为寻求彻底解决国内煤矿井下探放水钻孔孔口控制问题,国内相关的防治水技术人员进行了不懈的努力和尝试,我们做为一家专业的科技公司,也荣幸地加入到这个研制行列中,向大家介绍一款我公司的新产品,希望能够引起关注和指导。
一、结构功能
1、本套装置由二部分组成:三通闸阀、钻杆控制器、简易钻杆控制器。(简易)钻杆控制器为闸阀内置式部件。
三通闸阀以国内最可靠的z41h结构为基础,闸板能够100%提离过流通道,闸板一侧设有三通口分流,闸板两侧设有压力表安装孔。
三通闸阀在钻杆及控制器撤离的情况下,可以关闭闸板。
钻杆控制器由法兰、套筒、活动挡板、胶圈、悬塞和手柄组成。
钻杆控制器能够抱紧、固定、密封钻杆,实现防喷、反压和分流的目的。
二、使用维护
1、闸阀三通侧连接简易钻杆控制器。闸板可以关闭孔口,但是对钻杆承压密闭的能力偏低。用法简单传统,易于接受,仅要求防喷时不设专用分流管路。
2、闸阀三通侧连接孔口法兰。另一侧连接钻杆控制器。闸板不可以关闭孔口,但是对钻杆承压密闭的能力较高。三通口需要连接专用分流管路和阀门控制。用法新颖,发挥了极限能力,适合极端情况的防控,部件安装相对复杂一些。
3、视情况对孔口承压套管、钻杆控制器和分流管路一同做耐压实验。
4、钻杆控制器内的活动挡板和胶圈为常备易损件,视防范等级自行确定更换标准。
5、简易钻杆控制器去掉活动挡板和胶圈,仍然有防喷作用。钻杆会直接磨损简易钻杆控制器末端固定挡板,注意更换加焊修补。
三、安全措施
1、开孔岩层稳定,周围区域无明显构造。
2、孔口管稳固可靠,可以承受相应负荷。
3、要求分流管路,孔口装置和孔口管一同做耐压试验。
4、现场备有试压设备,与孔口固定连接,每班一次常规耐压试验。
5、常规耐压试验检查孔内出水和漏水情况、围岩稳固情况、钻杆控制器磨损情况。
6、建议使用钻杆型号42和50外径一致的坑道钻杆。
7、建议坑道钻机具备自动解杆功能,具备反压功能,具备良好的稳固性,能够进行远端操作控制。
四、技术基础
1、16.0mpa确定为探放水钻孔防控压力的上限。实际上10.0mpa的闸阀使用正在增多。
2、16.0mpa的阀门制造技术是国内的普通工业技术,16.0mpa的探放水钻控控制技术是矿山安全的高端技术。
3、16.0mpa的管道控制技术是国内的普通工业技术,16.0mpa的轴杆密封控制技术是国内的普通工业技术。
4、16.0mpa的探放水钻孔孔口控制技术,等于分流口的16.0mpa的管道控制技术,加上工作口的16.0mpa的轴杆密封控制技术
6、假定前提是孔口承压套管足够牢固,钻机具备足够的控制、固定钻杆能力,钻杆静止不动时,达到16.0mpa的探放水钻孔孔口控制能力。
五、模拟场景
1、某矿井在-1200水平一独头岩石大巷打水闸墙50m,人为制造一高水压区,该区域与周围无水利连通,强度足够可靠。压力来源为地面专线静压水,(或者利用煤矿工作面泵站加压在浅层巷道试验)。在水闸墙外安装钻机,注孔口管,孔口安装专用闸阀。直径58.5钻头正式钻进,到孔深50m时钻透高压水体,立即停止钻进,利用钻机的支撑保持钻杆固定静止不动,关闭钻杆控制器,承压分流管路发挥作用。视情况关闭承压分流管路。利用专用闸阀的压力表观测孔内水压。
2、某地面厂房,组装30米直径65mm的16.0mpa高压管路,直线度良好,一端做为钻孔孔口,另一端做为透水点,管内足够厚度的钢板,最末端连接煤矿工作面泵站,维持16.0mpa压力,形成简易模拟高压水钻孔。然后利用钻机钻透钢板,模拟钻孔透高压水试验。
六、前景展望
在现场操作上,彻底解决孔口防喷问题。
在技术上,理论上,装备上使我们安全主动钻透奥陶纪灰岩的暗河成为可能。
有理由相信,通过我们的共同努力,对于1984年的范各庄煤矿透水,2003年的东庞煤矿透水,2010年的骆驼岭煤矿透水,如果历史能够回放,有能力提前主动打穿透水区域进行主动治理。
矿山防治水和国防一样,具备主动进攻的能力,才是最好的防御手段。
七、作者提示
1、反对理论上的保守,反对实践上的冒进。科学的理论将指导正确的实践。探放水钻孔孔口控制理论技术上的突破,将极大的促进我国的矿山安全水平。
2、使用单位首次使用前,要求相关技术主管人员,现场操作人员充分了解设备性能,明确所要达到的设计能力。
3、明确不同阶段钻孔压力试验自检程序和频率,切换方式。
4、明确钻杆控制器的选型,易损件磨损程度和更换标准的介定。
任何置疑和反对任何建议和批评任何咨询和了解
请联系:13513054110 或加qq: 1912958328
探放水钻孔专用闸阀
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(分流防喷组件)dn100 pn64
钻杆50/42 岩心管91/75/58.5
迁西县振平孔口阀科技有限公司
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河北唐山迁西县东荒峪镇
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