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        凍結(jié)工程中常遇到的堵孔事故及應(yīng)對(duì)措施

        2016-02-23 10:40:23
        西部探礦工程 2016年6期
        關(guān)鍵詞:供液氯化鈣管內(nèi)

        黃 鶴

        (中煤特殊鑿井有限責(zé)任公司,安徽淮北235044)

        凍結(jié)工程中常遇到的堵孔事故及應(yīng)對(duì)措施

        黃鶴*

        (中煤特殊鑿井有限責(zé)任公司,安徽淮北235044)

        針對(duì)凍結(jié)工程中,容易出現(xiàn)的幾種堵孔事故,分析原因、提出判斷方法、處理方法及針對(duì)性的預(yù)防措施。

        堵孔;判斷;處理措施

        近些年來(lái),隨著建井技術(shù)的不斷發(fā)展,不論在安徽兩淮地區(qū),還是河南、山東、山西、陜西及內(nèi)蒙古地區(qū),越來(lái)越深的煤層被勘察出來(lái),越來(lái)越多的深井筒被建成,為了保證深立井井筒質(zhì)量和礦井建設(shè)周期,大多數(shù)的深立井井筒施工均采用凍結(jié)法為其保駕護(hù)航。

        凍結(jié)法施工的優(yōu)點(diǎn),能夠真正保障立井井筒掘進(jìn)到不穩(wěn)定地層時(shí),實(shí)現(xiàn)“打干井”,既保障井筒施工安全又保障的井筒的井壁質(zhì)量,同時(shí)縮短建井工期,真正做到早施工、早建成、早投產(chǎn)、早見(jiàn)效益的良好局面。

        井筒凍結(jié)工程屬于措施工程,也是隱蔽工程,不像井筒掘砌、地面建筑施工等,能看得到、摸得著,出現(xiàn)問(wèn)題容易被發(fā)現(xiàn),易被解決。凍結(jié)法施工的工程中,出現(xiàn)的問(wèn)題一般不易被發(fā)現(xiàn),有些問(wèn)題發(fā)現(xiàn)了,處理起來(lái)也比較困難。這就要求凍結(jié)法施工中,不得馬虎,任何一道工序都必須嚴(yán)格按照安全技術(shù)措施施工,同時(shí)每道工序施工完畢,必須經(jīng)過(guò)相關(guān)部門(mén)的驗(yàn)收。井筒凍結(jié)是由一圈或者多圈環(huán)形的凍結(jié)孔,采用人工制冷的辦法把一圈圈凍結(jié)孔封閉閉合形成環(huán)形的圓柱體,在環(huán)形圓柱體的保護(hù)下,進(jìn)行井筒掘砌。如果其中的一個(gè)凍結(jié)孔出現(xiàn)堵孔,就會(huì)導(dǎo)致環(huán)形的圓柱不能形成或者推遲很長(zhǎng)時(shí)間形成,導(dǎo)致井筒掘砌不能得到有效安全保障,輕則出現(xiàn)工程事故,重則導(dǎo)致工程失敗及人員傷亡?,F(xiàn)在以?xún)鼋Y(jié)工程中出現(xiàn)的各種堵孔事故進(jìn)行分析研究,并提出針對(duì)性的預(yù)防措施及處理辦法。

        1 堵孔的概念

        所謂的堵孔是指單個(gè)凍結(jié)孔正常通過(guò)的鹽水量通過(guò)供液管,經(jīng)過(guò)供液管與凍結(jié)管環(huán)形空間,不能或者不能全部回到鹽水混合器形成循環(huán)回路。

        2 堵孔的分類(lèi)

        (1)異物堵孔。供液管不暢通導(dǎo)致的堵孔,供液管不暢通包括供液管質(zhì)量不合格,部分不暢通或者暢通性差,以及供液管內(nèi)有異物導(dǎo)致的不暢通。

