巴彥高勒風井凍結管斷裂應急預案及處理新技術

李小偉 劉慶佳

(河南國龍礦業建設有限公司，河南 鄭州 450000）

1 工程概況

巴彥高勒井田位于呼吉爾特勘查區的南部，行政區劃屬鄂爾多斯市烏審旗呼吉爾特鄉和圖克鎮管轄，巴彥高勒礦井的設計生產能力為4.00--10.00Mt/a。根據建設方設計要求，風井井筒凍結深度為635m，井筒全深凍結，采用主凍結孔+放片幫孔凍結施工方案，主凍結孔深度為635m，防片幫孔凍結深度為275m。詳細參數見《巴彥高勒風井凍結鉆孔布置參數表》

巴彥高勒風井凍結鉆孔布置參數表

2 施工過程中出現的問題

在凍結法鑿井中，因局部凍結管斷裂，造成鹽水泄露，鹽水會融化已經凍好的凍結壁，導致凍結壁形成"天窗"，從而威脅凍結鑿井安全，如何防止凍結管斷裂或在局部凍結管斷裂后如何采取補救措施已成為凍結施工中的一項重要工作，尤其是在鄂爾多斯地區白堊系基巖凍結施工，尤為重要。

巴彥高勒風井在2011年11月1日施工井底連接處時，礦建單位在施工炮眼時將主排孔3號、35號凍結管打穿，導致鹽水泄露，凍結工程無法正常施工。11月4日，礦建施工單位在放炮掘進時，爆破將36號凍結管炸裂，導致鹽水泄露，凍結工程無法正常施工。在以往的施工過程中，在凍結壁厚度及強度能滿足施工的情況下對斷裂的凍結管不做處理，但是巴彥高勒風井需要進行延期凍結，所以所有的凍結管必須恢復凍結。

3 凍結管斷裂應急預案

（1）每隔2～3天將地溝槽所有閥門上的冰霜敲掉，確保閥門關開自如，以備應急。處理閘閥上的冰霜要指定專人，要細心仔細，以免將閘閥敲壞。

（2）不管任何人在得知凍結管斷裂信息以后，第一時間先到凍結站內告知小班，啟動應急預案。

（3）負責鹽水系統的人員立即停止鹽水泵運轉，然后快速將鹽水干管上的去回路閘閥關閉，此項操作由2人進行。

（4）在停泵的同時由班長帶領除停泵人員之外的所有人員快速進入地溝槽，將人員分布均勻，快速關閉凍結孔進水閥，然后關閉回水閥，逐個進行直至全部關閉；

（5）在停泵的同時站內留一名副班長，按操作規程將壓縮機全部停機后，立即進入地溝槽參入關閥工作；

（6）在場的凍結公司所有人員都應進入地溝槽參加關閉凍結器閘閥工作。

（7）班長進入地溝槽以后，首先對所有凍結器檢查一遍，盡可能早期判斷出斷裂凍結孔，以便有針對性的關閉閥門。

（8）一旦出現斷管泄漏鹽水事件，凍結站當班班長立即組織搶險工作并指定專人通知凍結站所有站長以上負責人到現場組織搶險。

（9）與掘進單位及時聯系，掘砌單位及時在井下查找泄漏鹽水部位，并及時將鹽水用吊桶打至地面，嚴禁鹽水長時間浸泡凍結壁，以免造成"開天窗"，釀成重大工程事故。

（10）值班領導負責本預案的實施、匯報工作。

（11）其它事宜根據斷管后的具體情況確定。

3 凍結管斷裂后恢復方案

兩次的斷管我們都采取修復的方法使凍結管恢復正常工作。對于風鉆打穿的凍結管，根據地面膠片找到打穿的孔眼，用風鎬慢慢破除凍結壁，除盡表面雜物，把孔眼焊好重新恢復凍結。對于放炮時炸斷凍結管，由掘砌單位揭露凍結管，由于破裂嚴重，無法補焊可用氣割工具將破裂處割除，重新焊接上底錐，使凍結管恢復正常工作。

4 施工安全注意事項

（1）施工人員必須經過培訓、考核，必須持證上崗，必須按規定穿戴防護用品。

（2）使用明火、電器設備、電焊作業嚴格遵守井下施工安全規定。

（3）施工時不得以井筒懸吊物作為地線，更不得危及懸吊鋼絲繩與電纜。

（4）施工過程中，工作人員要經常對電焊機進行觀察，以免電焊機在工作中出現故障，造成不必要的傷害。

（5）施工過程中，由指定人員對施工現場的瓦斯濃度情況不定時的檢測，一旦發現異

常情況，應立即停止作業，采取防范措施。

（6）施工完畢后，清理現場，做好文明施工。對施工現場用水進行噴灑，以免遺留火源，并留專人檢查。

（7）在割斷供液管時要采取措施，防止供液管從凍結器頭部脫落，造成墜落事故，傷及人員設備。

5 效果

2011 年11 月4 日10 :30施工馬頭門放炮后，凍結站值班領導帶領當班人員按照凍結管斷裂應急預案要求，派員工張某負責下溝槽巡視，在巡視過程中發現36號凍結管工作異常，立即關閉36號凍結管上進、回水閥，同一時間站內鹽水警鈴也發出報警，值班領導立即啟動"應急預案"，停止鹽水泵運轉，然后快速將鹽水干管上的去回路閘閥關閉，全站停機。從而最大限度的減少鹽水對凍結壁的損害，保證安全生產。

兩次凍結管斷裂事故處理，由于措施得當方案可行性高，均在短期內恢復凍結，尤其是在處理馬頭門放炮炸裂的36號凍結管時，在凍結管炸裂的第一時間就發現了問題，及時關閉了Z36凍結管，減少了鹽水的損失。在斷管修復方面，由于施工措施方案科學合理，組織嚴密，僅用3小時就安全快速完成了每次的修復工作，并得到了業主、監理的聯合驗收，受到了高度評價，保證整個凍結工程施工及延期凍結的安全施工。

結語

凍結管斷裂處理新技術的應用，為我們能夠快速判斷凍結管斷裂及處置斷裂的凍結管積累了新的經驗，提高了公司快速處置斷管的能力，也為公司以后針對內蒙地區的深井凍結開辟一條新路。此技術的成功應用，為以后類似工程凍結管防斷管積累了成功的經驗，為以后立井井筒凍、掘一體化的優化設計提供了新的方向，對凍結管穿過馬頭門及相關硐室的處理提供借鑒意義，可在以后的凍結工程中推廣和改進。

[1]陳明華，龐榮慶.深凍結井筒施工中幾種常見事故的分析[M].建井技術,1981(04).

[2]楊平.凍結管斷裂處理及凍結測溫研究[M].東北煤炭技術,1996(04).

[3]劉瑾，謝紹穎.凍結管斷裂因素分析及防破裂措施[M].煤礦安全,2003(06).