水力冲孔技术管理规范
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水力冲孔实施方案一、前言水力冲孔是一种利用高压水流对金属材料进行孔洞加工的方法,它具有加工速度快、加工质量高、操作简单等优点,因此在金属加工领域得到了广泛的应用。
本文将介绍水力冲孔的实施方案,以帮助相关人员更好地掌握水力冲孔技术。
二、设备准备1. 水力冲孔机:选择适合工件加工要求的水力冲孔机,确保设备性能稳定、操作简便。
2. 高压水泵:选用高品质的高压水泵,保证水压稳定,以满足加工需要。
3. 控制系统:配备可靠的控制系统,确保操作人员能够方便地控制水力冲孔过程。
三、工艺流程1. 准备工件:将待加工的金属材料固定在工作台上,确保工件表面平整,避免加工过程中出现偏移或震动。
2. 调整参数:根据工件材料和加工要求,调整水力冲孔机的参数,包括冲头直径、冲头速度、水压等参数。
3. 进行冲孔:启动水力冲孔机,按照设定的参数进行冲孔加工,确保冲孔位置准确、孔径精准。
4. 检验质量:对加工后的工件进行质量检验,确保孔洞质量符合要求。
四、安全注意事项1. 操作人员应穿戴好防护装备,避免因操作不慎造成伤害。
2. 在操作过程中,严禁将手部或其他身体部位靠近冲孔机的工作区域,以免发生意外伤害。
3. 定期对水力冲孔设备进行维护保养,确保设备运行稳定、安全。
五、技术优势1. 加工速度快:水力冲孔机能够在短时间内完成大量孔洞加工,提高生产效率。
2. 加工质量高:水力冲孔机能够实现孔径精准、孔洞光滑,保证加工质量。
3. 操作简便:水力冲孔机的操作流程简单,操作人员能够快速上手,降低操作难度。
六、结语水力冲孔作为一种高效、精准的金属加工方法,已经在工业生产中得到了广泛的应用。
通过本文介绍的水力冲孔实施方案,相信能够帮助相关人员更好地掌握水力冲孔技术,提高加工效率,保证加工质量。
希望本文能够对您有所帮助。
一、目的为确保冲孔机操作人员的人身安全和设备的安全运行,防止事故发生,特制定本安全管理制度及流程。
二、适用范围本制度适用于公司所有使用冲孔机的操作人员、维修人员及管理人员。
三、安全管理制度1. 开机前准备(1)操作人员应熟悉冲孔机的结构、性能和操作方法,了解安全操作规程。
(2)开机前,操作人员应检查设备是否处于正常状态,如发现异常,应立即停止使用,并报告相关部门。
(3)操作人员应穿戴好个人防护用品,如安全帽、防护眼镜、防尘口罩等。
2. 操作规程(1)操作人员应遵循以下操作流程:安装模具→试运行→确定首样→生产。
(2)安装模具时,应按照产品型号确定模具,并确保模具安装牢固。
(3)试运行时,应在润滑点和各摩擦部位加足润滑油,检查离合器机构和操纵机构是否正常。
(4)确定首样时,应将准备好的物料试冲几个,确认孔位达到要求。
3. 日常维护与保养(1)操作人员应定期对冲孔机进行检查,如发现异常,应立即停止使用,并报告相关部门。
(2)定期检查液压系统,确保液压油清洁、充足。
(3)定期检查各部件的磨损情况,及时更换磨损严重的部件。
4. 事故处理(1)发生事故时,操作人员应立即停止设备运行,保护现场,并立即报告相关部门。
(2)事故发生后,应迅速组织人员进行调查,查明事故原因,制定整改措施。
四、安全流程1. 开机前(1)操作人员检查设备状态,确认正常后,穿戴好个人防护用品。
(2)操作人员按照操作规程进行开机前准备。
2. 操作过程中(1)操作人员按照操作规程进行操作。
(2)操作人员随时关注设备运行状态,发现异常立即停止设备运行。
3. 日常维护与保养(1)操作人员定期检查设备,发现异常立即报告。
