巴彦高勒风井冻结管断裂应急预案及处理新技术

李小伟 刘庆佳

(河南国龙矿业建设有限公司，河南 郑州 450000）

1 工程概况

巴彦高勒井田位于呼吉尔特勘查区的南部，行政区划属鄂尔多斯市乌审旗呼吉尔特乡和图克镇管辖，巴彦高勒矿井的设计生产能力为4.00--10.00Mt/a。根据建设方设计要求，风井井筒冻结深度为635m，井筒全深冻结，采用主冻结孔+放片帮孔冻结施工方案，主冻结孔深度为635m，防片帮孔冻结深度为275m。详细参数见《巴彦高勒风井冻结钻孔布置参数表》

巴彦高勒风井冻结钻孔布置参数表

2 施工过程中出现的问题

在冻结法凿井中，因局部冻结管断裂，造成盐水泄露，盐水会融化已经冻好的冻结壁，导致冻结壁形成"天窗"，从而威胁冻结凿井安全，如何防止冻结管断裂或在局部冻结管断裂后如何采取补救措施已成为冻结施工中的一项重要工作，尤其是在鄂尔多斯地区白垩系基岩冻结施工，尤为重要。

巴彦高勒风井在2011年11月1日施工井底连接处时，矿建单位在施工炮眼时将主排孔3号、35号冻结管打穿，导致盐水泄露，冻结工程无法正常施工。11月4日，矿建施工单位在放炮掘进时，爆破将36号冻结管炸裂，导致盐水泄露，冻结工程无法正常施工。在以往的施工过程中，在冻结壁厚度及强度能满足施工的情况下对断裂的冻结管不做处理，但是巴彦高勒风井需要进行延期冻结，所以所有的冻结管必须恢复冻结。

3 冻结管断裂应急预案

（1）每隔2～3天将地沟槽所有阀门上的冰霜敲掉，确保阀门关开自如，以备应急。处理闸阀上的冰霜要指定专人，要细心仔细，以免将闸阀敲坏。

（2）不管任何人在得知冻结管断裂信息以后，第一时间先到冻结站内告知小班，启动应急预案。

（3）负责盐水系统的人员立即停止盐水泵运转，然后快速将盐水干管上的去回路闸阀关闭，此项操作由2人进行。

（4）在停泵的同时由班长带领除停泵人员之外的所有人员快速进入地沟槽，将人员分布均匀，快速关闭冻结孔进水阀，然后关闭回水阀，逐个进行直至全部关闭；

（5）在停泵的同时站内留一名副班长，按操作规程将压缩机全部停机后，立即进入地沟槽参入关阀工作；

（6）在场的冻结公司所有人员都应进入地沟槽参加关闭冻结器闸阀工作。

（7）班长进入地沟槽以后，首先对所有冻结器检查一遍，尽可能早期判断出断裂冻结孔，以便有针对性的关闭阀门。

（8）一旦出现断管泄漏盐水事件，冻结站当班班长立即组织抢险工作并指定专人通知冻结站所有站长以上负责人到现场组织抢险。

（9）与掘进单位及时联系，掘砌单位及时在井下查找泄漏盐水部位，并及时将盐水用吊桶打至地面，严禁盐水长时间浸泡冻结壁，以免造成"开天窗"，酿成重大工程事故。

（10）值班领导负责本预案的实施、汇报工作。

（11）其它事宜根据断管后的具体情况确定。

3 冻结管断裂后恢复方案

两次的断管我们都采取修复的方法使冻结管恢复正常工作。对于风钻打穿的冻结管，根据地面胶片找到打穿的孔眼，用风镐慢慢破除冻结壁，除尽表面杂物，把孔眼焊好重新恢复冻结。对于放炮时炸断冻结管，由掘砌单位揭露冻结管，由于破裂严重，无法补焊可用气割工具将破裂处割除，重新焊接上底锥，使冻结管恢复正常工作。

4 施工安全注意事项

（1）施工人员必须经过培训、考核，必须持证上岗，必须按规定穿戴防护用品。

（2）使用明火、电器设备、电焊作业严格遵守井下施工安全规定。

（3）施工时不得以井筒悬吊物作为地线，更不得危及悬吊钢丝绳与电缆。

（4）施工过程中，工作人员要经常对电焊机进行观察，以免电焊机在工作中出现故障，造成不必要的伤害。

（5）施工过程中，由指定人员对施工现场的瓦斯浓度情况不定时的检测，一旦发现异

常情况，应立即停止作业，采取防范措施。

（6）施工完毕后，清理现场，做好文明施工。对施工现场用水进行喷洒，以免遗留火源，并留专人检查。

（7）在割断供液管时要采取措施，防止供液管从冻结器头部脱落，造成坠落事故，伤及人员设备。

5 效果

2011 年11 月4 日10 :30施工马头门放炮后，冻结站值班领导带领当班人员按照冻结管断裂应急预案要求，派员工张某负责下沟槽巡视，在巡视过程中发现36号冻结管工作异常，立即关闭36号冻结管上进、回水阀，同一时间站内盐水警铃也发出报警，值班领导立即启动"应急预案"，停止盐水泵运转，然后快速将盐水干管上的去回路闸阀关闭，全站停机。从而最大限度的减少盐水对冻结壁的损害，保证安全生产。

两次冻结管断裂事故处理，由于措施得当方案可行性高，均在短期内恢复冻结，尤其是在处理马头门放炮炸裂的36号冻结管时，在冻结管炸裂的第一时间就发现了问题，及时关闭了Z36冻结管，减少了盐水的损失。在断管修复方面，由于施工措施方案科学合理，组织严密，仅用3小时就安全快速完成了每次的修复工作，并得到了业主、监理的联合验收，受到了高度评价，保证整个冻结工程施工及延期冻结的安全施工。

结语

冻结管断裂处理新技术的应用，为我们能够快速判断冻结管断裂及处置断裂的冻结管积累了新的经验，提高了公司快速处置断管的能力，也为公司以后针对内蒙地区的深井冻结开辟一条新路。此技术的成功应用，为以后类似工程冻结管防断管积累了成功的经验，为以后立井井筒冻、掘一体化的优化设计提供了新的方向，对冻结管穿过马头门及相关硐室的处理提供借鉴意义，可在以后的冻结工程中推广和改进。

[1]陈明华，庞荣庆.深冻结井筒施工中几种常见事故的分析[M].建井技术,1981(04).

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