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历年来,矿井井下传统的钻孔封孔普遍采用铁管封孔,其作用已在实践中证明,也得到了认可。但是,由于铁管封孔在使用过程中仍然存在各个方面原因,影响抽放效果,或是影响工作面的后期生产。随着科技的发展,各种材质的管材也运用到矿井生产中。我公司去年就采用阻燃防静电PE管进行封孔,井下各抽放参数都有了明显的提高,在配合生产方面也更顺利。现就PE管在井下封孔中的运用作以下分析。
1采用PE管封孔,可减轻劳动强度
以前,井下钻孔封孔采用的是管径¢=25mm铁管,封孔深度要求一般为3—5米,采用聚胺脂封孔液,但在实际操作时,使用铁管封孔时封孔工的劳动强度大。由于使用铁管封孔时,封孔深度要求要达到3~5米,一个当头一次要施工6~11个钻孔,封孔工一次要裁6~11根封孔管并要运到封孔地点。一个工作面接替时需施工的本煤层钻孔有近200个钻孔,封孔深度要求在5米以上,则一个工作面的封孔铁管需要近1000米铁管,1米管径¢=25mm的铁管重2.42Kg/m,则一根封孔铁管重近10Kg/根,一个掘进当头一次深孔需要用6-11根,一个工作面一次接替需要200来根。若封孔工一次背3根,则一个当头要背2~4次,一个工作面需要背60~70次,一次背重30多Kg。而封孔管距封孔地点少则几百米,多则几千米,还有上山下山,加上井下巷道高低不一,所以为了完成任务,封孔工需消耗大量的体力。在采用PE管封孔后,封孔采用封孔液加水泥、河沙封孔,大大减小封孔工的劳动强度。一根PE长4米,重不到1Kg/根,一个封孔工一次就可背完一个当头使用的全部封孔管,一个工作面接替的封孔管也不用背多少次。而且在封孔过程中也便于操作,大大减小了封孔工的劳动强度,提高了工作效率。
2可按设计要求,增加封孔深度
原工作面本煤层钻孔施工后,封孔深度一般为4~5米,钻孔抽放时间及抽放效果不太理想。经过在我公司367工作面的本煤层和3672底板抽放钻孔孔等地点使用后,封孔深度本煤层上向孔可达到10米以上,下向钻孔封孔深度可达8米以上。同时采用树脂封孔液加上水泥、河沙封孔,封孔深度能确保,封孔质量大大好转,所以抽放效果有了明显提高。再从钻孔有效抽放时间上看,用现就从两个上、下相邻的工作面在使用铁管封孔和PE管封孔的抽放,作一个抽放效果的比较,365工作面是使用传统的封孔工艺:铁管和聚胺脂封孔液封孔。钻孔抽放浓度底,衰减速度快,对工作面生产时的瓦斯影响不大,工作面当时使用放炮采煤,在有高抽巷抽放的情况下,风巷瓦斯在0.65~0.85%,上落山角瓦斯在1.2~1.9%,基本处于临界状态。而367工作面从底板巷施工就开始使用PE管封孔,从抽放情况看,各抽放参数都有明显提高,工作面在2008年元月份开采以来,风巷瓦斯一直在0.3~0.5%,上落山角瓦斯只有0.4~0.9%。下表列出了两个工作面的抽放情况,从表中可以看出,使用铁管加封孔液的钻孔,封孔深度在没加深的情况下,抽放有效时间不足5个月就基本没有抽放效果,抽放瓦斯时的衰减速度快。而采用PE管和聚胺脂加水泥、河沙封孔后,封孔深度增加后,工作面抽放时间长达7个月后,工作面顺槽抽放浓度仍然在20%以上,抽放流量在13m3/min以上。所以采用PE管封孔后,钻孔的封孔质量有了比铁管封孔时好,抽放效果也就大大提高,更好地解决了工作面生产时的瓦斯危害,大大的减少了风排瓦斯量,确保了矿井的生产安全
3能更好地适应采掘机械化作业
