煤矿瓦斯抽采管道安装工艺和施工方法探究

王晓静

中煤第九十二工程有限公司 河北 邯郸 056000

引言

我国煤矿需求量不断增大，煤矿开采的数量和规模也越来越大。在煤矿开采中，对于瓦斯的处理是保障开采安全的重要工作。瓦斯抽采管道是矿井瓦斯抽采系统中的重要部分，瓦斯抽采管道的安装方法和工艺与抽采系统的高效运行以及瓦斯抽采的效率具有很大的影响。当前，对于大口径的瓦斯抽采管道安装施工主要采用钻井下管和借井下管两种方式，相关人员应该加强对瓦斯抽采管道安装方法的研究，从而提高开采率。

1 施工准备

在施工之前需要做好以下工作：①熟悉了解相关设计图纸和资料，掌握相关的管道安装技术规范和标准；②掌握管道安装的工艺流程、安全注意事项以及管道运输和起吊方案；③准备好安装需要的设备、材料和工器具。

2 管道的加工与防腐

2.1 管道的加工

首先要进行管道法兰盘的焊接。①吊装平稳摆放；②清扫管道的内外杂质和灰尘；③法兰盘与管道对好之后，对称点焊，用角尺进行校正；④按照焊接的工艺要求以及设计图纸进行焊接；⑤法兰盘焊完后，现场工程负责人员应对焊缝的高度和宽度进行检查，保证没有夹渣、裂纹、气孔等缺陷后方可进行下一道工序。

其次，制作管道的加工件，井下开挖具有特殊性，转弯、岔口、陷落柱、硐室等的巷道断面不一致，因此应该根据安装过程的实际情况来制作托架。①加工弯头、制作件等需要根据安装的实际测量尺寸制作；②相关操作人员必须严格按照焊接工艺规程以及相关的规定进行焊接；③焊接完成后操作人员要先目测检查焊件的表面是否存在缺陷；④在制作件入井安装之前，应该进行气密性实验[1]。

2.2 管道防腐

按设计要求完成管道的焊接之后，应该对管道进行防腐处理。首先，用棉纱、钢刷将管道表面的污物以及氧化层清理干净；其次，涂刷两遍防锈底漆；再次，底漆干后刷一遍红色调合面漆；最后，目测检查刷漆的质量。表面层油漆的色调一致，无皱皮、气泡，表面光亮清洁，无漏漆、无损坏，漆膜均匀，说明刷漆合理。

3 托架与吊架的制作安装

托架与吊架的制作安装需要根据选择的管道托架类型进行安装，在安装过程中应该严格按照规范进行安装，如抽放管道托架选择18#热轧槽钢，需要埋深600mm，托架下沿高度要以轨面为基准，高低的误差不能超过±10mm，托架的间距保持在5m，允许有10cm的偏差；托架应该水平安装，并向上倾斜1%，托架外侧的断面应该整齐一致，以巷道的中心线为基准，允许1cm的误差，当巷道超挖时必须要保证外端面的整齐。每30m需要增设一组抱箍吊架，煤层地段15m/组，这样能保证管道安装的可靠性。此外，吊架用Φ22的热扎带肋钢筋，抱箍选用60×6的扁钢，自制索具螺旋扣选择Tr20×2×200，钢筋的预埋深度为1000mm，用200号的砂浆注眼孔。

4 瓦斯抽采的定向长钻孔施工

在顺层钻孔施工中，主要以钻头钻进、钻杆供风的模式进行施工，在钻进的过程中，需要对钻场内以及回风流的瓦斯浓度进行实时监控，一般瓦斯浓度要低于0.5%才算是安全状态。钻孔完成后，钻杆的起出高度应在2m以上，要确保水电的供应充足，保障排水、排渣系统都能正常运行，可以用压风尽快排出钻孔中的煤粉，避免产生安全隐患。煤粉排出后，应及时将封孔管送到孔内，还应该将钻杆全部起出，这样才能达到全程封孔的目的，在进行封孔时，需要严格按照设计参数来进行，保证操作符合安全生产需求，从而切实提高瓦斯抽采的效率和浓度[2]。

5 管道的运输和安装

①在管道的运输过程中应该严格按照运输安全技术要求进行运输，应该根据管道的实际重量和长度选择运输方式，比如DN530螺旋缝弧焊钢管，其长度为12m，单根的重量约为1600㎏，可以用S14B/600型梭式矿车装运，2根/次，用CT8/6G蓄电池机车牵引；②管道安装。将起吊架用螺栓固定在梭矿的侧板上，用2T的手拉葫芦起吊管道，起吊高度应高于槽钢托架。将简支梁套在槽钢托架上然后松开葫芦和索具，管道会自行移到相应的位置，之后进行管道找正、找平，连接法兰盘，然后固定卡箍。

6 管道吹洗和试压

6.1 管道吹洗

每12根240米管道为一段，管道一端用盲板封堵，预留D50接头并设好闸阀，另一端和气压管道接通封堵，之后向管道内部充入压气，当压气达到0.75MPa时，要将一端的闸阀开启，整个过程由专人用木棒敲打焊缝处和接头，吹洗时间高于5分钟，吹洗完毕后打开盲板进行检查，之后将其和主管连通。

6.2 管道试压

在进行试压前，应该封好盲板，安设闸阀和压力表并对管道的连接情况进行检查。之后连接压气管道，向管内充入0.75MPa的压气然后关闭闸阀。观察气压表的指标，这个过程中要派专人巡视，一旦发现漏气要及时处理，完成试压后，拆除临时的管线，将主管道复位，并填写试压记录。

7 结束语

综上所述，煤矿瓦斯抽采管道安装工艺和施工方法对于瓦斯的抽采质量以及抽采效率具有重要的影响，在进行瓦斯抽采管道安装时，应该结合实际情况，制定合理的工艺流程，采用科学的施工方法，严格按照相关的施工规范进行操作，从而保证管道的安装质量，保证瓦斯的抽采效率，为煤矿的安全开采提供保障。

[1] 郑金平.煤矿瓦斯抽放管道安装施工方法比较分析[J].山西煤炭,2016,36(2):40-42.

[2] 杜晨军,孔令泽.煤矿瓦斯抽采定向长钻孔高效成孔工艺探究[J].工程技术:全文版,2016,(12):00270-00270.