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在煤礦開采這一復雜且充滿挑戰(zhàn)的領域,巖心管扮演著舉足輕重的角色,堪稱煤礦作業(yè)的得力助手。
從物理特性上看,巖心管一般為環(huán)形斷面的圓管,多采用鐵、鋼等材質制成,擁有較強的抗壓、抗扭曲能力,能適應惡劣的地下環(huán)境。在煤礦開采時,井壁隨時面臨著坍塌的風險,一旦坍塌,不僅會阻礙開采進程,更會對礦工的生命安全造成嚴重威脅。而巖心管被固入井眼后,就如同給井壁撐起了一道堅固的防護傘,能夠有效穩(wěn)定井壁,大大降低坍塌事故的發(fā)生幾率。
煤礦地層結構復雜,不同地層間的液體若發(fā)生對流,會干擾正常開采,還可能引發(fā)其他安全問題。巖心管可以像忠誠的衛(wèi)士一樣,將不同地層隔離開來,防止地層間液體的對流,從而保障打鉆過程中地層液體和壓力的穩(wěn)定可控。比如在一些富含地下水的煤礦區(qū)域,若沒有巖心管隔離,地下水可能會大量涌入開采區(qū)域,造成淹井等嚴重事故,有了巖心管,就能避免這種情況發(fā)生。
另外,當煤礦井下存在瓦斯等有害氣體時,巖心管還能輔助進行氣體探測與排放,及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在危險,為安全生產(chǎn)筑牢防線。在煤礦開采的每一個環(huán)節(jié),巖心管都默默發(fā)揮著關鍵作用,保障著作業(yè)的順利進行和人員的安全。正因巖心管如此重要,掌握其快速使用方法就顯得尤為關鍵,這不僅能提高開采效率,還能進一步保障煤礦作業(yè)的安全與穩(wěn)定。
前期準備:萬事俱備,快速開端
巖心管的規(guī)格豐富多樣,從常見的73mm、89mm、108mm到127mm等不同管徑,它們在煤礦作業(yè)中各自發(fā)揮著獨特作用。材質上,常見的有DZ40、R780等,不同材質有著不同的強度、韌性和耐腐蝕性。在煤礦開采中,地質條件復雜多變,不同的地質條件對巖心管的要求也截然不同。在地質結構穩(wěn)定、巖石硬度較低的煤礦區(qū)域,選擇普通材質和常規(guī)規(guī)格的巖心管即可滿足需求,這樣既能保證作業(yè)的順利進行,又能降低成本。而在巖石硬度高、地質結構復雜,如存在斷層、破碎帶的區(qū)域,就需要選用高強度、抗擠毀性能好的巖心管,像材質為R780、管徑較大的巖心管,才能承受住復雜地層帶來的壓力,確保鉆孔的穩(wěn)定和安全。
鉆孔深度同樣是選型時不可忽視的關鍵因素。淺孔鉆探時,對巖心管的抗壓要求相對較低,可以選擇較輕、較細的巖心管,便于操作且成本較低。當鉆孔深度超過1000米,進入深孔鉆探時,巖心管需要承受更大的壓力和摩擦力,此時就必須選用高強度、厚壁的巖心管,以保障其在長時間、高壓力的作業(yè)環(huán)境下不發(fā)生變形、破裂等問題。
煤礦井下的壓力環(huán)境也對巖心管的選型有著重要影響。在高壓區(qū)域,巖心管要具備良好的密封性能和抗壓能力,防止因壓力過大導致管體損壞或密封失效,從而影響整個開采作業(yè)。所以,根據(jù)煤礦的地質條件、鉆孔深度、壓力等因素精準選擇巖心管,是實現(xiàn)其快速使用的重要前提,為后續(xù)的高效作業(yè)奠定堅實基礎。
