 。 作者简介孙建文 1 9 7 2 一男，采煤助理工程师，二 矿刍 技术部T E L 0 3 5 3 --7 0 2 2 1 1 4