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[摘 要]曹跃公司二水平新水仓排水管在使用过程中，发现排水管道周边存在严重漏水现象。漏水造成了矿井排水能力急剧下降或瘫痪不能使用，必须立即进行堵漏处理，但管道为预埋在岩石中，管径狭小，人员操作堵漏工作极其困难。经研究讨论，采用“内设套管法“可将排水管漏水位置进行注浆封堵，解决了管道漏水处理困难的技术难题，恢复了矿井排水能力，节约了重新施工排水孔的工程费用。为矿井正常排水提供保障。
[关键词]预埋管道 漏水处理 内设套管 恢复排水 节约费用
中图分陈类号：TD452.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）32-0203-01
1、矿井概况
1.1 矿井基本情况
渑池曹跃矿业有限责任公司位于陕渑煤田西中部，是河南能源义煤公司西部矿井之一，行政区隶属渑池县张村镇，井田面积9.968km2。矿井于1958年开始筹建，1965年建成投产，原设计生产能力30万吨/年，现设计生产能力45万吨，2009年核定生产能力42万吨/年。矿井水文地质类型划分为中等。矿井正常涌水量为194.64m3/h，最大涌水量264.80m3/h。
1.2 矿井排水系统运转情况
矿井排水系统分为新、老两套排水系统。矿井排水能力达到1528m3/h，其中老排水系统550 m3/h，新排水系统978 m3/h。老排水系统为二级排水结构，由二水平水仓经斜巷管道排至一水平水仓，再由一水平水仓直排至地面污水处理厂，一水平水仓容积1200m3，二水平水仓容积1400m3，一、二水平水仓均配备了DF280-43×6型315KW多级泵各三台，直径为200mm的排水管两趟，杨程258米，流量280 m3/h，单台水泵排水能力219m3/h，三台水泵最大排水能力550 m3/h；新排水系统为一级排水结构，由二水平新水仓直排至地面污水处理厂，二水平新水仓容积1600m3，新水仓配备了DF450-60×8型900KW多级泵三台，直径为300mm的排水管两趟，杨程480米，流量450 m3/h，单台水泵排水能力400m3/h，三台水泵最大排水能力978 m3/h。汛期来临前，对井下两套排水系统进行了联合试运转，在试运转过程中发现新排水系统中2#排水管出水口水量明显减小，新水仓顶部预埋在岩石里的排水管四周大面积淋水（见下图）。
2、排水管漏水和排水能力降低情况分析
二水平新水仓排水管路为两趟，排水高度为450米，排水管道直径为300mm，每根管长为6米，管与管之间为焊接连接。经排查新水仓3台排水泵和2趟排水管的排水能力，确定2#排水管存在异常问题。分析2#排水管可能出现堵塞或管壁某位置存在了漏水现象，造成2#排水管四周大面积淋水和排水能力下降的情况。堵塞位置很可能是排水管上、下2处弯头处，漏水位置很可能会在某段管与管焊接的接口处。
3、方案研究
3.1 制定实施步骤
根据分析出的2种情况，拟制定以下实施步骤：（1）割开上、下弯头排水管查看是否有堵塞现象；（2）堵塞则进行疏通处理，若没有堵塞，则选用摄像设备在地面对排水管管壁焊接口进行窥视，查找裂隙位置；（3）制定排水管修复实施方案。
3.2 查找漏水位置
按实施步骤进行原因查找，排除弯头堵塞现象。在经过两次排水管管壁的窥视，发现在二水平新水仓机电硐室顶部向上10米范围内存在三处漏水裂隙（见右图）。分别为①机电硐室顶部向上2米处（管子内部有200mm长裂缝）；②机电硐室顶部向上3米处（管子焊接处）；③机电硐室顶部向上9米处（管子焊接处）。
3.3 确定实施方案
由于排水管為预埋管道，维修空间狭小，操作十分困难。经过与排水管施工单位专业人员交流，一起探讨出合理的堵漏处理方案，决定采用一种新技术，即“内设套管法”。内设套管法原理就是选用一个内径小于排水管的无缝套管，将排水管漏水区段给隔开，再用注浆泵向两管壁内进行注浆，并对漏水裂隙进行充填，起到隔断漏水段之功效，使其下入的套管替代管壁有裂隙漏水区段。