(2)定期进行液压系统检查和液压油更换。
4. 事故处理(1)发生事故时,操作人员立即停止设备运行,保护现场。
(2)事故发生后,立即报告相关部门,组织人员进行调查和处理。
五、监督与检查1. 安全管理部门负责对冲孔机安全管理制度及流程的执行情况进行监督和检查。
水上钻孔规范标准最新水上钻孔作业是一项技术要求高、风险性大的工程活动,特别是在海洋、河流等水域进行的钻探作业。
为了确保作业安全、高效,制定一套水上钻孔规范标准是至关重要的。
以下是水上钻孔规范标准的最新内容:1. 引言水上钻孔作业涉及到多学科知识,包括地质学、海洋学、结构工程学等。
本规范旨在为水上钻孔作业提供一套统一的技术要求和操作流程,确保作业的安全性和经济性。
2. 作业前准备- 2.1 环境评估:对作业区域的自然环境、水文地质条件进行详细评估。
- 2.2 设备检查:确保所有钻探设备和辅助设备处于良好状态,符合作业要求。
- 2.3 安全培训:对作业人员进行安全教育和技能培训,确保他们熟悉操作规程和应急预案。
3. 设备与材料- 3.1 钻探设备:应选择适合水域环境的钻探设备,包括钻机、钻杆、钻头等。
- 3.2 辅助设备:包括定位系统、导航设备、通讯设备等。
- 3.3 材料:包括钻探用泥浆、防腐蚀材料等。
4. 作业流程- 4.1 定位:使用高精度定位系统确保钻探位置的准确性。
- 4.2 钻探:按照预定的钻探方案进行作业,实时监控钻探参数。
- 4.3 取样:在钻探过程中,按照规范要求进行地质取样。
- 4.4 记录:详细记录钻探过程中的各项数据和异常情况。
5. 安全与环保- 5.1 安全措施:制定严格的安全操作规程,确保作业人员和设备的安全。
- 5.2 环境保护:采取有效措施,减少作业对水域环境的影响。
6. 质量控制- 6.1 质量标准:明确钻探作业的质量要求,包括钻孔深度、孔径等。
- 6.2 质量检测:定期对钻探成果进行质量检测,确保符合标准。
7. 应急预案- 7.1 应急准备:制定详细的应急预案,包括设备故障、人员伤害等情况的应对措施。
- 7.2 应急演练:定期进行应急演练,提高作业人员的应急处理能力。
8. 作业后处理- 8.1 现场清理:作业结束后,对作业现场进行彻底清理,恢复环境原貌。
- 8.2 数据分析:对采集的数据进行分析,形成钻探报告。
目章 节 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 工作面概况 工程量概况 名录称 页 码2 5 10 15 17 32 42 47 53 55 58施工组织及设备选型、操作规范 钻机运输、安装、移动 钻孔施工安全技术措施 水力冲孔安全技术措施 钻孔施工期间异常信息的处置 封孔安全技术措施 钻孔施工质量及文明生产 预防职业健康危害安全技术措施第十一章 灾害应急处置与避灾路线0 / 73第一章一、工作面概况工作面概况己 15-17-1(2)101 采面位于己二西翼辅助采区下部第五个区段, 东邻辅助 采区三条下山,西至采区边界 F8 断层,北接己 15-17-1(2)081 采面,南边尚 未开采, 对应地面位置张庄水库西侧, 4710 与 4602 钻孔之间。
己 15-17-1(2)101 采面标高为:-722m~-750m,对应地面标高为:+112~+140m,己15-17-1(2)101采面设计走向长 1421m,可采走向长 1380m,采长 260m,采面回采己 15-17 煤层,己 15 煤层与己 16-17 煤层合层,煤层厚度在 5.50~7.0m 之间,平均 6.3m,采高 5.4m,煤层倾角平均 7° ,可采储量 275 万吨。
