CN108626482B - 利用反井钻机安装立井瓦斯管的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及立井瓦斯管的安装领域，具体是一种利用反井钻机安装立井瓦斯管的施工方法。包括㈠立井挖掘；㈡瓦斯管的安装；㈢砼浇筑固管。本发明所述的利用反井钻机安装立井瓦斯管的施工方法，消除了斜巷及平巷内安装管路带来的不安全隐患，达到了快速高效施工，赢得了好评，创造了良好的社会效益。也适于其他矿种、其他管路的安装。并且能够产生巨大的经济效益。

Description

利用反井钻机安装立井瓦斯管的施工方法

技术领域

本发明涉及立井瓦斯管的安装领域，具体是一种利用反井钻机安装立井瓦斯管的施工方法。

背景技术

山西部分煤矿属高瓦斯矿井，煤体瓦斯需要抽吸并通过特制瓦斯管排出地面。其中部分下部煤层的瓦斯需要通过下部巷道、上下煤层之间的运输行人斜坡和上部巷道，接很长的大直径特制瓦斯管才能和上部巷道的总瓦斯管接通。采用传统安装方法不但需要瓦斯管路材料多，而且大直径的瓦斯管安装在运输行人斜坡内影响通风和人员行走，还给运输安全带来重大不安全隐患。针对该情况，提出从上部巷道直接打立井到下部巷道，立井孔内垂直安设瓦斯管和上下煤层巷道中的瓦斯管接通来解决以上问题。传统的立井孔内管路安装方法为采用大牵引力的绞车和定滑轮悬吊安装，但由于下列原因传统立井孔内管路安装方法已不再适用：①巷道低，空间小；②管路重、体积大；③重型起吊定滑轮无法固定；④绞车牵引力小，安全系数不能满足。

发明内容

本发明为了解决传统立井孔内安装瓦斯管方法存在的诸多问题，提供了一种利用反井钻机安装立井瓦斯管的施工方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种利用反井钻机安装立井瓦斯管的施工方法，包括如下步骤：

㈠立井挖掘：立井采用反井钻机钻凿，立井的上口与上部巷道相连通，下口与下部巷道相连通；

㈡瓦斯管的安装：所述瓦斯管的安装是通过专用连接起吊装置实现的，所述专用连接起吊装置包括中上部带有螺纹的起吊杆，起吊杆的螺纹段螺纹配合有挡圈，起吊杆的顶部设有与钻杆螺纹配合的丝扣，起吊杆的下部从上至下平行的环套焊接有主圆环连接板和辅助圆环连接板，主圆环连接板和辅助圆环连接板之间的起吊杆周侧与主圆环连接板、辅助圆环连接板之间沿圆周方向竖直焊接有若干承重筋板，位于挡圈和主圆环连接板之间的起吊杆上活套有连接吊盘，连接吊盘的外径大于主圆环连接板和辅助圆环连接板的外径，且连接吊盘上钻有与待起吊瓦斯管法兰相配合的连接孔；

所述瓦斯管的安装的步骤包括：

①将反井钻机的钻杆下放至下口，将专用连接起吊装置的起吊杆与反井钻机的钻杆螺纹配合并旋钮紧固；将第一根瓦斯管拖拉至立井下方；

②使用连接锚链穿过连接吊盘的连接孔以及第一根瓦斯管法兰孔，反井钻机缓慢提起连接吊盘，待第一节瓦斯管悬空后，调整第一节瓦斯管的位置使之中心线与连接吊盘相垂直，连接孔与法兰孔对齐，采用螺栓把第一节瓦斯管与连接吊盘连接牢固；

