wifi功率放大器
总第214期2021年第2期
机械管理开发
MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT
Total214
No.2,2021
实践与应用
D01:10.kil4-1134/th.2021.02.080筛管在探放落山采空积水中的应用 张玉恒
（西山煤电集团有限公司西铭矿，山西太原030052）
摘要：为解决采空区积水面积广、储水量大、探放难度大的问题，以西铭矿48703工作面探放上组煤3号煤
43102,43105采空积水为例，介绍了地质及水文地质情况，研究了探放水钻孔施工过程中的主要技术指标和关 键点。通过在落山采空区应用筛管的措施，可有效保证采空区积水一次性探放干净、完毕，具有广阔的推广应
用前景。
制砖技术关键词：探放水采空区筛管
中图分类号:TD745文献标识码:A文章编号：1003-773X（2021）02-0181-03
QDFILM引言
在煤矿探放水过程中，往往存在一种情况，就是探放落山采空区积水，所谓落山采空区就是采用自然全垮落法采煤后不再进行维护所形成的空腔，然而这个空腔内并不是空无一物的，而是其间充满了上覆岩层垮落下来的岩块，岩块大小不一，形状复杂，没有规律，如果用V表示回采前的煤体空间，则回采后形成的空腔的空隙体积与V的比值为0.2~ 0.3，剩余的（0.7~0.8）V的空间则为充满采空区岩石的体积（如图1）。
在探放水过程中，当钻孔打通后，钻头进入采空区时，导水通道形成，采空区积水会通过钻孔流出来，然而采空区落山石块对钻头及钻杆有应力作用（挤压），由于钻孔打通时破坏了采空区原有的应力平衡，在退钻过程中，会重新形成新的应力平衡，这是一个动态缓慢过程，采空区石块会向钻孔方向塌落，会造成堵钻孔现象，整个过程类似单向阀门原理，进钻时，钻头挤开石块，钻孔导通；退钻时，落山石块反向压回来，钻孔堵塞。设想在钻孔打通后，在钻头的带动下，在落山采空区安装一根带孔的钢管（俗称筛管，就是在钢管壁上留有导水小孔，如图2
收稿日期:2020-11-18
作者简介：张玉恒（1984—），男，山西五台人，本科，毕业于中国矿业大学测绘工程专业，地测工程师，西铭矿地质科副主任科员，主要从事煤矿水害防治工作。所示），依靠落山石块挤压作用，把筛管紧紧“卡死”，可防止筛管从钻孔内掉出来，同时还可保证钻孔导水通道的形成⑴。
图2工程常用的筛管
1工作原理
在探放水过程中，先施工大孔径钻孔10m，然后安装孔口套管，待孔口套管、水门、水压表等设备安装完毕后，进行耐压试验达到要求后，开始用大钻头正常钻进，直到打通采空区后，退钻；然后用小
钻头钻进，在小钻头后方携带筛管，筛管外径小于钻孔直径，筛管端头内径略大于小钻头直径，保证小钻头可自由通过筛管，在小钻头钻进进入落山采空区的同时，筛管也随小钻头进入落山采空区，待采空区岩块通过挤压作用“卡死”筛管后，然后进行退钻，筛管便留在了采空区，这样能保证出水通道不会被堵塞，积水通过筛管管壁上的小孔进入钻孔，然后源源不断流出来。
2地质及施工情况
以西铭48703工作面探放上组煤3号煤43102、43105采空积水为例进行说明。
2.1地质情况
探放水施工区域8号煤层节理发育，煤层上部夹石为厚1.30~2.90m，平均1.88m的页岩。8号煤上分层厚度0.50~0.75m，平均0.63m；下分层煤层厚度3.10~3.90m，平均3.38m o
伪顶为页岩，直接顶为石灰岩（庙沟灰岩），老顶
机械管理开发*****************第36卷
蒸压砂加气混凝土板・182-
为石灰岩（毛儿沟灰岩）。底板为砂质页岩，局部地段或相变为细粒砂岩。钻孔穿过的煤岩层情况见图3O
图3单孔设计剖面示意图（单位:m）
工作面中部地表有马家滩沟由东向西穿过、西南部地表有娄烦滩沟由南东向北西穿过，两沟均为季节性沟谷，雨季短暂有水，沟底与8号煤层间距分别为222m.249m。沟谷两侧露出二叠系上统上石盒子组（P2S）部分地层。盖山厚度222-400m，平均315m o
该工作面上覆2号、3号煤层已回采，北部2号煤层局部为小窑所采，回采后在西十一43105、43102采空区低洼处形成积水（JS130），积水量约71337m\积水面积118896m?，积水标高1082~ 1094m o8号煤与2号煤层间距88m左右，与3号煤层间距63m左右。
2.2探放水钻孔施工顺序
探放水作业需首先安装孔口安全套管，第一孔
径以¢133mm开孔钻进11m，然后将管径为¢100 mm长10m（根据《煤矿防治水规定》要求，探放水各放水孔最大水头值均小于1.0MPa，故孔口管长度取用10m）的孔口管用水泥浆固定在孔内，在距孔口管0.2~0.5m处两侧各打一根锚杆，用锚链将孔口管（带闸阀）与锚杆固定。保证固管时间为24h，并以2倍预计水压至少进行0.5h的耐压试验，水压为最大水头值的2.0~2.5倍，当套管不漏水时，方可进行下一步工作回。
待套管安装完成后，用95mm大钻头钻进，直至打通采空区，退钻；然后在65mm的小钻头后方携带外径85mm、端头内径69mm的筛管向采空区钻进，筛管在钻头的带动下一起进入采空区，待筛管挤压紧固后退钻，筛管留在采空区（如图4）。
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图4过程示意图
3主要技术指标
1）筛管外径85mm，内径分两部分，筛管后部内径77mm，筛管壁厚4mm，端头需制作成锥形，锥形部位内径69mm.略大于小钻头直径，锥形部位卡槽4mm（如图5）o
2）筛管管壁上小孔的直径不能太大或太小，宜适中，防止碎石堵塞小孔，出水不畅。（查阅相关资料
取直径l~2cm较合适，有待进一步积累经验改进）3）筛管进入采空区，管壁承受巨大的挤压应力，因此制作筛管需用耐压强度高的钢材，同时管壁要有一定厚度，能抵抗挤压变形。
4）施工探放水钻孔的工艺必须保证钻孔的平直度，使得筛管能顺利通过钻孔。
4主要关键点
1）首次将筛管应用到探放采空区积水工程上，施工工艺及施工过程有待进一步完善。
2）可防止探放水钻孔在放水的过程中堵塞，避免重新进钻机疏通钻孔，尤其是百米以上的长距离钻孔，疏通钻孔相当于重新施工钻孔，工程量大，可有效避免返工费时现象，节约成本。
3）采用此装置，可保证探放水按预计工期完成，保障矿井的正常生产衔接。
5结语
随着煤矿的不断开采，上组煤已经开采完毕，现