己 15-17-1(2)101 切抽巷设计长度 253m,设计断面为 4600×3400mm 半 圆拱断面,采用锚网、锚索联合支护,巷道坡度 0~6°,巷道背采面侧有电 缆、小线,向采面侧有风筒、供风管、供水管、排水管、抽放管路,巷道 中间铺设有皮带。
己15-17-1(2)101切抽巷背采面侧与其上方己15-17-1(2)101切眼向采面侧帮对帮平距 1 米内错布置,距己 15-17 煤层底板不低于 7m。
己15-17-1(2)101 15-17-1(2)101切抽巷目前上段已经施工完毕,下段掘进 50 米左右,上方己 切眼尚未掘进。
水力冲孔管理制度及考核办法为促进水力冲孔卸压增透技术的应用,提高瓦斯治理效果,同时根据公司要求,矿从2014年11月份开始,对水力冲孔工作进行重点推进。
为保证水力冲孔工作正常推进,达到预期效果,特制定以下管理制度及考核办法。
第一条在公司月度水力冲孔工作考核中获得第一名的,对通防队队长奖励1500元,通风防突部部长、通防队副队长各奖励1200元,通风防突部副部长奖励1000元,技术主办奖励600元,部室、区队主管抽放技术员奖励600元,电工奖励300元,测量工奖励200元。
第二条在公司月度水力冲孔工作考核中获得第二名的对通防队队长奖励700元,通风防突部部长、通防队副队长各奖励500元,通风防突部副部长奖励400元,技术主办奖励300元,部室、区队主管抽放技术员奖励300元,电工奖励150元,测量工奖励100元。
第三条在公司月度水力冲孔工作考核中获得第三名的,对通防队队长罚款500元,通风防突部部长、通防队副队长各罚款400元,通风防突部副部长罚款300元,技术主办罚款200元,部室、区队主管抽放技术员罚款200元,电工罚款100元,测量工罚款50元。
第四条无特殊原因通防队每天必须安排人员实施水力冲孔,否则对当班值班队长罚款100元/班。
第五条水力冲孔每天按1.5个钻孔考核(两部钻机一天水力冲孔3个孔),当天完不成冲孔个数的,对通防队当天三个跟班队长各罚款100元;连续2天完不成冲孔任务的,对两天内通防队值班队长、队长各罚款100元。
第六条通防队机电队长负责钻机及水力冲孔泵的日常维护工作,水力冲孔泵或钻机出现故障,影响超过4个小时的对当班机电工罚款100元,超过8小时的对队长、机电队长各罚款100元,影响时间每延长两小时加罚100元.第七条通防队跟班队长负责监督冲孔工作,每班班中、下班前由跟班队长向调度室和队部汇报水力冲孔情况。
出现异常情况或冲孔影响,必须及时处理并汇报队部、通风防突部等。
通防队值班人员做好下一步工作安排,当班未汇报的对通防队跟班队长罚款50元。
引水洞施工的规章制度第一章总则第一条为规范引水洞施工,保障施工人员的安全,保护环境,保证工程质量,制定本规章制度。
第二条本规章适用于引水洞施工单位的各级管理人员以及施工人员,必须严格遵守。
第三条引水洞施工单位应当建立规范的工程管理体系,按照相关法律法规和标准进行施工。
第四条承担引水洞施工任务的单位应当具有相应的资质和经验,施工人员必须具备相关的技术和安全知识。
第五条施工单位应当加强安全教育培训,确保施工人员了解本规章制度的内容,做到每人必须遵守。
第六条引水洞施工单位应当加强对施工现场的监督和管理,及时发现并解决问题,确保施工顺利进行。
第七条施工单位应当建立健全应急预案,确保在突发事件发生时能够及时有效地处理。
第二章施工前准备第八条施工单位在开工前应当编制施工方案,包括施工图纸、施工工艺和施工计划等。
