二氧化碳致裂安全技術(shù)措施


編輯:2024-01-08 15:57:45

一、概述

二氧化碳致裂是利用液態(tài)二氧化碳受熱氣化膨脹,快速釋放高壓氣體破斷巖石或煤層,解決了以往用炸藥爆破開采和預(yù)裂中破壞性大、危險(xiǎn)性高及礦體粉碎等缺點(diǎn),二氧化碳致裂為礦山安全開采和預(yù)裂提供可靠保障,廣泛適用于煤礦和非煤礦山二氧化碳致器(以下簡(jiǎn)稱致裂器)屬于礦用物理致裂設(shè)備,致裂器在這些領(lǐng)域的應(yīng)用有極大便利性,并具有爆破能量可控、可重復(fù)使用、操作維護(hù)簡(jiǎn)單等多種優(yōu)點(diǎn)。為確?,F(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量及安全順利,特制定本安全技術(shù)措施,所有參與施工人員要認(rèn)真貫徹執(zhí)行,并履行簽字手續(xù)。

二、工作原理

(一)當(dāng)二氧化碳在低于 31℃、壓力大于 7.35MPa 時(shí)以液態(tài)存在,而超過 31℃時(shí)開始?xì)饣?,且隨溫度的變化壓力也不斷變化。利用這一特點(diǎn),在致裂器儲(chǔ)液管內(nèi)充裝液態(tài)二氧化碳,使用快速發(fā)熱裝置,激發(fā)液態(tài)二氧化碳瞬間氣化膨脹并產(chǎn)生高壓,當(dāng)壓力達(dá)到定壓剪切片極限強(qiáng)度(可設(shè)定壓力)時(shí),定壓剪切片破斷,高壓氣體從釋放管釋放,作用在煤(巖)體上,從而達(dá)到致裂的目的。

(二)結(jié)構(gòu)原理

致裂器由充裝閥、發(fā)熱裝置、主管、定壓剪切片、密封墊、釋放頭等六部分組成。

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                                                  圖 1-1 二氧化碳致裂器結(jié)構(gòu)圖

三、二氧化碳致裂工藝流程

(一)二氧化碳致裂施工工藝流程:二氧化碳致裂器設(shè)備在地面組裝——液態(tài)二氧化碳灌裝——檢測(cè)——運(yùn)輸——井下鉆孔置入或取出——填塞——連線爆破。

(二)二氧化碳致裂具體實(shí)施過程如下:

1、二氧化碳致裂器組裝、灌裝及檢測(cè)。

2、井下運(yùn)輸,致裂器安裝(根據(jù)需要組合致裂器及連接桿的數(shù)量及排列),及檢測(cè)致裂前相關(guān)參數(shù)。

3、設(shè)置警戒,并按照設(shè)計(jì)程序進(jìn)行致裂施工,警戒撤人距離不小于100m。

4、連接致裂啟動(dòng)母線,進(jìn)行導(dǎo)通試驗(yàn),確保連接無誤,準(zhǔn)備致裂。

5、通知瓦檢工對(duì)巷道中甲烷濃度進(jìn)行測(cè)量, 甲烷濃度低于 1.0%時(shí)方可實(shí)施二氧化碳致裂爆破。

6、致裂小組工作人員進(jìn)行遠(yuǎn)距離作業(yè),連線啟動(dòng)發(fā)爆器,引發(fā)致裂器。

?7、致裂作業(yè)完成 15min 之后,由安監(jiān)員(瓦檢員)先到施工地點(diǎn),進(jìn)行甲烷濃度測(cè)試,低于 1.0% 確保施工地點(diǎn)安全,方可通知工作人員進(jìn)行下一步作業(yè)。

