管路投运一两年后,不少矿会碰上一个说不清的现象:泵没换、孔没少、浓度也还那样,可末端钻孔的负压就是比以前低了一截,孔板读数还开始飘。拆开低点的放水器一看,里面是半管黑泥。抽采管路里的积渣就是这么来的——不是一天堆起来的,也没人专门往里倒,是煤粉、浆液残渣和水里的煤泥一点一点沉下来的。
积渣的四个入口
第一个是钻孔返渣。钻孔打完冲孔不彻底,孔内残存的煤粉在接抽初期被负压带进管路,量大、颗粒粗,最先沉在孔口汇管和第一段支管的低点。
第二个是水。钻孔出水、管路积水里的煤泥,随水流到低点后水分被抽走,煤泥留下来。放水器能放水,但放不走泥,泥越积越厚,最后把放水口糊住。
第三个是浆液残渣。封孔注浆时浆液顺着孔口倒流进抽采管,或者注浆管路与抽采管路接错、阀门没关严,水泥浆进了管子。这一路的渣是硬块,比煤泥难处理得多。
第四个是管内壁的结垢与锈蚀产物。钢管段和法兰内侧锈蚀剥落,PVC 管内壁长期挂垢,都会往下游掉渣。钢管与 PVC 衔接的过渡段问题最集中,这一段的做法在钢管与 PVC 管过渡段里有说明。
积渣带来的三个后果
最直接的是过流断面变小、阻力上升。管路阻力对断面很敏感,同样的流量下断面缩一圈,负压损失就往上走,沿程阻力的估算方法里算过这个关系。很多矿把这部分损失算成”泵老了”,其实泵没问题,是管子变细了。
第二个后果是计量失真。孔板流量计靠差压换算流量,积渣改变了取压口附近的流速分布,取压孔还可能被渣堵住一半,读数就飘了。读数飘了,后面所有的抽采量、浓度、纯量统计都跟着不准。
第三个后果是设备和附件受损。放水器堵、排渣器堵、阀门关不严,泵的叶轮长期过含渣气体也会磨损。放水器与排渣器怎么配套,见放水器与排渣器的选配。
新管投运前先吹一遍
新装的管路在接抽之前必须吹扫,这一步经常被省略,理由是”新管子干净”。新管里有切割的塑料屑、承插时挤出的胶瘤、法兰里的焊渣和垫片碎屑,还有施工时掉进去的杂物。这些在投运初期会被负压带着走,走到弯头和阀门就卡住。
吹扫要分段做,从上游往下游,末端设临时排渣口,别指望吹到泵站再统一排。判断吹干净的标准是出风口看不到粉尘和碎屑,而不是吹了多长时间。承插连接的 PVC 管不要用通球法,管内承插台阶会把球卡死,取都取不出来。
顺序上,吹扫、试压、接抽三步不能颠倒。先吹扫再试压,试压才能查出真正的漏点;反过来先试压,渣子可能把漏点临时堵住,试压合格了接抽又漏。试压的做法见气密性试验怎么做。
运行期的三种清管方式
| 方式 | 适用段 | 做法要点 | 局限 |
|---|---|---|---|
| 干式吹扫 | 支管、短段、孔口汇管 | 压缩空气从上游吹,下游拆开接渣袋 | 长距离阻力大,渣吹不动 |
| 湿式冲洗 | 以煤泥为主的主管 | 清水从高端注入,低点泄水排泥 | 冲洗后必须把水排净,否则积水结泥更快 |
| 机械通管 | 主管、直管段 | 清管器靠气流或牵引通过 | PVC 管承插台阶会卡,弯头多不宜用 |
选择方式看渣的性质。煤泥为主、管内有水,湿式冲洗更对路,冲完立刻把低点水放干净;干煤粉为主,干式吹扫更省事;硬块浆渣只能靠机械方式或拆管人工清理,吹和冲都没用。
排渣口和检查口设在哪
排渣口要设在渣会停下来的地方:管路低点、变径的上游、汇流点的上游、阀门的上游。这几处都是流速突变或者流向改变的位置,渣最容易在这里沉积。除了排渣口,直管段每隔一段设一个法兰盲板做检查口,打开就能看管内情况,比等到堵死了再拆管省事得多。
坡度与放水点的布置和排渣口是同一套逻辑,坡向哪里,渣就走到哪里,坡度与放水点布置可以对照着看。
什么时候该清了:三个信号
一是同流量下负压差比以前大,而且这个差距是慢慢拉开的,不是某天突然出现的;二是放水器频繁堵,放水间隔从几天缩到一天几次;三是孔板读数与便携仪表现场实测对不上,偏差还在扩大。这三个信号出现任何一个,就该安排清管,别等到泵站负压表掉到底。
清管可以并入管路巡检的计划里,巡检时记录各段负压和放水情况,趋势比单次数值更能说明问题。
清管的组织:安全上的几件事
清管要停抽,停抽就有瓦斯积聚的风险,范围、时间、报批按矿井的抽采系统停抽措施走,不能由班组自己定。作业前泄压、作业中检测瓦斯、拆开的管口及时封堵,这三件事一件都不能少。清出来的渣装袋运出,别冲进下游管段——冲下去只是把堵点换了个位置。
常被问到的问题
管路里能不能加除渣剂?井下抽采管路不建议随意加化学药剂,一是对管材和密封件的影响没验证过,二是加了之后渣还是要在低点排出来,不解决排渣口的问题等于没做。
PVC 管会不会因为清管被吹坏?正常吹扫压力不会,但要注意两点:一是别用尖锐的清管工具在管内刮,二是吹扫时下游不能站人,渣块高速飞出的杀伤力不小。
已经堵得很厉害的管段能不能只清不换?看壁厚和变形。渣能清掉,但结垢和磨损造成的壁厚减薄清不回来,判断标准可以参考整段更换的报废判定。
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