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LOWCARBONWORLD2014/2400037【】、。【】【】TD713【】B【】2095-2066201403-0123-02当前我国煤矿安全生产形势依然严峻、重特大事故频发,煤与瓦斯突出、粉尘或瓦斯爆炸、矿井塌方等灾害直接影响到煤矿安全生产及矿工的身心健康。“安全第一、预防为主”,近年来我国煤矿在安全领域不断加大投入,力争将灾害的发生减至最低。煤层注水、瓦斯抽放和煤岩注浆加固是预防煤与瓦斯突出、降低粉尘、瓦斯爆炸和塌方灾害的主要途径,煤层注水、瓦斯抽放和煤岩注浆加固作业中钻孔方法有水泥砂浆封孔、化学浆材封孔、和橡胶封孔器封孔。由于水泥砂浆封孔和化学浆材封孔受现场条件的影响,操作复杂,劳动强度大,封孔速度慢,封孔质量差,且水泥浆材和化学浆材具有腐蚀性,对人体有一定的危害性;而橡胶封孔器结构简单,使用快速简便,可重复使用,橡胶封孔器封孔逐渐代替了水泥砂浆封孔和化学浆材封孔。橡胶封孔器的封孔原理主要有水(气)压式、推胀式和插入式三种,下面详细介绍三种封孔器的结构、工作原理及应用。1、1.1水(气)压式封孔器是在一支通芯主管外套一段阻燃抗静电橡胶胶管,胶管前端使用金属锁紧套将其紧锁,后端首先在主管与胶管之间放置一段细钢管,然后再将胶管和细钢管同时紧锁在主管上,如图1所示。1.2水(气)压式封孔器的工作原理是将一定压力的水、空气或流性介质注入橡胶封孔器膨胀胶囊中至其膨胀,以达到钻孔的密封。其主要应用在煤矿井下采掘面瓦斯预抽放、降尘注水以及煤岩加固注浆等方面。实际应用是可将橡胶封孔器置入钻孔,向膨胀介质入口注入一定压力的水、空气或流性介质使胶囊膨胀至与钻孔完全贴近,然后将瓦斯抽放泵、注水泵及注浆泵连接至瓦斯抽放泵、注水泵及注浆泵接口进行瓦斯抽放、煤层注水或煤岩加固注浆,作业完成后泄压,膨胀胶囊恢复原状后取出,以备下次使用。2、2.1推胀式橡胶封孔器是在通芯主管一端端头焊接一个法兰挡板,然后从另一端将若干形似煤球的橡胶胶囊套在主管上,再将一端端头焊接有法兰挡板的外套管套在主管上,安装锁紧装置即可,如图2所示。2.2推胀式橡胶封孔器的工作原理是使用轴向力将橡胶胶囊挤压至变形,直径变大以达到钻孔的密封。其主要应用在煤矿井下采掘面瓦斯预抽放、降尘注水以及煤岩加固注浆等方面。实际应用是将封孔器装入钻好的孔内,然后扳动锁紧把手,使锁紧螺母通过外套管滑动对橡胶套进行挤压,橡胶套受压膨胀,与钻孔完全贴近,然后将瓦斯抽放泵、注水泵及注浆泵连接至瓦斯抽放泵、注水泵及注浆泵接口进行瓦斯抽放、煤层注水或煤岩加固注浆,作业完成后泄压,膨胀胶囊恢复原状后取出,以备下次使用。3、3.1插入式橡胶封孔器是在通芯主管中段套一段阻燃抗静电橡胶胶管,胶管两端使用金属锁紧套将其紧锁,后端套一个形式喇叭口形状的阻燃抗静电软胶囊,使用金属锁紧套将其紧锁即可,如图3所示。3.2插入式橡胶封孔器的工作原理是橡胶胶囊弹性变形来实现封孔。其主要应用在煤矿井下采掘面瓦斯预抽放、降尘注水以及煤岩加固注浆等方面。实际应用是将封孔器用力推入比其直径小的钻孔内,使之与钻孔完全贴近,然后将瓦斯抽放泵、注水泵及注浆泵连接至瓦斯抽放泵、注水泵及注浆泵接口进行瓦斯抽放、煤层注水或煤岩加固注浆,作业完成后,用力将其拔出,以备下次使用。4橡胶封孔器在井下封孔作业中比原有水泥砂浆封孔和化1.封孔器前端;2、4.金属锁紧套;3.膨胀胶囊;5.瓦斯抽放泵、注水泵及注浆泵接口;6.膨胀介质入口。1.封孔器前端;2.橡胶胶囊;3.法兰挡板;4.外套管;5.锁紧把手;6.固定把手;7.瓦斯抽放泵、注水泵及注浆泵接口。1.封孔器前端;2、4.金属锁紧套;3.橡胶胶囊;5.瓦斯抽放泵、注水泵及注浆泵接口。·123LOWCARBONWORLD2014/2!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!学浆材封孔工艺更简便,降低了作业工人的劳动强度,提供了工作效率,为煤矿井下降低瓦斯爆炸、粉尘危害以及塌方等事故作出间接贡献,应大力推广。[1]思学高瓦斯煤层瓦斯综合抽采技术[J].