工具與材料,一個都不能少
在安裝巖心管時,一系列專業(yè)工具和材料是必不可少的。鉆機作為核心工具,就像是戰(zhàn)場上的“重型武器”,它的作用是提供強大的動力,驅動巖心管旋轉并鉆入地下。不同類型的鉆機適用于不同的工況,如手持式鉆機操作靈活,適用于小型煤礦或淺孔作業(yè);而大型的車載鉆機則動力強勁,能夠滿足深井、復雜地質條件下的鉆探需求。在選擇鉆機時,要根據(jù)實際作業(yè)情況,確保其功率、扭矩等參數(shù)與巖心管的規(guī)格和作業(yè)要求相匹配,這樣才能高效地將巖心管送入預定位置。
扳手也是安裝過程中常用的工具,它主要用于擰緊或松開巖心管的連接部位,確保連接的牢固性。不同規(guī)格的巖心管需要配備相應尺寸的扳手,以保證操作的精準和力度的合適。如果扳手尺寸不合適,可能會導致連接部位松動或過緊,影響巖心管的正常使用,甚至引發(fā)安全事故。
水泥在巖心管安裝中扮演著“穩(wěn)固基石”的角色,用于固定巖心管,增強其穩(wěn)定性。在選擇水泥時,要考慮其凝固時間、強度等性能。一般來說,應選用凝固速度適中、早期強度高的水泥,這樣既能保證在短時間內使巖心管固定到位,又能確保其在長期使用過程中不會因水泥強度不足而出現(xiàn)松動。在使用水泥時,要嚴格按照配比要求進行攪拌,確保水泥漿的均勻性和質量。同時,要注意水泥的儲存條件,避免受潮結塊,影響其使用性能。
快速安裝:分秒必爭的實操技巧
高效鉆孔,為巖心管安家
鉆孔作為安裝巖心管的首要步驟,其質量直接關乎后續(xù)作業(yè)的成敗,猶如建造高樓時打地基,只有地基穩(wěn)固,高樓才能屹立不倒。在鉆孔過程中,角度控制是關鍵要點之一。一般來說,煤礦井下的鉆孔需保持垂直向下,角度偏差應控制在極小范圍內,通常要求頂角偏斜每100米不超過2度。這就如同射箭,必須瞄準靶心,稍有偏差,箭就會偏離目標。若鉆孔角度出現(xiàn)較大偏差,巖心管下入時可能會碰壁,無法順利到達預定位置,導致安裝失敗,嚴重時甚至需要重新鉆孔,極大地浪費了時間和資源。
深度控制同樣不容忽視,需嚴格按照設計要求進行。在實際操作中,可利用鉆機上的深度測量裝置,如計數(shù)器、傳感器等,實時監(jiān)測鉆孔深度。每鉆進一定深度,都要進行精準測量和記錄,確保深度符合設計標準。比如在一個深度設計為500米的鉆孔作業(yè)中,每鉆進50米就需進行一次深度校驗,以保證最終鉆孔深度與設計深度誤差不超過規(guī)定范圍,一般控制在±0.5米以內。
鉆孔的垂直度和平整度也至關重要。為保證垂直度,在鉆機安裝時,要確保鉆機平臺水平,立軸垂直??墒褂盟絻x、經(jīng)緯儀等工具進行測量和調整,使鉆機平臺的水平度誤差控制在±1度以內。在鉆進過程中,要隨時關注鉆機的運行狀態(tài),若發(fā)現(xiàn)鉆機有晃動、偏移等異常情況,應立即停止鉆進,檢查并調整。對于鉆孔的平整度,要避免出現(xiàn)臺階、凹凸不平等問題,這就要求鉆頭在鉆進時保持穩(wěn)定的轉速和均勻的壓力,避免忽快忽慢、忽大忽小。同時,要定期檢查和更換磨損的鉆頭,確保鉆頭的切削刃鋒利,以保證鉆孔壁的平整光滑。只有做好這些細節(jié),才能為巖心管的順利安裝創(chuàng)造良好條件。