随着科技的进步,采掘综合机械化也广泛地运用于煤矿生产领域,大大地减轻了工人的劳动强度,提高劳动生产率,为各煤矿企业带来了巨大的经济效益。但是,以往在工作面施工了上、下本煤层钻孔施工后,封孔采用的是铁管封孔,大量的封孔铁管平行或交叉地布置在工作面的风巷和顺槽,即靠近工作面的上、下两个出口的地点附近都有抽放用的铁管。或掘进当头施工超前卸压钻孔后,封孔管布置在迎头的煤墙中,当综采机或综掘机割到该地点时,综掘机要把封孔的铁管割断后才能继续向前作业,这时侯,封孔铁管容易损坏综采机或综截机的掘齿,影响综采机的工作效率。若是运用人工把所遇到的铁管全部取出,则必须让费大量的人力、物力,从而影响生产。发展而运用PE管封孔时,综采机或综掘机的掘齿可以轻而易举把PE管搅段,综采机或综掘机可直接往前割,省时、省力,而又不影响生产,为矿井生产带来便利。
4封孔时,操作方便
传统的封孔工艺采用的是铁管封孔,由于铁管的自重大,封孔工操作时不便,往往由于铁管的自重下沉,封孔管口上插入孔下壁的煤渣中,从而使封孔管被堵塞,而封孔工自己又不容易察觉,从而影响抽放效果。而运用PE管封孔时,一根封孔管子的自重不到1公斤,封孔工封孔时也便于操作。改用PE管封孔后,钻孔发生堵塞的现象明显减少,提高了矿井抽放效果。另外,工作面本煤层钻孔的上向钻,为了提高钻孔的抽放效果,可增加封孔的深度,封孔深度由原4米增加到封10米,用普通的铁管封孔时,管子需要裁成3米一根,还需功丝,再用丝接接起来,需要背的管子量就增加,更增加了封孔工的工作量。在改用PE管封孔后,虽然封孔管量增加了,但由于PE管自身轻,一次可背几十根,管子接口也不用功丝,现场裁切方便,可用PE管的配套的接头,即快速又便于操作。所以说,用PE管替代传统的铁管封孔,操作简便。
5存在问题
目前市场上的普通PVC管的价格和传统的铁管差不多,但普通的PVC管不阻燃,也不防静电,所以普通的PVC管不能作为封孔管用,只有购买一种即防静电,又阻燃的PE管才能满足煤矿安全规程的规定,由于这类管使用量少,价格较高,所以使用PE管封孔时会增加封孔的成本,回收率相对说来较低,重复使用率底,增加了抽放成本。
但是,由于抽放效果好,能更好地解决工作面生产时的瓦斯,保证矿井生产安全,也算是给煤矿企业带来了更好的经济效益。
1采用PE管封孔,可减轻劳动强度
以前,井下钻孔封孔采用的是管径¢=25mm铁管,封孔深度要求一般为3—5米,采用聚胺脂封孔液,但在实际操作时,使用铁管封孔时封孔工的劳动强度大。由于使用铁管封孔时,封孔深度要求要达到3~5米,一个当头一次要施工6~11个钻孔,封孔工一次要裁6~11根封孔管并要运到封孔地点。一个工作面接替时需施工的本煤层钻孔有近200个钻孔,封孔深度要求在5米以上,则一个工作面的封孔铁管需要近1000米铁管,1米管径¢=25mm的铁管重2.42Kg/m,则一根封孔铁管重近10Kg/根,一个掘进当头一次深孔需要用6-11根,一个工作面一次接替需要200来根。若封孔工一次背3根,则一个当头要背2~4次,一个工作面需要背60~70次,一次背重30多Kg。而封孔管距封孔地点少则几百米,多则几千米,还有上山下山,加上井下巷道高低不一,所以为了完成任务,封孔工需消耗大量的体力。在采用PE管封孔后,封孔采用封孔液加水泥、河沙封孔,大大减小封孔工的劳动强度。一根PE长4米,重不到1Kg/根,一个封孔工一次就可背完一个当头使用的全部封孔管,一个工作面接替的封孔管也不用背多少次。而且在封孔过程中也便于操作,大大减小了封孔工的劳动强度,提高了工作效率。
2可按设计要求,增加封孔深度