第九条施工前需对施工现场进行勘察,了解地质条件、气候特点等,为后续施工做好准备。
第十条施工单位应当根据施工现场的实际情况,配备必要的施工设备和工具,确保施工顺利进行。
第十一条施工单位应当做好施工现场的标识和围挡工作,确保施工现场的安全性。
第十二条施工单位应当加强对施工人员的安全教育培训,确保施工人员了解相关安全规定。
第十三条施工单位应当及时向相关部门申请必要的施工许可证,确保施工合法进行。
第三章施工过程管理第十四条施工单位应当根据施工计划,严格按照施工方案进行施工,不得擅自变更。
第十五条施工单位应当加强对施工现场的巡查和监督,发现问题立即处理,确保施工安全。
第十六条施工单位应当保障施工人员的安全防护措施,做好施工现场的安全管理工作。
第十七条施工单位应当加强对施工材料和设备的质量管理,确保施工质量。
第十八条施工单位应当做好施工现场的文明施工工作,保持环境整洁。
第十九条施工单位应当加强对施工进度的控制,确保施工按时完成。
第四章施工结束后管理第二十条施工结束后,施工单位应当对施工现场进行清理,恢复原状。
第二十一条施工单位应当做好相关资料的整理和归档工作,保留施工记录等相关资料。
水力冲孔实验根照矿井瓦斯治理规划,11采区采用穿层钻孔预抽煤层条带瓦斯措施,几个月来测量出的数据显示,11011底板抽放巷钻场内钻孔中的浓度远远达不到预期的浓度,主要原因是煤层透气性差,通过实验研究提出了水力冲孔的施工要领、水力冲孔及其消突机理,研究表明,采用底板岩巷穿层钻孔与水力冲孔区域消突措施,可有效的消除突出应力,大幅度的增加煤层的透气性,保障了工作面的安全高效回采。
为此,由大众煤矿各部室\区队有关人员组成研究小组,于2010年7月对大众煤矿11011下顺槽底板抽放巷进行水力冲孔实验。
一、水力冲孔钻孔设计1、水力冲孔工艺①提前焊接好喷嘴。
将喷嘴焊在钻杆上做成割刀,向孔内装杆在最前方;②冲孔时至少应有四人施工,1人操作高压水阀及换杆;1人负责用管钳转动钻杆进行装杆;1人负责清煤;1人观察孔口情况(并协助装杆);③在岩孔内装杆须用静压水,钻杆接头间隙用棉纱封闭严密,拧紧④装至见煤位置时,去掉钻杆上的静压水管,换成高压水管连接到钻机上,打开高压注水泵缓慢升高压力,向冲孔位置输送高压水;⑤打开钻场外高压控制阀门向钻孔供水,水压缓慢升高,不得大于22MPa,一般为20MPa。
;⑥开始冲煤孔第1根钻杆时,应缓慢推进,并保持较长时间(至少30分钟),直至钻孔排水顺畅,水色较清,无明显煤(岩)粉冲出时,再装下一杆;⑦装杆时,首先关闭高压水阀门,接着打开卸压阀,待钻杆内水压完全卸载之后(目视卸压阀出水流不急),用棉纱封闭钻杆接头间隙后接杆并拧紧;⑧在冲孔过程中,以保持水流正常为准。
若发现钻孔不出水,要立即停止推进,回撤钻杆,并来回推进几次,待水流正常时再缓慢冲孔;⑨计划每个钻孔冲出煤量为1吨。
⑩水力冲刷施工工艺见下图1—冲刷钻孔2—冲刷水枪3—钻机4—高压胶管5—高压水泵6—水管7—水车2、实验钻场的确定根据大众煤矿11011下顺槽底板抽放巷的具体情况选择实验钻场:11011底板抽放巷1号钻场位于11011下顺槽底板瓦斯抽放巷内部,距底板抽放巷巷道开口的距离为100m,钻场距煤层底板法线距离为17.7m,距11011下顺槽上帮水平距离为20m,标高为-240m,钻场周围岩层为砂岩,中等坚硬;地质构造复杂程度中等。
水利水电工程钻孔注水试验规程一、施工前准备1、施工现场要求整洁、安全、通风良好,要设置警戒线,防止行人靠近、观看,并切断高压电源。
2、钻机操作人员应熟悉本规程,掌握钻孔技术,熟悉设备操作,保证施工安全。