8、致裂后起發(fā)器操作員、瓦斯檢查工、跟班工長(zhǎng)和安監(jiān)員聯(lián)合進(jìn)行安全檢查,允許后方可進(jìn)入。

9、致裂后,致裂器儲(chǔ)液管及附件等由推送裝置取出,人工運(yùn)送至地面;進(jìn)行致裂評(píng)估和檢驗(yàn)。

、 鉆孔打設(shè)及布置

(一)鉆孔使用YT-28型氣腿式鑿巖機(jī)打設(shè),鉆桿為六角中空型成品釬子,規(guī)格B22,孔深1.21.5m,鉆頭為專用金剛石鉆頭,規(guī)格為φ60/70mm。

(二)鉆孔布置:在工作面中間中下部布置68個(gè)掏槽孔,孔距500mm;其它為輔助炮眼,孔距巖巷為500~800mm(煤巷為600~1000mm)。

五、風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)

致裂爆破期間,主要風(fēng)險(xiǎn)源來自冒頂(片幫)、運(yùn)輸、起吊安裝、裝載機(jī)運(yùn)行等風(fēng)險(xiǎn),針對(duì)存在風(fēng)險(xiǎn)源,施工前進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí),施工過程中須按照相對(duì)應(yīng)管控措施執(zhí)行.

風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)表:

風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)

危險(xiǎn)源

風(fēng)險(xiǎn)描述

 

風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)

危害因素

管控措施

現(xiàn)場(chǎng)責(zé)任人

專業(yè)責(zé)任人

管控責(zé)任人

 3下303運(yùn)輸巷

冒頂(片幫)

迎頭爆破后有危巖懸矸等情況,發(fā)生冒頂(片幫)風(fēng)險(xiǎn)。

較大風(fēng)險(xiǎn)

未嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問頂制度,未使用前探梁結(jié)頂。

 

嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問頂制度,及時(shí)找掉危巖懸矸,使用好前探梁,結(jié)實(shí)頂板。

 




二氧化碳致裂作業(yè)

致裂器的DC插頭連接不完好,造成提前爆破或拒爆。致裂后造成風(fēng)筒脫節(jié)、通風(fēng)不暢、造成有害氣體超限。

 

 

 

 

較大風(fēng)險(xiǎn)

致裂器的DC插頭連接不完好,致裂后造成風(fēng)筒脫節(jié)、通風(fēng)不暢。

1.定期專人對(duì)致裂器的DC插頭進(jìn)行檢查,確保完好

2.致裂前檢查風(fēng)筒吊掛情況




運(yùn)輸

裝車運(yùn)輸時(shí),未在礦車底板鋪設(shè)一層木料或棉紗,致裂管掉落。

般風(fēng)險(xiǎn)

裝車時(shí)未在礦車底板鋪設(shè)一層木料或棉紗。

 

裝車時(shí)需在礦車底板鋪設(shè)一層木料或棉紗,以減少在運(yùn)輸途中的震動(dòng)。

 




六、 二氧化碳致裂安全技術(shù)措施

(一)地面灌裝及運(yùn)輸:

1、檢查致裂管整體完好情況,順序安裝密封墊、定向剪切片、釋放管、發(fā)熱裝置、充氣閥及引線,兩根引線需短接,并將引線用膠帶纏繞固定在致裂管體上。

2、灌裝時(shí),施工人員必須穿戴好勞保用品,佩戴手套,將致裂管放到固定架上后,需緊固好固定架螺栓才能灌裝。

3、灌裝后,發(fā)現(xiàn)致裂管有因碰撞變型、密封不嚴(yán)漏氣等情況,現(xiàn)場(chǎng)直接采取放氣處理,嚴(yán)禁裝車入井使用。

4、灌裝后的致裂器全部裝車下井,裝車時(shí)需在礦車底板鋪設(shè)一層木料或棉紗,以減少在運(yùn)輸途中的震動(dòng)。

5、裝車后的致裂管需聯(lián)系運(yùn)搬拉運(yùn)入井,并安排專人押運(yùn)到位及時(shí)卸到爆破三箱硐室內(nèi)存放。

(二)使用前,再檢測(cè)一次二氧化碳致裂器的完好情況, 絕緣性和導(dǎo)通性均符合技術(shù)規(guī)定的才算達(dá)標(biāo);性能不穩(wěn)定或不達(dá)標(biāo)的必須及時(shí)回收上井,禁止使用,且應(yīng)記錄好每根致裂器及連接桿的編號(hào)。

