煤礦封孔安全技術措施、工藝
(一)封孔前的材料準備 1、必須在現場提前準備好封孔用的PE管、棉紗、編織袋、12號鐵絲、馬麗散、量具、馬麗散攪拌棒、攪拌容器、水泥、膨脹劑、QB152型注漿泵、DN16mm鐵管(作注漿管)、Ф15mmPVC管(作排氣管)、長件工具(長度2m,直徑20~40mm)、風水管、注漿用大容器等封孔所需材料及器具。 2、封孔用PE管的加工制作:封孔管用1.5寸的PE管,將PE管做成8米/根,封孔管前端1m范圍內加工篩孔(篩孔直徑5~7mm),篩孔組間距不大于100mm,至少加工35組(70個)交叉布置的篩孔,保證篩孔總面積不小于PE管橫截面積,篩孔管未端用堵頭堵實或燒扁。 3、馬麗散攪拌棒用木棍或鐵管(廢釬子)制作;馬麗散量具用礦泉水瓶子制作;注漿用大容器用廢舊油筒制作,高度不小于0.5m且必須完好不漏液。 4、注漿管采用DN16mm的鐵管加工,排氣管采用Ф15mmPVC管,排氣管及注漿管加工長度均為2.0m,注漿管的一端提前加工為外螺紋絲扣,便于注漿時上球閥或加接管子。 3、水泥、膨脹劑的制作按體積比9:1的比例準備好。然后混合水泥、清水按體積比1:1.5的比例混合攪拌成水泥漿,水泥漿制作時攪拌時間不得少于5分鐘。 (二)封孔操作 1、傾角大于等于+10度的鉆孔,封孔操作方法: (1)用細鐵絲穿過最后一組篩孔退后0.2m捆扎一小團棉紗(棉紗的捆扎直徑要與孔徑相符),捆扎的棉紗以能送入孔內為宜且均勻附著于管子上,然后將封孔管放入待封鉆孔內并預留2m長度在孔外,用鐵絲捆扎1整個編織袋在封孔管后端(非篩孔端)0.3~0.7m處,捆扎時先用編織袋沿封孔管纏繞,并預留一定的松弛度便于馬麗散膨脹,然后用鐵絲捆扎編織袋兩端將其固定在封孔管上。 (2)將注漿管(DN16mm帶球閥鐵管)與封孔管一同放入待封鉆孔內;將馬麗散兩種原料按1:1比例(各0.2kg,共0.4kg)用量具量好一同倒入攪拌器內并迅速攪拌均勻呈乳白色,然后把配好的馬麗散全部倒入捆扎好的編織袋中,并揉搓編織袋使馬麗散均勻地附在編織袋上,然后立即把封孔管迅速送入孔內,封孔管送入孔內時邊旋轉邊往里送,封孔管露出孔外長度為150mm~200mm,最后用1~2個棉紗團清理攪拌器內殘留的馬麗散送入孔內并用長件工具搗實。 (3)待馬麗散膨脹后(一般為5~10min),在注漿用的大容器內按比例配制好混合水泥漿,攪拌均勻后用QB152型注漿泵接在注漿管(DN16mm帶快速接頭及帶球閥的鐵管)上進行注漿,待封孔管內返清水時視為注漿飽滿,完成鉆孔的封孔。 2、鉆孔傾角小于等于-10度的,封孔操作方法: (1)用鐵絲捆扎1整個編織袋在封孔管前端(篩孔端)1.4m處進行纏繞,捆扎時先用編織袋沿封孔管纏繞,并預留一定的松弛度便于馬麗散膨脹,然后用鐵絲捆扎編織袋兩端將其固定在封孔管上,將封孔管篩孔段放入待封鉆孔內并預留纏繞編織袋段在孔外。 (2)將馬麗散兩種原料按1:1比例(各0.2kg,共0.4kg)用量具量好一同倒入攪拌器內并迅速攪拌均勻呈乳白色,然后把配好的馬麗散全部倒入捆扎好的編織袋中,并揉搓編織袋使馬麗散均勻地附在編織袋上,然后立即把封孔管迅速送入孔內,封孔管送入孔內時邊旋轉邊往里送。封孔管露出孔外長度為150mm~200mm。 (3)待馬麗散膨脹后(一般為5~10min),在注漿用的大容器內按比例配制好混合水泥漿,攪拌均勻后用QB152型注漿泵接上風管向孔內進行注漿,注漿滿至鉆孔孔口即為注漿飽滿,完成鉆孔的封孔。 