冻结工程中常遇到的堵孔事故及应对措施

黄　鹤

（中煤特殊凿井有限责任公司，安徽淮北235044）

冻结工程中常遇到的堵孔事故及应对措施

黄鹤*

（中煤特殊凿井有限责任公司，安徽淮北235044）

针对冻结工程中，容易出现的几种堵孔事故，分析原因、提出判断方法、处理方法及针对性的预防措施。

堵孔；判断；处理措施

近些年来，随着建井技术的不断发展，不论在安徽两淮地区，还是河南、山东、山西、陕西及内蒙古地区，越来越深的煤层被勘察出来，越来越多的深井筒被建成，为了保证深立井井筒质量和矿井建设周期，大多数的深立井井筒施工均采用冻结法为其保驾护航。

冻结法施工的优点，能够真正保障立井井筒掘进到不稳定地层时，实现“打干井”，既保障井筒施工安全又保障的井筒的井壁质量，同时缩短建井工期，真正做到早施工、早建成、早投产、早见效益的良好局面。

井筒冻结工程属于措施工程，也是隐蔽工程，不像井筒掘砌、地面建筑施工等，能看得到、摸得着，出现问题容易被发现，易被解决。冻结法施工的工程中，出现的问题一般不易被发现，有些问题发现了，处理起来也比较困难。这就要求冻结法施工中，不得马虎，任何一道工序都必须严格按照安全技术措施施工，同时每道工序施工完毕，必须经过相关部门的验收。井筒冻结是由一圈或者多圈环形的冻结孔，采用人工制冷的办法把一圈圈冻结孔封闭闭合形成环形的圆柱体，在环形圆柱体的保护下，进行井筒掘砌。如果其中的一个冻结孔出现堵孔，就会导致环形的圆柱不能形成或者推迟很长时间形成，导致井筒掘砌不能得到有效安全保障，轻则出现工程事故，重则导致工程失败及人员伤亡。现在以冻结工程中出现的各种堵孔事故进行分析研究，并提出针对性的预防措施及处理办法。

1　堵孔的概念

所谓的堵孔是指单个冻结孔正常通过的盐水量通过供液管，经过供液管与冻结管环形空间，不能或者不能全部回到盐水混合器形成循环回路。

2　堵孔的分类

（1）异物堵孔。供液管不畅通导致的堵孔，供液管不畅通包括供液管质量不合格，部分不畅通或者畅通性差，以及供液管内有异物导致的不畅通。

（2）气堵。盐水系统内有空气，导致冻结器气堵，使冻结器无流量或者流量降低。

（3）液堵。由于盐水融化不均匀导致的液堵，通常液堵会使冻结器无流量。

（4）冰堵。开机初期，盐水温度降低很快，盐水体积收缩导致混合器液位降低，为了保证盐水泵正常工作，随意添加清水或者淡盐水，导致的集配液圈拔哨处形成冰堵。

（5）盐析堵孔。氯化钙没有充分溶解或者氯化钙溶液浓度过高，致使氯化钙从溶液中析出导致的堵孔。

3　堵孔的形成原因、判断方法、处理方法及针对性的预防措施

（1）异物堵孔，主要是供液管不畅通导致的堵孔，此类事故多是由于供液管内存在异物，包括棉纱、电缆护套等造成。也有供液管质量不合格，供液管本身不畅通或者畅通性不好的情况。判断方法：用带有配重的测绳从供液管内下放，判断测绳配重的位置，如果测绳配重没有达到供液管的底部，说明供液管内有异物。也判断出异物的位置。处理方法：用测绳加大配重，在异物上方向下冲击，看异物的位置是否向下移动，若有移动继续冲击，直到把异物冲击至花管以下。如果冲击没有效果，说明异物在供液管内比较充实，为了防止供液管损伤，需直接拔出供液管，在地面上把异物取出，重新下放供液管即可。预防措施：下放供液管前，对供液管的畅通性进行试验，如滚钢球或者吹乒乓球试验，建议用吹乒乓球方法，同时对供液管进行气密性试验。