(三)逐一將達(dá)標(biāo)的致裂器及其配套的線路、部件邊連接邊送入鉆孔,須輕柔地裝入鉆孔,不得用力沖撞;裝入鉆孔的致裂器要做好固定和限位。

)推送致裂器進(jìn)入鉆孔深處時(shí),須勻速且緩慢;不得蠻力操作,防止致裂器結(jié)構(gòu)形變受損。

)二氧化碳致裂器順序串接時(shí),應(yīng)保證致裂器或連接桿長(zhǎng)軸線在同一水 平線內(nèi),并保證順時(shí)針緊固,避免已推入鉆孔內(nèi)的致裂器、連接桿松動(dòng)。

(六)致裂前,加強(qiáng)對(duì)固定機(jī)械設(shè)備和電纜的保護(hù),并將流動(dòng)設(shè)備移出試驗(yàn)地點(diǎn)。

(七)致裂開始前,根據(jù)煤礦安全規(guī)程,在與致裂地點(diǎn)相通的所有巷道設(shè)置警戒,撤出回風(fēng)側(cè)所有人員(除警戒人員),撤人距離直巷不小于 100m,曲巷不小于75m;致裂前工長(zhǎng)安排專人進(jìn)行警戒工作,警戒人員必須在安全地點(diǎn)警戒。警戒線處應(yīng)設(shè)置警戒牌、拉繩,具體警戒點(diǎn)按照爆破警戒圖執(zhí)行。

附:致裂爆破警戒圖

(八)致裂前,爆破母線必須扭結(jié)短路。致裂作業(yè)前,爆破工必須做電爆網(wǎng)絡(luò)全電阻檢查。致裂器通過煤礦用電容式發(fā)爆器啟發(fā)時(shí),須先檢測(cè)爆破母線和發(fā)爆器的狀態(tài),防止“帶病”作業(yè);爆破前,工長(zhǎng)必須清點(diǎn)人數(shù),確認(rèn)無誤后,方準(zhǔn)下達(dá)起爆命令。爆破工接到起爆命令后, 必須先發(fā)出爆破警號(hào), 至少再等 5s,方可啟發(fā)發(fā)爆器;起發(fā)完成后,迅速將爆破母線從發(fā)爆器電源上摘下 并扭結(jié)短路。

(九)發(fā)爆器啟動(dòng)后, 致裂器沒有正常致裂,俗稱“憋炮”。爆破工須先取下發(fā)爆器上的鑰匙,并將爆破母線從發(fā)爆器電源上摘下,并扭結(jié)短路。隨后等待 15min經(jīng)過培訓(xùn)的專職致裂人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)檢查線路和致裂器的導(dǎo)通性,分析原因,并決定重新致裂或拉拔撤出。

)撤出的設(shè)備,在現(xiàn)場(chǎng)需對(duì)每根致裂器及連接桿進(jìn)行觀察,觀察是否有 水,并做好記錄。將退出的致裂器、連接桿公頭端套好保護(hù)帽。

十一此次試驗(yàn)階段,各施工環(huán)節(jié)需廠家技術(shù)人員在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)作業(yè),我單位人員嚴(yán)格按照措施配合施工,待熟練后自主作業(yè)。

所有參與施工人員必須認(rèn)真學(xué)習(xí)本措施,并逐一簽字。其它未盡事宜,嚴(yán)格按照2016版《煤礦安全規(guī)程》、《煤礦安全技術(shù)操作規(guī)程》施工中若出現(xiàn)新的情況,及時(shí)修改補(bǔ)充本措.



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