3、注水设备及管道应具有防爆措施,注水泵宜用电动或气动的。
二、试验过程1、试验前宜按要求检查钻孔孔径、深度及道路桥梁等设施的承载能力是否足够安全。
钻机具体位置、方向及孔径属安全范围内并确认好芯管的安装位置。
2、注水前先清洗钻孔内壁和芯管内壁,确保干净、无杂物。
3、安装好注水管道,连接好注水泵,检查是否密闭,无漏水现象,然后开始注水。
4、水压不应超过设计最高值,初次注入水应缓慢,以逐渐适应管道和孔内压力,避免出现爆管现象。
注水速度宜根据孔深、孔径、地层情况、安全系数等因素来控制,避免过快或过慢的注水速度。
5、为避免影响水泵的寿命,注水时不宜连续50分钟以上,12个小时内不宜超过连续工作3次。
6、在注水过程中要注意监控注水压力和流量,及时发现异常情况待处理。
7、注水结束后,应将注水管道和注水泵清洗干净,离开现场,回收设备。
三、试验数据的处理1、根据试验中的记录数据,分析整理,计算压力与时间、水量与时间之间的关系曲线,确定注水效果。
2、计算钻孔注水试验水压试验记录,应将记录表写清楚,如以下几点:(1)试验记录日期、时间。
(2)钻孔编号、孔口标高、构筑物编号等工程基础数据。
(3)注水压力、时间记录表。
(4)注水流量表。
3、计算得出结论,并编制相应的测试报告。
四、安全工作1、施工现场秩序要维护好,设备要维修保养好,操作人员要熟练,操作时注意安全,严格按照操作规程操作。
2、设备要经常检查、保养、调整,确保运转正常,不要贪图速度,忽视质量和安全。
3、操作人员要认真学习规章制度,提高安全意识,穿戴好劳动防护用品,严格遵守安全操作规程,了解操作过程中可能出现的危险,做好随时处置风险的准备。
4、注水设备操作人员在打电话、吸烟、用火等诸如此类的危险行为上必须采取谨慎态度,以杜绝一切意外事故的发生。
一、工程情况东一南盘区岩石回风巷过-885m轨道大巷段距离13-1煤层法距较近,为保证巷道安全掘进,通风地质科安排我单位在-885m轨道大巷处施工20个卸压钻孔。
目前已施工8个钻孔,现根据通风科安排,对剩下12个钻孔采取水力冲孔增透措施,对上方煤体进行充分卸压,并对水力冲孔增透抽采效果进行考察。
为防止在施工钻孔过程中发生事故,特编制本措施,会审后各单位认真贯彻执行。
二、钻孔设计情况此处布置20个钻孔,终孔5*5m布置,控制到巷道轮廓外5m。
已施工的6、7、8、9、10、11、13、15号钻孔未采取水力冲孔增透,剩下的进行冲孔。
三、冲孔施工顺序1、按正常钻速施工至终孔位置,钻机保持在80转/分左右,排渣使用16高压水管。
2、施工至终孔后将钻头撤至见煤500mm位置,将排渣水管换成25高压水管。
慢慢加大钻杆旋转油压至最大,钻机保持在200转/分左右进行冲孔。
3、冲孔至止煤位置后进行撤钻、封孔。
三、冲孔钻孔施工安全措施1、必须按冲孔钻孔设计要求施工,严格掌握钻孔角度和开孔位置。
2、在操作冲孔过程中严格控制钻机加压量,保证不因压力过大导致钻孔偏斜、钻杆夹死。
3、在冲钻过程中出现动力现象(如顶钻、夹钻、喷孔等),必须停止冲孔。
4、冲孔过程中必须随时对孔口的瓦斯浓度进行检查,钻孔回风侧0.4m瓦斯浓度不得超过0.5%,否则必须停止打钻,撤出人员。
5、冲孔地点配备好消防设施、灭火器材及安全设施,风量必须满足施工要求,否则严禁开钻。
6、冲孔前要检查钻场工作面围岩及顶板支护情况,要做到敲帮问顶,发现有活渣及时进行加固和清理,防止伤人。
钻机要摆放平稳,打牢压紧。
各类电气设备、管线、钻杆、工具要放在巷道的同一侧,并摆放、吊挂整齐。
钻机及附近必须留有不小于0.5m宽的人行避灾通道。