③使用连接锚链穿过第一节瓦斯管以及第二节瓦斯管法兰孔，重复上述的步骤，每安装一节瓦斯管，钻杆同步上提，并将上提的多余的钻杆从反井钻机上拆下；

④所有的瓦斯管安装完毕后，用固定于立井下口所处的下部巷道顶板上的下部挡板，将立井下口与最后一节瓦斯管之间的空间进行封堵；

㈢砼浇筑固管：从立井的上口处，在立井与瓦斯管之间的空间内进行灌浆，直至立井的上口的专用连接起吊装置处，完成灌浆，拆除反井钻机以及专用连接起吊装置。

作为本发明技术方案的进一步改进，在㈠立井挖掘中，下部巷道与下口硐室相连通，立井的下口与下口硐室相连通。

作为本发明技术方案的进一步改进，相邻瓦斯管之间安装有密封胶垫。

作为本发明技术方案的进一步改进，在㈡瓦斯管的安装的步骤④中，下部挡板将立井封堵后需在缝隙处作填充工作，并对下部挡板进行支护。

作为本发明技术方案的进一步改进，在㈡瓦斯管的安装的步骤②中，采用手拉葫芦对第一节瓦斯管调整位置。

本发明所述的利用反井钻机安装立井瓦斯管的施工方法，消除了斜巷及平巷内安装管路带来的不安全隐患，达到了快速高效施工，赢得了好评，创造了良好的社会效益。也适于其他矿种、其他管路的安装。并且能够产生巨大的经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为反井钻机导孔施工图。

图2为反井钻机提钻扩孔图。

图3为钻杆与专用连接起吊装置的连接示意图。

图4为专用连接起吊装置与第一节瓦斯管通过连接锚链连接的示意图。

图5为钻杆提升第一节瓦斯管的状态图。

图6为第一节瓦斯管调整好位置的状态图。

图7为第二节瓦斯管与第一节瓦斯管通过锚链连接的示意图。

图8为下部挡板的安装示意图。

图9为砼浇筑固管的状态图。

图10为专用连接起吊装置的结构示意图。

图中：1-起吊杆，2-承重筋板，3-主圆环连接板，4-辅助圆环连接板，5-连接吊盘，6-挡圈，7-连接孔，8-立井，9-反井钻机，10-上部巷道，11-下部巷道，12-瓦斯管，12.1-第一节瓦斯管，12.2-第二节瓦斯管，13-钻杆，14-连接锚链，15-下部挡板，16-钻头，17-扩孔钻头，18-锚杆。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

下面结合附图对本发明的技术方案进行详细的说明。

一种利用反井钻机安装立井瓦斯管的施工方法，包括如下步骤：

㈠立井8挖掘：立井8采用反井钻机9钻凿，立井8的上口与上部巷道10相连通，下口与下部巷道11相连通。

具体钻凿时，反井钻机9用Φ244mm的钻头16钻取立孔（如图1），使得上部巷道10与下部巷道11连通后，将钻杆13上的钻头16更换成扩孔钻头17，反向扩孔（如图2）。若下部巷道11位于上部巷道10竖直下方，可通过立井8直接将上部巷道10与下部巷道11相连通；若下部巷道11与上部巷道10错位，立井8的下口与下口硐室相连通，实现上部巷道10与下部巷道11的连通。具体的，先在下口硐室内打注悬挂安全带和悬挂手拉葫芦的锚杆，外露长度10-15cm，用于调整第一节瓦斯管12.1的位置使之中心线与连接吊盘5相垂直，或者相邻瓦斯管12位于同一竖直线上。优选的，在立井8的下口底部的下部巷道11（或者下口硐室）内搭设用于瓦斯管12吊装的施工平台。并且在立井8的上口和下口处均安装一部直通电话，并与作业时上下联络。更优选的，在下部巷道11（或者下口硐室）侧帮打注钢梁托架，便于搭设下部挡板15。