        (2)氣堵。鹽水系統(tǒng)內(nèi)有空氣,導(dǎo)致凍結(jié)器氣堵,使凍結(jié)器無(wú)流量或者流量降低。

        (3)液堵。由于鹽水融化不均勻?qū)е碌囊憾?,通常液堵?huì)使凍結(jié)器無(wú)流量。

        (4)冰堵。開(kāi)機(jī)初期,鹽水溫度降低很快,鹽水體積收縮導(dǎo)致混合器液位降低,為了保證鹽水泵正常工作,隨意添加清水或者淡鹽水,導(dǎo)致的集配液圈拔哨處形成冰堵。

        (5)鹽析堵孔。氯化鈣沒(méi)有充分溶解或者氯化鈣溶液濃度過(guò)高,致使氯化鈣從溶液中析出導(dǎo)致的堵孔。

        3 堵孔的形成原因、判斷方法、處理方法及針對(duì)性的預(yù)防措施

        (1)異物堵孔,主要是供液管不暢通導(dǎo)致的堵孔,此類(lèi)事故多是由于供液管內(nèi)存在異物,包括棉紗、電纜護(hù)套等造成。也有供液管質(zhì)量不合格,供液管本身不暢通或者暢通性不好的情況。判斷方法:用帶有配重的測(cè)繩從供液管內(nèi)下放,判斷測(cè)繩配重的位置,如果測(cè)繩配重沒(méi)有達(dá)到供液管的底部,說(shuō)明供液管內(nèi)有異物。也判斷出異物的位置。處理方法:用測(cè)繩加大配重,在異物上方向下沖擊,看異物的位置是否向下移動(dòng),若有移動(dòng)繼續(xù)沖擊,直到把異物沖擊至花管以下。如果沖擊沒(méi)有效果,說(shuō)明異物在供液管內(nèi)比較充實(shí),為了防止供液管損傷,需直接拔出供液管,在地面上把異物取出,重新下放供液管即可。預(yù)防措施:下放供液管前,對(duì)供液管的暢通性進(jìn)行試驗(yàn),如滾鋼球或者吹乒乓球試驗(yàn),建議用吹乒乓球方法,同時(shí)對(duì)供液管進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。

        (2)氣堵。氣堵主要是由于鹽水置換時(shí),鹽水系統(tǒng)沒(méi)有完全排出的空氣,或者運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中鹽水泵攜帶的部分空氣聚集到凍結(jié)器供液管一側(cè),此時(shí)集配液圈內(nèi)的壓力無(wú)法推動(dòng)供液管側(cè)的滯留的空氣影響下部的鹽水運(yùn)行而導(dǎo)致的堵孔。判斷方法:出現(xiàn)氣堵的凍結(jié)器的回路探頭溫度偏高,關(guān)閉該凍結(jié)器閥門(mén)時(shí),水嗞聲很小,關(guān)閉供、回液閥門(mén)后,把膠皮管卸掉時(shí),有較強(qiáng)的氣噴出。處理方法:如果出現(xiàn)輕微的氣堵,把周?chē)膬鼋Y(jié)器去路閥門(mén)關(guān)閉稍許,待該孔正常后,恢復(fù)其它孔,如果氣堵嚴(yán)重,將該凍結(jié)器的去回路膠皮管卸掉靜置,待聚集空氣排出后恢復(fù)即可。預(yù)防措施:鹽水置換過(guò)程中,及時(shí)排放鹽水系統(tǒng)中的空氣,其次,鹽水泵的進(jìn)水閥盡量全部開(kāi)啟,再者,凍結(jié)站運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,安排人員定期下溝槽放空氣。