7、打钻地点设监测探头,并按规定悬挂和调校,当瓦斯超限时能立即断电。
冲孔地点上齐风电闭锁及瓦斯电闭锁保护。
8、每班冲孔情况由当班组长填好冲孔记录,做到详细准确。
水力冲孔技术规范1 范围本标准规定了煤与瓦斯突出矿井岩柱保护下底板巷采取穿层钻孔水力冲孔措施的一般要求、设计、装备选型、技术参数、工艺过程、消除突出危险性认证方法和报批程序等。
2 规范性引用文件AQ 1026-2006 煤矿瓦斯抽采基本指标AQ 1027-2006 煤矿瓦斯抽放规范MT/T955—2005 石门揭穿煤与瓦斯突出煤层程序技术条件MT/T1037—2007 预抽回采工作面煤层瓦斯防治煤与瓦斯突出措施效果评价方法AQ/T 1047-2007 煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定法《煤矿安全规程》(2009年版)《防治煤与瓦斯突出规定》(2009年版)3 采取水力冲孔措施的目标3.1 义煤集团公司现有矿井16对,其中煤与瓦斯突出矿井5对,高瓦斯矿井4对,低瓦斯矿井7对。
分别分布在新安煤田、宜洛煤田、义马煤田、偃龙煤田和陕渑煤田。
其中新安煤田四对突出矿井和李沟矿煤层赋存不稳定,全层为构造煤,且属于极低透气性煤层,瓦斯抽放困难。
根据义煤集团公司“加强预测、超前防范、消除显现、杜绝突出”的瓦斯治理理念以及高突矿井要真正实现“先抽后采、先抽后掘、先采气后采煤”的要求,李沟矿、义安矿和新安矿等矿先后采用底板巷穿层钻孔水力冲孔卸压增透技术,使煤层卸压,透气性增大,明显的改变了抽放效果,为了更好的实施水力冲孔技术以及对其它矿井提供技术指导的目的,义煤集团公司瓦斯研究所结合义煤实际制定此标准。
3.2《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1026-2006)4.1条规定:突出煤层工作面采掘作业前必须将控制范围内煤层的瓦斯含量降到煤层始突深度的瓦斯含量以下或将瓦斯压力降到煤层始突深度的煤层瓦斯压力以下,必须将瓦斯含量降到8m3/t以下,或将瓦斯压力降到0.74MPa 以下。
在此基础上,具备采取水力冲孔消突技术措施条件的,尽量采取水力冲孔技术措施,实现在采掘前消除煤层突出危险性。
3.3 实现矿井“抽、掘、采”关系的平衡。
4 水力冲孔技术措施的适用条件底板巷穿层钻孔水力冲孔技术适用于煤层构造煤发育,打钻时喷孔、夹钻,瓦斯压力与瓦斯含量高的低透气性难以抽放煤层。
在实施水力冲孔技术措施时,根据《防治煤与瓦斯突出规定》的要求,安全岩柱厚度不得小于7m。
5 水力冲孔系统装备选型5.1泵站选型及主要参数确定泵站可选择(往复式柱塞泵),五柱塞泵效果更好(流量脉动小),以压力和流量作为主要技术参数选型,泵站额定压力应比工作压力大40%。
另外,乳化液泵的尺寸不宜太大,应方便放置、操作和维护。
a )工作压力:乳化液泵的工作压力应为破煤有效压力、沿程阻力损失和局部阻力损失三部分之和,按以下各式计算。
(1)破煤有效压力临界破煤压力一般为10f (MPa )左右,有效破煤压力为12~20f (MPa )之间,乳化液泵选型时以20f 为依据,f 值取冲孔区域煤的最大坚固性系数。
(2)沿程阻力损失根据流体力学,针对高压软管的结构特征和摩擦系数,可用下述公式推算出每米长度的压力损失:25025597..q p D Re∆= (1)式中:q ——体积流量,L/min ;D ——软管内径,mm ; Re ——雷诺数,对水取11165q /D 。
(3)局部阻力损失水力冲孔措施采用的管路系统中弯管、接头等较少,其局部阻力损失可按沿程阻力损失的5%估算。
