煤礦瓦斯抽采管道安裝工藝和施工方法探究

王曉靜

中煤第九十二工程有限公司 河北 邯鄲 056000

引言

我國煤礦需求量不斷增大，煤礦開采的數(shù)量和規(guī)模也越來越大。在煤礦開采中，對于瓦斯的處理是保障開采安全的重要工作。瓦斯抽采管道是礦井瓦斯抽采系統(tǒng)中的重要部分，瓦斯抽采管道的安裝方法和工藝與抽采系統(tǒng)的高效運行以及瓦斯抽采的效率具有很大的影響。當(dāng)前，對于大口徑的瓦斯抽采管道安裝施工主要采用鉆井下管和借井下管兩種方式，相關(guān)人員應(yīng)該加強(qiáng)對瓦斯抽采管道安裝方法的研究，從而提高開采率。

1 施工準(zhǔn)備

在施工之前需要做好以下工作：①熟悉了解相關(guān)設(shè)計圖紙和資料，掌握相關(guān)的管道安裝技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)；②掌握管道安裝的工藝流程、安全注意事項以及管道運輸和起吊方案；③準(zhǔn)備好安裝需要的設(shè)備、材料和工器具。

2 管道的加工與防腐

2.1 管道的加工

首先要進(jìn)行管道法蘭盤的焊接。①吊裝平穩(wěn)擺放；②清掃管道的內(nèi)外雜質(zhì)和灰塵；③法蘭盤與管道對好之后，對稱點焊，用角尺進(jìn)行校正；④按照焊接的工藝要求以及設(shè)計圖紙進(jìn)行焊接；⑤法蘭盤焊完后，現(xiàn)場工程負(fù)責(zé)人員應(yīng)對焊縫的高度和寬度進(jìn)行檢查，保證沒有夾渣、裂紋、氣孔等缺陷后方可進(jìn)行下一道工序。

其次，制作管道的加工件，井下開挖具有特殊性，轉(zhuǎn)彎、岔口、陷落柱、硐室等的巷道斷面不一致，因此應(yīng)該根據(jù)安裝過程的實際情況來制作托架。①加工彎頭、制作件等需要根據(jù)安裝的實際測量尺寸制作；②相關(guān)操作人員必須嚴(yán)格按照焊接工藝規(guī)程以及相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行焊接；③焊接完成后操作人員要先目測檢查焊件的表面是否存在缺陷；④在制作件入井安裝之前，應(yīng)該進(jìn)行氣密性實驗[1]。

2.2 管道防腐

按設(shè)計要求完成管道的焊接之后，應(yīng)該對管道進(jìn)行防腐處理。首先，用棉紗、鋼刷將管道表面的污物以及氧化層清理干凈；其次，涂刷兩遍防銹底漆；再次，底漆干后刷一遍紅色調(diào)合面漆；最后，目測檢查刷漆的質(zhì)量。表面層油漆的色調(diào)一致，無皺皮、氣泡，表面光亮清潔，無漏漆、無損壞，漆膜均勻，說明刷漆合理。

3 托架與吊架的制作安裝

托架與吊架的制作安裝需要根據(jù)選擇的管道托架類型進(jìn)行安裝，在安裝過程中應(yīng)該嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行安裝，如抽放管道托架選擇18#熱軋槽鋼，需要埋深600mm，托架下沿高度要以軌面為基準(zhǔn)，高低的誤差不能超過±10mm，托架的間距保持在5m，允許有10cm的偏差；托架應(yīng)該水平安裝，并向上傾斜1%，托架外側(cè)的斷面應(yīng)該整齊一致，以巷道的中心線為基準(zhǔn)，允許1cm的誤差，當(dāng)巷道超挖時必須要保證外端面的整齊。每30m需要增設(shè)一組抱箍吊架，煤層地段15m/組，這樣能保證管道安裝的可靠性。此外，吊架用Φ22的熱扎帶肋鋼筋，抱箍選用60×6的扁鋼，自制索具螺旋扣選擇Tr20×2×200，鋼筋的預(yù)埋深度為1000mm，用200號的砂漿注眼孔。