㈡瓦斯管12的安装：所述瓦斯管12的安装是通过专用连接起吊装置（如图10所示）实现的，所述专用连接起吊装置包括中上部带有螺纹的起吊杆1，起吊杆1的螺纹段螺纹配合有挡圈6，起吊杆1的顶部设有与钻杆13螺纹配合的丝扣，起吊杆1的下部从上至下平行的环套焊接有主圆环连接板3和辅助圆环连接板4，主圆环连接板3和辅助圆环连接板4之间的起吊杆1周侧与主圆环连接板3、辅助圆环连接板4之间沿圆周方向竖直焊接有若干承重筋板2，位于挡圈6和主圆环连接板3之间的起吊杆1上活套有连接吊盘5，连接吊盘5的外径大于主圆环连接板3和辅助圆环连接板4的外径，且连接吊盘5上钻有与待起吊瓦斯管12法兰相配合的连接孔7。所述专用连接起吊装置，使得施工更加简单，便于操作，最大程度发挥了钻机性能，在工期要求非常紧的情况下，最大限度缩短了工期。降低了劳动强度提高了施工效率，确保了安全施工。节省了材料费、人工费等工程费。该连接起吊装置主要适用于立井孔内直径大、重量大的瓦斯管路。而且本发明体积小、使用方便、安全可靠，并且可重复使用。在反井钻机吊装立井孔内大直径瓦斯管工程中，使用了该专用连接起吊装置，性能和可靠性得到进一步验证，效果好，具有推广和使用价值。

进一步，所述起吊杆1中心线垂直于主圆环连接板3上表面所在的平面。所述主圆环连接板3的外径大于辅助圆环连接板4的外径。每个承重筋板2的外侧上部为与主圆环连接板3外缘齐平的竖直边结构，下部为过渡至辅助圆环连接板4外缘的斜边结构。

所述瓦斯管12的安装的步骤包括：

①将反井钻机9的钻杆13下放至下口，将专用连接起吊装置的起吊杆1与反井钻机9的钻杆13螺纹配合并旋钮紧固（如图3）；将第一根瓦斯管12.1拖拉至立井8下方。具体的，可通过手拉葫芦将第一根瓦斯管12.1拖拉至立井8下方。

②使用连接锚链14穿过连接吊盘5的连接孔7以及第一根瓦斯管12.1法兰孔（如图4），反井钻机9缓慢提起连接吊盘5，待第一节瓦斯管12.1悬空后，调整第一节瓦斯管12.1的位置使之中心线与连接吊盘5相垂直，连接孔7与法兰孔对齐，采用螺栓把第一节瓦斯管12.1与连接吊盘5连接牢固；（如图5和6）。优选的，在螺栓连接前，先采用定位销将连接孔7与第一节瓦斯管12.1的法兰进行定位。采用螺栓连接牢固后，拆除连接锚链14。

③使用连接锚链14穿过第一节瓦斯管12.1以及第二节瓦斯管12.2法兰孔，重复上述的步骤，每安装一节瓦斯管12，钻杆13同步上提，并将上提的多余的钻杆13从反井钻机9上拆下（如图7）。优选的，相邻瓦斯管12之间安装有密封胶垫，相邻瓦斯管12的法兰通过螺栓连接。拆下的钻杆13放于钻杆存放处。

④所有的瓦斯管12安装完毕后，用固定于立井8下口所处的下部巷道11顶板上的下部挡板15，将立井8下口与最后一节瓦斯管12之间的空间进行封堵。下部挡板15将立井8封堵后需在缝隙处作填充工作，并对下部挡板15进行支护，确保灌浆时无垮塌渗漏。具体的，下部挡板15可通过锚杆18安装于下部巷道11顶板上。

㈢砼浇筑固管：从立井8的上口处，在立井8与瓦斯管12之间的空间内进行灌浆，直至立井8的上口的专用连接起吊装置处，完成灌浆，拆除反井钻机9以及专用连接起吊装置。

优选的，灌浆采用C20混凝土，人工搅拌，初次灌浆高度2m，凝固8小时。后续灌浆可适当加大灌浆量，但不得超20m高，且应保证足够的凝固时间。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种利用反井钻机安装立井瓦斯管的施工方法，包括步骤：㈠立井（8）挖掘：立井（8）采用反井钻机（9）钻凿，立井（8）的上口与上部巷道（10）相连通，下口与下部巷道（11）相连通；其特征在于，还包括如下步骤：