b) 额定流量(1)乳化液泵的流量主要取决于喷嘴的直径和有效压力及排渣的要求。
(2)由于水力冲孔期间用光钻杆操作方便,水力排渣成为水力冲孔措施的主要排渣方式,因此,破煤速度越快,需流量越大。
水力冲孔开展试验时,乳化液泵额定流量取值可根据在f 值选取: f ≤0.5时,可取125L/min ;f ≥0.5,可取200L/min ,以缓解憋孔现象。
5.2 管路选型a )选用耐高压软管,耐压应不小于泵的额定压力。
b )根据公式(1)计算的各管径高压软管的沿程损失如表1所示,因此,应优先选择32mm 和25mm 内径的高压软管,以减少压力损失。
5.3 喷头选型a )喷头所建立压力应等于破煤有效压力,破煤有效压力为12~20f ,喷头建立的压力与直径的关系采用公式(2)计算。
4/12/12/169.069.0p q p qd e μμ== (2) 式中:e d ——喷头当量直径,mm ;q ——射流体积流量,L/min ;μ——喷嘴流量系数;p ——射流压力,MPa 。
计算出当量直径后,采用公式(3)计算出多喷嘴喷头各喷嘴的直径。
e d = (3)式中:ed ——喷嘴的当量直径(mm ) n d ——第n 个喷嘴的直径(mm )b )应选择高效喷头,效率不低于98%。
c )材质优先选择不锈钢。
5.4 其它附属设备乳化液箱和进水管应与乳化液泵匹配,特别是进水管,应不小于乳化液泵的额定流量;钻杆可选用光钻杆,为排粉提供更大的空间,减少水流输送煤体的阻力;煤渣过滤需采用深过滤池或压滤机过滤(义安矿有);冲孔时应安装防瓦斯超限装置。
6 系统安装要求系统装备的安装如图1所示,包括泵站、安全阀组,另外,钻孔上需安装防瓦斯超限装置。
(1)乳化泵站应安装在巷道进风侧,距离冲孔位置不应小于30m。
(2)在钻场内需打好基础,保持水平,并提供补水水源,补水口为2寸钢管接头。
(3)从泵站出口使用Φ32高压胶管引出,由球阀和放水闸阀控制,然后连接到专门配备的换向阀上(作截止阀使用,采用换向阀仅为了方便操作,延长使用寿命)和双功能水表。
再通过变径连接到Φ16或Φ25(约10米长,保留一定余量)的高压胶管上供注水使用。
(4)其供电设计与选型需要有资质的部门实施,来选择合适的电源、开关等电器设备。
图1 水力冲孔系统装备示意图(5)操作司机必须经过专门技术培训,取得泵站操作资格证方可上岗。
(6)新泵或较长时间未运转的泵要首先检查各部分是否有锈蚀、损坏、密封是否完好,连接是否松动。
(7)泵的工作位置应保持水平,且基础实在(倾斜角小于3度)。
(8)检查电机与泵的同轴情况,两联轴器应留有2-4毫米的间隙。
(9)检查泵内润滑油是否在油标的中间(40号或50号机械油)柱塞腔上滴油是否有足够润滑油。
(10)用手盘动联轴器,应该转动灵活,无反常卡死现象。
(11)开泵前应打开液箱出液口阀门,然后点动电机,观察电机转向应与箭头标志一致。
(12)启动电机,打开放气螺堵,放尽高压腔内空气,然后空转5-10分钟,逐级加载,每20分钟升高额定压力的25%,在升温正常,无泄漏,无抖动异常现象方可投入使用。
(13)正常使用时,泵的上盖不得打开,防止煤尘进入泵内,柱塞腔盖板应盖好,防止杂物进入,冲坏滑块。
(14)冲孔系统管路应保证畅通、密封性良好,各管路接头及冲孔钻杆必须严密合缝,高压管路不得有破损,不准使用丝扣磨损及废旧钻杆,接头不得有跑、冒水现象。
(15)工作面进行水力冲孔前,架设、固定冲孔管路必须牢固可靠,高压胶管及其附属设施必须用8#铁丝与风、水管路栓牢,两个栓挂间距为5m,以防连接头脱落,高压胶管甩动伤人。