原工作面本煤层钻孔施工后,封孔深度一般为4~5米,钻孔抽放时间及抽放效果不太理想。经过在我公司367工作面的本煤层和3672底板抽放钻孔孔等地点使用后,封孔深度本煤层上向孔可达到10米以上,下向钻孔封孔深度可达8米以上。同时采用树脂封孔液加上水泥、河沙封孔,封孔深度能确保,封孔质量大大好转,所以抽放效果有了明显提高。再从钻孔有效抽放时间上看,用现就从两个上、下相邻的工作面在使用铁管封孔和PE管封孔的抽放,作一个抽放效果的比较,365工作面是使用传统的封孔工艺:铁管和聚胺脂封孔液封孔。钻孔抽放浓度底,衰减速度快,对工作面生产时的瓦斯影响不大,工作面当时使用放炮采煤,在有高抽巷抽放的情况下,风巷瓦斯在0.65~0.85%,上落山角瓦斯在1.2~1.9%,基本处于临界状态。而367工作面从底板巷施工就开始使用PE管封孔,从抽放情况看,各抽放参数都有明显提高,工作面在2008年元月份开采以来,风巷瓦斯一直在0.3~0.5%,上落山角瓦斯只有0.4~0.9%。下表列出了两个工作面的抽放情况,从表中可以看出,使用铁管加封孔液的钻孔,封孔深度在没加深的情况下,抽放有效时间不足5个月就基本没有抽放效果,抽放瓦斯时的衰减速度快。而采用PE管和聚胺脂加水泥、河沙封孔后,封孔深度增加后,工作面抽放时间长达7个月后,工作面顺槽抽放浓度仍然在20%以上,抽放流量在13m3/min以上。所以采用PE管封孔后,钻孔的封孔质量有了比铁管封孔时好,抽放效果也就大大提高,更好地解决了工作面生产时的瓦斯危害,大大的减少了风排瓦斯量,确保了矿井的生产安全
3能更好地适应采掘机械化作业
随着科技的进步,采掘综合机械化也广泛地运用于煤矿生产领域,大大地减轻了工人的劳动强度,提高劳动生产率,为各煤矿企业带来了巨大的经济效益。但是,以往在工作面施工了上、下本煤层钻孔施工后,封孔采用的是铁管封孔,大量的封孔铁管平行或交叉地布置在工作面的风巷和顺槽,即靠近工作面的上、下两个出口的地点附近都有抽放用的铁管。或掘进当头施工超前卸压钻孔后,封孔管布置在迎头的煤墙中,当综采机或综掘机割到该地点时,综掘机要把封孔的铁管割断后才能继续向前作业,这时侯,封孔铁管容易损坏综采机或综截机的掘齿,影响综采机的工作效率。若是运用人工把所遇到的铁管全部取出,则必须让费大量的人力、物力,从而影响生产。发展而运用PE管封孔时,综采机或综掘机的掘齿可以轻而易举把PE管搅段,综采机或综掘机可直接往前割,省时、省力,而又不影响生产,为矿井生产带来便利。
4封孔时,操作方便
传统的封孔工艺采用的是铁管封孔,由于铁管的自重大,封孔工操作时不便,往往由于铁管的自重下沉,封孔管口上插入孔下壁的煤渣中,从而使封孔管被堵塞,而封孔工自己又不容易察觉,从而影响抽放效果。而运用PE管封孔时,一根封孔管子的自重不到1公斤,封孔工封孔时也便于操作。改用PE管封孔后,钻孔发生堵塞的现象明显减少,提高了矿井抽放效果。另外,工作面本煤层钻孔的上向钻,为了提高钻孔的抽放效果,可增加封孔的深度,封孔深度由原4米增加到封10米,用普通的铁管封孔时,管子需要裁成3米一根,还需功丝,再用丝接接起来,需要背的管子量就增加,更增加了封孔工的工作量。在改用PE管封孔后,虽然封孔管量增加了,但由于PE管自身轻,一次可背几十根,管子接口也不用功丝,现场裁切方便,可用PE管的配套的接头,即快速又便于操作。所以说,用PE管替代传统的铁管封孔,操作简便。
5存在问题
目前市场上的普通PVC管的价格和传统的铁管差不多,但普通的PVC管不阻燃,也不防静电,所以普通的PVC管不能作为封孔管用,只有购买一种即防静电,又阻燃的PE管才能满足煤矿安全规程的规定,由于这类管使用量少,价格较高,所以使用PE管封孔时会增加封孔的成本,回收率相对说来较低,重复使用率底,增加了抽放成本。
但是,由于抽放效果好,能更好地解决工作面生产时的瓦斯,保证矿井生产安全,也算是给煤矿企业带来了更好的经济效益。