煤炭技术2010,29(2).[2]梁为,蒋蓉.陈学习水力膨胀式自动封孔器的研制[J].煤炭技术,2009,28(9).[3]尚玮炜,赵辉.综放工作面煤层注水试验研究[J].煤炭技术,2010,29(12).2013-12-5陈福民(1967-),男,高工,本科,主要从事全国范围的矿用安全测量仪表、救生舱等产品的定型鉴定、样机试验、国家质量抽查、计量检定等工作,从事国家规程、行业标准、国家标准的制修订,以及检测技术和检测装置的研究开发工作.先后负责起草国家标准、行业标准、国家计量规程、计量规范等60余项,为《粉尘采样器》(JJG520-2005)、《粉尘采样器》(GB/T20964)、《粉尘采样器型式评价大纲》(JJF1162-2006)等技术法规的第一起草人。310014【】。。。【】【】P631【】B【】2095-2066201403-0124-02目前,随着科学技术向信息化方向发展,以及不断创新各种反演方法,物探技术被广泛应用于灾害地质调查等工程与环境等领域,表现出前所未有的广阔发展前景,体现在解释更准确、探测范围更广、探测精度更高等方向。在工程地质领域,未来工程物探技术具有广阔的发展空间。1地球物理勘探,简称为物探。在工程地质中,地质勘测对象与周围环境或者介质存在某种差异性,并且这种差异能够呈现出某种天然或人工物理场的分布特征,通过对这种差异性的勘测和研究,能够够解决或查明有关地质和工程问题。物探技术是地质科学中一门新兴的、十分活跃、发展很快的学科,它又是工程勘察的重要方法之一,在某种程度上讲,它的应用与发展已成为衡量地质勘察现代化水平的重要标志。2由于各种物探方法的应用都依据一定的物理前提,且地质、地球物理条件和边界特征对测试成果具有较大的影响,使得这些方法技术存在着一定的条件性和局限性,加之大中型重点工程大多具有比较复杂的地质和工程问题,所以采用单一的物探方法一般难以查明或解决有关地质和工程问题,此时应考虑综合物探进行施测,以提高物探成果的地质解释精度和成果分析质量,满足工程勘察之需。例如在黄河大柳树水利枢纽坝址区的物探测试中,采用了小地震法、地震CT技术、声波测试等弹性波测试技术有效地解决了坝基岩体质量的评价问题,提供了大量的数据,积累了丰富的经验;又应用高密度电法、电测深法和联合剖面法查明了坝址南700m处的F3断层为高倾角断层,近乎直立,为坝基的稳定性评价提供了科学依据,发挥了物探技术的快速、经济、便于大面积测试等优点。随着国民经济建设的飞速发展,工程建设场地(尤其是水利水电工程)的选址和开发也向纵深处发展,其场地的各种自然条件(包括地质、交通、环境等)大多较为复杂,给前期勘察工作带来诸多困难,此时均要求采用物探技术解决或了解地质和工程中遇到的难题。而作为物探技术人员应在详细分析已有勘察资料(区域性和地区性)的基础上,经过实地踏勘和现场方法试验来选择多种物探方法投入施测,以达到最佳的测试成果,多快好省地进行工程建设,发挥物探技术的先进作用。3在工程物探巨大市场需求的带动和计算机技术的推动下,未来几年工程物探技术与新仪器的开发将呈现良好的势头,开发水平将大大提高,新仪器将以高分辨、高可靠性、实时成像仪器为主流。如下几个方向的开发将成为研究热点:3.1混凝土的质量检测比金属检测难得多,它是非均质材料,骨料、孔隙等结构的影响,散射与吸收作用强烈,每厘米能量衰减几个分贝,比金属高一个数量级,探测深度和分辨率矛盾突出。目前混凝土桥梁、隧道衬砌都需要高分辨实时成像检测手段,市场需求很大,但是国内没有混凝土成像类的检测设备。俄罗斯和法国已开发出两款用于混凝土结构检测的超声成像技术,前者利用超声散射成像原理和SAFT(合成孔径聚焦扫描)技术,后者利用相控阵扫描技术。分辨率达到厘米级,基本能满足大多数混凝土结构的检测要求。这两种仪器正要进入中国工程物探市场,将给混凝土结构检测提供可靠手段。这必定会促进国内的仪器开发热情,在引进消化的基础上,不久的将来创造出自己的新一代的高分辨、实时超声成像设备。(见图1)3.2煤矿安全生产受到高度重视,目前在煤矿开采过程中普·124
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