(16)加强通风瓦斯管理,冲孔地区要形成独立回风系统,在进风侧建立二道坚固的符合《煤矿安全规程》规定的正反向风门。
(17)在进行水力冲孔期间,在距掘进迎头向后5m以内安设T1探头;第一回风流交汇点前10~15m处安设T2探头。
探头安设位置和悬挂地点必须符合规定,并经常调校,确保灵敏可靠。
电气设备在复电点内时只准人工复电,且每一部探头都必须实行挂牌管理。
(18)系统安装好后,至少开泵试冲1次,检查系统安装问题。
7 冲孔布置设计7.1间距——根据水力冲孔影响半径考察结果,水力冲孔间距应小于水力冲孔半径的2倍,不留空白带。
7.2 控制范围——石门(井筒)揭煤工作面控制范围应根据煤层的实际突出危险程度确定,但必须控制到巷道轮廓线外12m以上(急倾斜煤层底部或下帮6m)。
钻孔必须穿透煤层的顶(底)板0.5m以上。
若不能穿透煤层全厚,必须控制到工作面前方15m以上。
7.3 钻孔倾角——一般应不小于0度。
7.4 岩柱厚度——保证岩柱厚度不小于5m。
8 水力冲孔技术参数8.1 调定泵压——调定泵压应大于等于破煤有效压力,可通过试验考察,若无试验考察值,推荐泵压为平均f值的20倍。
8.2 流量——不低于200L/min。
8.3 冲孔时间——钻孔到返清水时停止冲孔,冲孔时间根据现场情况而定,一般每米煤孔不低于20分钟。
9 水力冲孔工艺过程(1)换上选定的喷头,进入见煤段后,开泵进行水力冲孔。
(2)水力冲孔时,缓慢转动钻杆,转速不超过220转/min,同时来回拉动钻杆。
(3)换钻杆,应在钻孔返水正常时进行,防止憋孔,防止埋钻。
(4)加钻杆时,应用水将钻杆中的杂物冲净,防止堵塞喷头,并记录加钻杆数,清楚喷头在孔中的位置。
(5)若出现垮孔,可加大钻杆转速,并保持来回拉动,防治埋钻。
(6)冲孔期间,应密切观测返水情况,水量变小时,应加大转速,避免钻孔进一步堵死,并退回钻杆。
(7)若钻孔堵死,压力表上升到20MPa以上,仍不能冲开,可停止进水,防止高压水、瓦斯喷出伤人,并造成瓦斯超限。
(8)若孔口瓦斯达到0.8%,停止冲孔,待孔口瓦斯浓度降到0.5%时重新开启泵,防止瓦斯浓度超限。
10消突效果评价指标消突评价指标应包括底板巷或石门揭煤工作面的总体评价指标和冲孔均匀性指标。
10.1 总体评价指标评价指标采用相对变形量、预抽率和工作面预测指标总体评价煤体的变形量、瓦斯排放情况。
(1)相对变形量相对变形量应达到的控制范围取3‰。
参数获取方法:统计每个孔冲出煤量,然后累计相加,累计冲出煤量与措施控制范围内的煤储量的比值。
煤量计量通过沉淀池或压滤机过滤(义安矿有)过滤,装编织袋称重或装矿车统计,应根据具体矿煤遇水膨胀情况,考虑一定膨胀系数。
(2)预抽率依据AQ1026《煤矿瓦斯抽采基本指标》、《煤矿安全规程》等相关法规,预抽率应达到30%以上。
预抽率的计算应符合《防治煤与瓦斯突出规定》的相关规定,包括风排量和抽放量,不扣除不可解吸量,或原煤瓦斯含量减去实测残存瓦斯含量与原煤瓦斯含量的比值。
瓦斯量计算根据T2探头的瓦斯浓度变化,以实测风量为基础,计算时间取冲孔开始到冲孔结束后瓦斯恢复正常为止。
(3)工作面效检指标依据《防治煤与瓦斯突出规定》,可采用钻屑解吸指标参数进行效检,临界值按各矿敏感指标实验考察确定的临界值执行,若没有按防突规定第七十三条执行。
10.2 消突均匀性评价指标在有效半径考察的基础上,采用单孔相对变形量考察工作面消突的均匀性。
单孔相对变形量即单孔冲出煤量与单孔控制范围内煤储量的比值。
其临界值确定为3‰。
11 其他本标准解释权归属集团公司。
附件水力冲孔记录表8。