3、鉆孔傾角在-10度~+10度之間的,封孔時的操作方法: (1)用鐵絲捆扎1整個編織袋在封孔管前端(篩孔端)1.4m處進行纏繞,捆扎時先用編織袋沿封孔管纏繞,并預留一定的松弛度便于馬麗散膨脹,然后用鐵絲捆扎編織袋兩端將其固定在封孔管上,將封孔管篩孔段放入待封鉆孔內并預留纏繞編織袋段在孔外。 (2)將馬麗散兩種原料按1:1比例(各0.2kg,共0.4kg)用量具量好一同倒入攪拌器內并迅速攪拌均勻呈乳白色,然后把配好的馬麗散全部倒入捆扎好的編織袋中,并揉搓編織袋使馬麗散均勻地附在編織袋上,然后立即把封孔管迅速送入孔內,封孔管送入孔內時邊旋轉邊往里送。封孔管露出孔外長度為150mm~200mm。 (3)將注漿管及排氣管與封孔管一起放入待封鉆孔內(排氣管安裝在孔內最上方),封孔管、注漿管在孔口預留長度為100~150mm,排氣管在孔口預留長度為1200mm~1400mm;將馬麗散兩種原料按1:1比例(各0.2kg,共0.4kg)用量具量好一同倒入攪拌器內并迅速攪拌均勻,待混合的馬麗散呈乳白色后,用1~2個棉紗團蘸馬麗散后沿孔內管子周圍送入孔口以里300~400mm處即可,棉紗團送入長度不得超過孔內注漿管及返漿管。 (4)待馬麗散充分膨脹后(一般為5~10min),首先將排氣管豎直向頂板彎曲并用鐵絲近期固定在煤壁上,再在注漿用的大容器內按比例配制好混合水泥漿,攪拌均勻后用QB152型注漿泵接上風管向孔內進行注漿,注漿至排氣管出漿后視為注漿飽滿,完成鉆孔的封孔。 (三)混合水泥用量計算 (一)Ф75mm孔徑鉆孔水泥用量 水泥封孔長度L=8m(管長)-1m(篩孔管長)-0.8m(封孔管末端預留及馬麗散膨脹長度)-0.2m(孔口外預留連抽長度)=6m,φ75mm 鉆孔封孔半徑r=0.0375m,φ40mm 封孔管所占半徑(外徑)r'=0.025m,普通硅酸鹽水泥密度ρ=3000kg/m3,水泥用量W=ρ·L·π·(r2- r'2)=3000×6×3.14×(0.03752-0.0252)=44kg。 (二)Ф113mm孔徑鉆孔水泥用量 水泥封孔長度L=8m(管長)-1m(篩孔管長)-0.8m(封孔管末端預留及馬麗散膨脹長度)-0.2m(孔口外預留連抽長度)=6m,φ113mm 鉆孔封孔半徑r=0.0565m,φ40mm 封孔管所占半徑(外徑)r'=0.025m,普通硅酸鹽水泥密度ρ=3000kg/m3,水泥用量W=ρ·L·π·(r2- r'2)=3000×6×3.14×(0.05652-0.0252)=145kg。 (四)其它 1、抽采工區施工完鉆孔后,必須立即進行封孔,從撤完鉆到封孔時間不得超過8小時。 2、注漿時若水泥漿自封孔管內流出時,則必須立即停止注漿。 3、鉆孔終孔撤鉆前必須采取措施洗孔,將孔壁的煤渣等全部清理干凈,避免影響馬麗散膨脹效果。 4、所有工具及材料必須準備充分,以免影響操作時間。 5、根據封孔數量的多少配制封孔材料,嚴禁浪費。 6、使用馬麗散封孔必須動作迅速,從藥劑攪拌至送入鉆孔必須在2分鐘內完成。 7、注漿管連接必須用正規的U型卡,嚴禁用鐵絲代替U型卡。 8、配制藥劑時必須通風良好,必須站在上風側操作,嚴禁用口、鼻嗅聞藥品,攪拌藥品時必須戴好橡膠手套,嚴禁人體皮膚直接接觸藥品;封孔時必須戴好防護眼鏡且嚴禁站在鉆孔正下方操作,以免藥品濺入眼睛內。 9、封孔結束 (1)必須及時清理孔口,保證封孔質量。 (2)及時清理現場衛生,搞好文明形象。 (3) 馬麗散用完后必須加蓋密封,避免與空氣長時間接觸失效;水泥必須存放在干燥無淋水地點的木板上或塑料紙上,上方必須蓋好;未用完的材料必須堆放整齊。 10、連抽 封孔后待水泥砂漿凝固8~16 小時必須按標準進行連抽。