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）

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，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)，越來越深的煤層被勘察出來，越來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)的問題一般不易被發(fā)現(xiàn)，有些問題發(fā)現(xiàn)了，處理起來也比較困難。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)過相關(guān)部門的驗(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。現(xiàn)在以凍結(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)孔正常通過的鹽水量通過供液管，經(jīng)過供液管與凍結(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

（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)器無流量。

（4）冰堵。開機(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。氯化鈣沒有充分溶解或者氯化鈣溶液濃度過高，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：用帶有配重的測繩從供液管內(nèi)下放，判斷測繩配重的位置，如果測繩配重沒有達(dá)到供液管的底部，說明供液管內(nèi)有異物。也判斷出異物的位置。處理方法：用測繩加大配重，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。如果沖擊沒有效果，說明異物在供液管內(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)沒有完全排出的空氣，或者運(yùn)轉(zhuǎn)過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)器閥門時(shí)，水嗞聲很小，關(guān)閉供、回液閥門后，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，把周圍的凍結(jié)器去路閥門關(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)水閥盡量全部開啟，再者，凍結(jié)站運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，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，鹽水的流出量越來越少，最后出現(xiàn)無鹽水流出。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，最后投入運(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，打開去路閥門沒有鹽水流出，用工具插入帶閥門的拔哨會(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)給濃度過低的鹽水。補(bǔ)充鹽水時(shí)，首先測量鹽水系統(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)，氯化鈣沒有充分溶解或者配置的鹽水濃度過大，鹽水系統(tǒng)沒有正常運(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，出一定量后無鹽水流出，用多級(jí)泵單孔循環(huán)時(shí)，壓力過高，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；鹽析較多致使供液管無法從凍結(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，直到把凍結(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。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

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1004-5716（2016）06-0185-02