4 瓦斯抽采的定向長鉆孔施工

在順層鉆孔施工中，主要以鉆頭鉆進(jìn)、鉆桿供風(fēng)的模式進(jìn)行施工，在鉆進(jìn)的過程中，需要對鉆場內(nèi)以及回風(fēng)流的瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行實時監(jiān)控，一般瓦斯?jié)舛纫陀?.5%才算是安全狀態(tài)。鉆孔完成后，鉆桿的起出高度應(yīng)在2m以上，要確保水電的供應(yīng)充足，保障排水、排渣系統(tǒng)都能正常運行，可以用壓風(fēng)盡快排出鉆孔中的煤粉，避免產(chǎn)生安全隱患。煤粉排出后，應(yīng)及時將封孔管送到孔內(nèi)，還應(yīng)該將鉆桿全部起出，這樣才能達(dá)到全程封孔的目的，在進(jìn)行封孔時，需要嚴(yán)格按照設(shè)計參數(shù)來進(jìn)行，保證操作符合安全生產(chǎn)需求，從而切實提高瓦斯抽采的效率和濃度[2]。

5 管道的運輸和安裝

①在管道的運輸過程中應(yīng)該嚴(yán)格按照運輸安全技術(shù)要求進(jìn)行運輸，應(yīng)該根據(jù)管道的實際重量和長度選擇運輸方式，比如DN530螺旋縫弧焊鋼管，其長度為12m，單根的重量約為1600㎏，可以用S14B/600型梭式礦車裝運，2根/次，用CT8/6G蓄電池機(jī)車牽引；②管道安裝。將起吊架用螺栓固定在梭礦的側(cè)板上，用2T的手拉葫蘆起吊管道，起吊高度應(yīng)高于槽鋼托架。將簡支梁套在槽鋼托架上然后松開葫蘆和索具，管道會自行移到相應(yīng)的位置，之后進(jìn)行管道找正、找平，連接法蘭盤，然后固定卡箍。

6 管道吹洗和試壓

6.1 管道吹洗

每12根240米管道為一段，管道一端用盲板封堵，預(yù)留D50接頭并設(shè)好閘閥，另一端和氣壓管道接通封堵，之后向管道內(nèi)部充入壓氣，當(dāng)壓氣達(dá)到0.75MPa時，要將一端的閘閥開啟，整個過程由專人用木棒敲打焊縫處和接頭，吹洗時間高于5分鐘，吹洗完畢后打開盲板進(jìn)行檢查，之后將其和主管連通。

6.2 管道試壓

在進(jìn)行試壓前，應(yīng)該封好盲板，安設(shè)閘閥和壓力表并對管道的連接情況進(jìn)行檢查。之后連接壓氣管道，向管內(nèi)充入0.75MPa的壓氣然后關(guān)閉閘閥。觀察氣壓表的指標(biāo)，這個過程中要派專人巡視，一旦發(fā)現(xiàn)漏氣要及時處理，完成試壓后，拆除臨時的管線，將主管道復(fù)位，并填寫試壓記錄。

7 結(jié)束語

綜上所述，煤礦瓦斯抽采管道安裝工藝和施工方法對于瓦斯的抽采質(zhì)量以及抽采效率具有重要的影響，在進(jìn)行瓦斯抽采管道安裝時，應(yīng)該結(jié)合實際情況，制定合理的工藝流程，采用科學(xué)的施工方法，嚴(yán)格按照相關(guān)的施工規(guī)范進(jìn)行操作，從而保證管道的安裝質(zhì)量，保證瓦斯的抽采效率，為煤礦的安全開采提供保障。

[1] 鄭金平.煤礦瓦斯抽放管道安裝施工方法比較分析[J].山西煤炭,2016,36(2):40-42.

[2] 杜晨軍,孔令澤.煤礦瓦斯抽采定向長鉆孔高效成孔工藝探究[J].工程技術(shù):全文版,2016,(12):00270-00270.