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万用表在测量井筒回填深度中的应用

2019-09-10曹况山

理论与创新 2019年6期
关键词:万用表施工安全

【摘要】在潘一矿东回风井与南风井井筒回填过程中受现场施工条件的限制,普通测量工具不能很好测量出井筒回填进度,采用万用表加测绳的测量方法不仅安全精准、且简单易操作,所用材料以废旧物品为主,经济投入小,这种测量方式在指导井筒回填工作过程中发挥发积极的作用。

【关键词】万用表 井筒回填 施工安全

引言

潘一矿于1983年建成投产,经过三十多年的高强度开采,剩余优质资源已枯竭,集团公司领导决定将其列为去产能矿井,矿井自2016年开始进入收作程序,将东回风井与南风井采用回填方式加以封闭。两井井深分别为385m与397.8m,井筒深度大,在回填前提升系统已拆除,在回填过程中因通风不畅导致瓦斯浓度升高,灰尘聚集,人员无法进入。日常工作中常用的卷尺、测绳、激光等测量工具在现场均无法正常使用。本次我矿首次使用万用表加测绳的方式,安全高效的解决了现场的测量难题,满足了施工需要,取得了良好的效果。

1井筒施工现状

东回风井井底标高为-362.0m,地面井口标高为23.0m,井深385m;南风井井底标高为-376.0m,地面井口标高为21.8m,井深397.8m;两井均为潘一矿生产期间所用的回风井,排出矿井生产期间井下产生的污风。井筒位于潘一矿与潘二矿井田边界附近,井下与两井井筒相连的诸多巷道也与两矿井下生产系统相连。两井位于潘集背斜轴附近,此处含煤地层隆起,井筒区域赋存有大量优质A组煤,潘二矿正在井筒附近开采A组煤。潘一矿收作后两风井不再使用,如果井筒破损将新地层含水层水通过井筒导入井下会对潘二矿安全生产带来巨大安全隐患,为消除这一隐患,潘一矿决定在矿井收作结束前对两风井进行充填。

2万用表在井筒测深中的应用

为防止井筒导水威胁潘二矿的安全生产,潘一矿会同上级安全技术部门决定采用废料、混凝土与黄土相结合的方式。废料为主要充填物,混凝土作为废料的凝固剂,起固定作用,而黄土作为隔水层,起隔绝新地层水和井下巷道水力联系的作用,所以对充填层位的要求很严格,对充填深度的测量很重要。

潘一矿在回填工作开始前井筒提升系统已拆除,充填矿井的物料自地面井口直接倒入,自然下落。两风井深度均将近400m, 日常工作中使用的卷尺、测绳等测量工具因距离太长而无法使用;而采用激光测距仪进行测量,因在回填过程中通风不畅导致瓦斯浓度升高,灰尘聚集,高空易坠物又无提升系统,人员无法进入放置激光反射镜而无法使用。施工单位欲单独使用测绳,在测绳前系上重物让其带动测绳下落,等重物落至井底后靠在地面读取测绳长度来推断井深,这种方式虽然简单但因测量距离远、测绳自身重量大导致不易精准断定重物何时落到井底,测量数据误差大而不能满足施工质量需求。本次我矿创造性使用万用表加测绳的方式,安全高效的解决了现场的测量难题,满足了施工需要,确保工程在规定的工期内保质保量顺利完成。

3万用表测量井筒深度过程

该测量工具的设计思路是用软绳系住一个废弃的铁质茶叶盒,同时用软绳系住一小块废弃铁块,用电线将茶叶盒、铁块与万用表连接起来,茶叶盒与铁块各连接一根导线,在茶叶盒下降的过程中,茶叶盒呈悬空状态自然下垂,同时铁块悬空在茶叶盒内,两者不接触,万用表发出的電流形不成回路,而一旦茶叶盒下到井底便不再下降,由于系茶叶盒和废铁块的是软绳无法支撑废铁块的重量,废铁块便坠至茶叶盒底部,和茶叶盒充分接触。

茶叶盒和废铁块的材质均是铁质,同为导体,两者充分接触后便和万用表发出的电流形成回路。

在测量井筒时,在地面井口处用自制小绞车将茶叶盒沿井筒徐徐放下,同时认真观察万用表电阻(或电流)的变化,如电阻(或电流)和最初数据无明显变化,说明废铁块在茶叶盒内呈悬空状态,两者是断开的,茶叶盒还未放至井底。而一旦发现万用的电阻消失电流出现,说明茶叶盒已下降至井底处,废铁块坠至茶叶盒底部,两者充分接触后便和万用表发出的电流形成回路,这时便停止下放电线,已经放入井筒内的电线长度即为地面井口距井底充填物表面的深度。

如果将电线的长度事先直接标定在电线上即时读取固然方便,但因井筒深度大、测量距离长,放入井筒内的电线太多,电线自身的自重加上前端的茶叶盒与废铁块的重量会导致电线拉伸变长甚至损坏。这时我们事先用扎带将专业测绳固定在电线上,一则测绳可以负担电线及前端物件的重量,再则专业测绳上标定的长度值精准、牢固,这时直接读取固定在电线上的测绳井口处长度值,就可以确定井下充填的深度了。我们及时将测量数据反馈给现场施工单位,对方可以依据我们提供的当时井筒充填深度来合理选择充填物了,保证了井筒施工质量。

4结束语

采用万用表加测绳的测量方法现场适用性强,成功克服了井筒回填过程中现场施工条件的限制。从使用效果来看,该方法安全精准、简单易行,在两井充填的整个过程中,使用该方法进行深度测量多达上百次,每次测量只需要20分钟,且随时可以测量,非常方便、高效。我们所测数据后经专业测量队现场验证,均精准无误,完全能满足施工质量的需求。此次施工,如果聘请专业测量队伍进驻现场、跟踪测量,由于该工程工期长达两个月,所需测量费用至少需要10万元;如果购置满足现场施工需求的专业测量设备自己动手测量,设备的购置费用至少需要15万元,我们此次采用的万用表加测绳的测量方法所用材料均以我矿既有的废旧物品为主,万用表也是从矿机电部门临时借用来的,未花费任何材料购置费用,为矿节约了大量的资金,取得显著经济效益,得到上级部门及相关领导的充分肯定。

参考文献

[1]《淮南矿业集团潘一煤矿矿井生产地质报告》.北京华安奥特科技公司.2015.12.20

[2]《淮南矿业集团潘一煤矿地质类型划分报告》.北京华安奥特科技公司.2015.03

[3]《淮南矿业集团潘一煤矿矿井水文地质类型划分报告》.淮矿集团潘一煤矿.2016.08

作者简介:曹况山(1980—),男,本科,现从事煤矿地质工作。

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