㈡瓦斯管（12）的安装：所述瓦斯管（12）的安装是通过专用连接起吊装置实现的，所述专用连接起吊装置包括中上部带有螺纹的起吊杆（1），起吊杆（1）的螺纹段螺纹配合有挡圈（6），起吊杆（1）的顶部设有与钻杆（13）螺纹配合的丝扣，起吊杆（1）的下部从上至下平行的环套焊接有主圆环连接板（3）和辅助圆环连接板（4），主圆环连接板（3）和辅助圆环连接板（4）之间的起吊杆（1）周侧与主圆环连接板（3）、辅助圆环连接板（4）之间沿圆周方向竖直焊接有若干承重筋板（2），位于挡圈（6）和主圆环连接板（3）之间的起吊杆（1）上活套有连接吊盘（5），连接吊盘（5）的外径大于主圆环连接板（3）和辅助圆环连接板（4）的外径，且连接吊盘（5）上钻有与待起吊瓦斯管（12）法兰相配合的连接孔（7）；

所述瓦斯管（12）的安装的步骤包括：

①将反井钻机（9）的钻杆（13）下放至下口，将专用连接起吊装置的起吊杆（1）与反井钻机（9）的钻杆（13）螺纹配合并旋钮紧固；将第一根瓦斯管（12.1）拖拉至立井（8）下方；

②使用连接锚链（14）穿过连接吊盘（5）的连接孔（7）以及第一根瓦斯管（12.1）法兰孔，反井钻机（9）缓慢提起连接吊盘（5），待第一节瓦斯管（12.1）悬空后，调整第一节瓦斯管（12.1）的位置使之中心线与连接吊盘（5）相垂直，连接孔（7）与法兰孔对齐，采用螺栓把第一节瓦斯管（12.1）与连接吊盘（5）连接牢固；

③使用连接锚链（14）穿过第一节瓦斯管（12.1）以及第二节瓦斯管（12.2）法兰孔，重复上述的步骤，每安装一节瓦斯管（12），钻杆（13）同步上提，并将上提的多余的钻杆（13）从反井钻机（9）上拆下；

④所有的瓦斯管（12）安装完毕后，用固定于立井（8）下口所处的下部巷道（11）顶板上的下部挡板（15），将立井（8）下口与最后一节瓦斯管（12）之间的空间进行封堵；

㈢砼浇筑固管：从立井（8）的上口处，在立井（8）与瓦斯管（12）之间的空间内进行灌浆，直至立井（8）的上口的专用连接起吊装置处，完成灌浆，拆除反井钻机（9）以及专用连接起吊装置。

2.根据权利要求1所述的一种利用反井钻机安装立井瓦斯管的施工方法，其特征在于，在㈠立井（8）挖掘中，下部巷道（11）与下口硐室相连通，立井（8）的下口与下口硐室相连通。

3.根据权利要求1或2所述的一种利用反井钻机安装立井瓦斯管的施工方法，其特征在于，相邻瓦斯管（12）之间安装有密封胶垫。

4.根据权利要求1或2所述的一种利用反井钻机安装立井瓦斯管的施工方法，其特征在于，在㈡瓦斯管（12）的安装的步骤④中，下部挡板（15）将立井（8）封堵后需在缝隙处作填充工作，并对下部挡板（15）进行支护。

5.根据权利要求3所述的一种利用反井钻机安装立井瓦斯管的施工方法，其特征在于，在㈡瓦斯管（12）的安装的步骤④中，下部挡板（15）将立井（8）封堵后需在缝隙处作填充工作，并对下部挡板（15）进行支护。

6.根据权利要求3所述的一种利用反井钻机安装立井瓦斯管的施工方法，其特征在于，在㈡瓦斯管（12）的安装的步骤②中，采用手拉葫芦对第一节瓦斯管（12.1）调整位置。

7.根据权利要求4所述的一种利用反井钻机安装立井瓦斯管的施工方法，其特征在于，在㈡瓦斯管（12）的安装的步骤②中，采用手拉葫芦对第一节瓦斯管（12.1）调整位置。

8.根据权利要求5所述的一种利用反井钻机安装立井瓦斯管的施工方法，其特征在于，在㈡瓦斯管（12）的安装的步骤②中，采用手拉葫芦对第一节瓦斯管（12.1）调整位置。