（2）气堵。气堵主要是由于盐水置换时，盐水系统没有完全排出的空气，或者运转过程中盐水泵携带的部分空气聚集到冻结器供液管一侧，此时集配液圈内的压力无法推动供液管侧的滞留的空气影响下部的盐水运行而导致的堵孔。判断方法：出现气堵的冻结器的回路探头温度偏高，关闭该冻结器阀门时，水嗞声很小，关闭供、回液阀门后，把胶皮管卸掉时，有较强的气喷出。处理方法：如果出现轻微的气堵，把周围的冻结器去路阀门关闭稍许，待该孔正常后，恢复其它孔，如果气堵严重，将该冻结器的去回路胶皮管卸掉静置，待聚集空气排出后恢复即可。预防措施：盐水置换过程中，及时排放盐水系统中的空气，其次，盐水泵的进水阀尽量全部开启，再者，冻结站运转过程中，安排人员定期下沟槽放空气。

（3）液堵。通常发生的盐水配置的工程中，配置人员马虎，不按措施施工，配置的盐水浓度不均匀，导致冻结器下部的盐水浓度过大，上部的盐水浓度相对较小。判断方法：用集配液圈本身通过正反循环均能出盐水，但当出一定量的盐水后，盐水的流出量越来越少，最后出现无盐水流出。处理方法：如果液堵是小范围，且不严重时，加大盐水泵泵压即可；若液堵严重，则需用高压泵单孔循环、稀释，最后投入运行即可。预防措施：配置盐水溶液时浓度要均匀，应尽快把盐水泵开启，使盐水系统正常运转。

（4）冰堵。盐水温度较低的情况下，混合器的盐水液位较低，为了保证盐水泵的运转，添加淡盐水或者清水，致使，部分冻结器形成液堵，淡盐水聚集在集配液圈拔哨处，盐水温度较低，导致淡盐水结冰，形成冰堵。判断方法：正常运转的冻结器，突然出现大面积的冻结器运转不正常，盐水温度一旦回升后，冻结器又正常运转了。把冻结器的胶皮管卸掉，打开去路阀门没有盐水流出，用工具插入带阀门的拔哨会有少许冰块出现。处理方法：待盐水温度回升后，所有孔正常运转后，测量盐水浓度，根据需要添加氯化钙即可。预防措施：冻结站正常运转时，不得补给浓度过低的盐水。补充盐水时，首先测量盐水系统的盐水浓度，根据需要补给即可。

（5）盐析堵孔。配置氯化钙溶液时，氯化钙没有充分溶解或者配置的盐水浓度过大，盐水系统没有正常运行，导致的氯化钙从盐水溶液中析出，形成的堵孔。判断方法：冻结器正反循环均有盐水流出，出一定量后无盐水流出，用多级泵单孔循环时，压力过高，同时有少量的絮状物流出。处理方法：发现较早时，析盐较少时，通过正反循环保持絮状稳定，紧接着采用单孔循环，同时稀释；盐析较多致使供液管无法从冻结管内拔出时，从供液管内和环形空间内下高压软管或者下放镀锌管用清水稀释，直到把冻结管内的氯化钙晶体全部溶解掉，拔出塑料管重新下放，最后恢复运转即可。预防措施：初次配置盐水溶液时，浓度不易太大，同时要保证氯化钙晶体充分溶解，并且把盐水系统尽早运转起来。其次，出现盐析堵孔时，处理速度越快盐析出的越少越易处理，否则会浪费很大的人力物力和财力。

冻结工程中，出现堵孔的种类可能还有很多，仅对以上几种堵孔提出自己的观点和处理办法及应对措施，希望能给以后冻结工程施工提供益处。

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1004-5716（2016）06-0185-02