        (3)液堵。通常發(fā)生的鹽水配置的工程中,配置人員馬虎,不按措施施工,配置的鹽水濃度不均勻,導(dǎo)致凍結(jié)器下部的鹽水濃度過(guò)大,上部的鹽水濃度相對(duì)較小。判斷方法:用集配液圈本身通過(guò)正反循環(huán)均能出鹽水,但當(dāng)出一定量的鹽水后,鹽水的流出量越來(lái)越少,最后出現(xiàn)無(wú)鹽水流出。處理方法:如果液堵是小范圍,且不嚴(yán)重時(shí),加大鹽水泵泵壓即可;若液堵嚴(yán)重,則需用高壓泵單孔循環(huán)、稀釋?zhuān)詈笸度脒\(yùn)行即可。預(yù)防措施:配置鹽水溶液時(shí)濃度要均勻,應(yīng)盡快把鹽水泵開(kāi)啟,使鹽水系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

        (4)冰堵。鹽水溫度較低的情況下,混合器的鹽水液位較低,為了保證鹽水泵的運(yùn)轉(zhuǎn),添加淡鹽水或者清水,致使,部分凍結(jié)器形成液堵,淡鹽水聚集在集配液圈拔哨處,鹽水溫度較低,導(dǎo)致淡鹽水結(jié)冰,形成冰堵。判斷方法:正常運(yùn)轉(zhuǎn)的凍結(jié)器,突然出現(xiàn)大面積的凍結(jié)器運(yùn)轉(zhuǎn)不正常,鹽水溫度一旦回升后,凍結(jié)器又正常運(yùn)轉(zhuǎn)了。把凍結(jié)器的膠皮管卸掉,打開(kāi)去路閥門(mén)沒(méi)有鹽水流出,用工具插入帶閥門(mén)的拔哨會(huì)有少許冰塊出現(xiàn)。處理方法:待鹽水溫度回升后,所有孔正常運(yùn)轉(zhuǎn)后,測(cè)量鹽水濃度,根據(jù)需要添加氯化鈣即可。預(yù)防措施:凍結(jié)站正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),不得補(bǔ)給濃度過(guò)低的鹽水。補(bǔ)充鹽水時(shí),首先測(cè)量鹽水系統(tǒng)的鹽水濃度,根據(jù)需要補(bǔ)給即可。

        (5)鹽析堵孔。配置氯化鈣溶液時(shí),氯化鈣沒(méi)有充分溶解或者配置的鹽水濃度過(guò)大,鹽水系統(tǒng)沒(méi)有正常運(yùn)行,導(dǎo)致的氯化鈣從鹽水溶液中析出,形成的堵孔。判斷方法:凍結(jié)器正反循環(huán)均有鹽水流出,出一定量后無(wú)鹽水流出,用多級(jí)泵單孔循環(huán)時(shí),壓力過(guò)高,同時(shí)有少量的絮狀物流出。處理方法:發(fā)現(xiàn)較早時(shí),析鹽較少時(shí),通過(guò)正反循環(huán)保持絮狀穩(wěn)定,緊接著采用單孔循環(huán),同時(shí)稀釋?zhuān)畸}析較多致使供液管無(wú)法從凍結(jié)管內(nèi)拔出時(shí),從供液管內(nèi)和環(huán)形空間內(nèi)下高壓軟管或者下放鍍鋅管用清水稀釋?zhuān)钡桨褍鼋Y(jié)管內(nèi)的氯化鈣晶體全部溶解掉,拔出塑料管重新下放,最后恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)即可。預(yù)防措施:初次配置鹽水溶液時(shí),濃度不易太大,同時(shí)要保證氯化鈣晶體充分溶解,并且把鹽水系統(tǒng)盡早運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)。其次,出現(xiàn)鹽析堵孔時(shí),處理速度越快鹽析出的越少越易處理,否則會(huì)浪費(fèi)很大的人力物力和財(cái)力。

        凍結(jié)工程中,出現(xiàn)堵孔的種類(lèi)可能還有很多,僅對(duì)以上幾種堵孔提出自己的觀點(diǎn)和處理辦法及應(yīng)對(duì)措施,希望能給以后凍結(jié)工程施工提供益處。

        TD256

        B

        1004-5716(2016)06-0185-02

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