2021年第2期张玉恒：筛管在探放落山采空积水中的应用•183-
逐渐向深部延深，开采水平进一步降低，上组煤开采结束后，造成了大量的采空区，雨季汛期降雨通过因开采造成的地面塌陷裂缝渗入到采空区，造成了采空区积水面积广、储水量大、探放难度大的现象，通过在落山采空区应用筛管的措施，可有效保证采空区积水一次性探放干净、完毕，可避免重新疏通钻孔和施工验证钻孔，使得探放水效率进一步提高，集团公司矿井大部开采下层8号煤，普遍存在探放上部采空积水的情况，因此有着广阔的推广应用前景。
参考文献
[1]欧志安.全焊式不锈钢筛管及其在油田的应用[J].石油工程建制作纪念章
设,1996(3):59-60.
[2]张九皋.袁忠铎，王胜光.盘东地区筛管深井的施工与成井工艺
[J].探矿工程(岩土钻掘工程)，1991(5):48-49.
(编辑：贾娟)
Application of Sieve Tube in Detecting and Releasing the Water in
Falling Mountain
Zhang Yuheng
(Ximing Mine of Xishan Coal and Power Group Co.,Ltd.,Taiyuan Shanxi030052)
Abstract：In order to solve the problem of wide area of water accumulation in goaf,large amount of water storage and difficulty of exploration and discharge.Taking the43102coal and43105coal as examples,the geological and hydrogeological conditions are introduced.The main technical indexes and key points in the drilling process of exploration and discharge are studied.Through the application of sieve pipe water in goaf can effectively ensure that the goaf is clean and finished at one time and has a broad prospect of popularization and application.
Key words：water exploration;goaf;sieve pipe
(上接第134页)
Optimization and Transformation of Pull-Line Stop Switch for the
Belt Conveyor
Dong Ruijia
(Department of Automation,Tangshan Vocational and Technical College,Tangshan Hebei
063200)
Abstract：In order to solve the problem of the wrong action of the emergency stop switch caused by the falling of the high altitude material or the unstable internal contact performance of the switch,the connection mode,control mode and internal structure of the switch are reformed to improve the stability of the switch effectively.
Key words：belt conveyor;rope pulling;emergency stop switch;transformation
(上接第166页)
Application of Comprehensive Dust Prevention Technology in Fully
Mechanized Mining Face
Wang Jiangang
(Jinneng Holdings Coal Group Shouyang Coal Mine,Jincheng Shanxi048000)
透射电镜样品制备Abstract：In order to effectively reduce dust concentration in15202fully mechanized mining face of Shouyang coal industry,based on the general situation of15202fully mechanized mining face in Shouyang coal industry and the relatively large dust concentration in the face during mining period,this mine has analyzed the main dust prevention measures and shortcomings in the face of15202fully mechanized mining work,and put forward a series of new comprehensive dust prevention measures according to the actual situation.Through the comprehensive application of these dust prevention measures,the dust concentration in the working face is efiectively reduced,so it has high use value.
Key words：working face;general situation;dustproof;traditional method;comprehensive measures;effect