4、方案实施
4.1 固管工艺及要求
（1）依据三处漏水位置范围选用套管材料为直径219mm的无缝套管10米，壁厚8mm，每根管长2米，共5根。管与管之间为丝扣连接。
（2）在割开的排水管下端焊接两个连环，套管下端管口处卡有活动卡瓦，利用5吨倒链同时对称向上拉起。在连环与水仓顶板的中间割个小口，并焊接一个截止阀。
（3）套管向上下够10米后，用倒链固定套管。用钢筋把排水管底端与套管外壁焊接成一体（见下图）。并在套管下面垫两根木头，做为临时支撑物，待工程结束后更换为水泥永久支撑物。
4.2 注浆工艺及要求
固管工序结束后，选用2ZBQ型风动双液注浆泵，按照1：1的水泥浆比例。通过预留的截止阀对排水管和套管中间的空间进行充填。注浆材料选用425硅酸盐水泥。注浆压力最小不小于0.1Mpa。检查注浆泵和注浆管路运行正常后，开始注浆。注浆分为多次进行，并留足凝固时间。注浆期间发现套管内壁溢出浆液时，立即停止注浆，等待凝固24小时后，再进行下一次补注，补注时可适当加大注浆压力。若通过截止阀补注不进去时，可采用4分水管（见右图）在套管上口进行补灌浆，待浆液彻底灌不进去后，结束注浆工作。
5、结束语
本次注浆堵漏工程总注入水泥浆325公斤（即6.5袋水泥）。通过截止阀注入3次，共注入水泥浆250公斤（即5袋水泥）；套管上口补灌3次，共灌入水泥浆75公斤（即1.5袋水泥）。工程结束7天后，对2#排水管进行了试排水，新水仓排水管四周未再发现淋水现象，且地面排水量恢复正常。此项“内设套管法” 堵漏工程的成功应用。将为曹跃矿业公司以后在管壁修复堵漏方面积累丰富的堵漏经验，为义煤公司在“内设套管法”的技术应用和推广，奠定扎实基础。
6、效益分析
该技术的应用，解决了井下预埋排水管因漏水原因导致排水孔瘫痪、不能使用的问题。节约重新施工排水孔工程费60万元。为矿井恢复排水能力提供安全保障。
作者简介
张连伟，男，34岁，本科学历，地质助理工程师，渑池曹跃矿业有限责任公司地测部副部长。现在河南能源义煤公司阳光矿业公司生产技术部负责地测防治水工作。
[关键词]预埋管道 漏水处理 内设套管 恢复排水 节约费用
中图分陈类号：TD452.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）32-0203-01
1、矿井概况
1.1 矿井基本情况
渑池曹跃矿业有限责任公司位于陕渑煤田西中部，是河南能源义煤公司西部矿井之一，行政区隶属渑池县张村镇，井田面积9.968km2。矿井于1958年开始筹建，1965年建成投产，原设计生产能力30万吨/年，现设计生产能力45万吨，2009年核定生产能力42万吨/年。矿井水文地质类型划分为中等。矿井正常涌水量为194.64m3/h，最大涌水量264.80m3/h。
1.2 矿井排水系统运转情况
矿井排水系统分为新、老两套排水系统。矿井排水能力达到1528m3/h，其中老排水系统550 m3/h，新排水系统978 m3/h。老排水系统为二级排水结构，由二水平水仓经斜巷管道排至一水平水仓，再由一水平水仓直排至地面污水处理厂，一水平水仓容积1200m3，二水平水仓容积1400m3，一、二水平水仓均配备了DF280-43×6型315KW多级泵各三台，直径为200mm的排水管两趟，杨程258米，流量280 m3/h，单台水泵排水能力219m3/h，三台水泵最大排水能力550 m3/h；新排水系统为一级排水结构，由二水平新水仓直排至地面污水处理厂，二水平新水仓容积1600m3，新水仓配备了DF450-60×8型900KW多级泵三台，直径为300mm的排水管两趟，杨程480米，流量450 m3/h，单台水泵排水能力400m3/h，三台水泵最大排水能力978 m3/h。汛期来临前，对井下两套排水系统进行了联合试运转，在试运转过程中发现新排水系统中2#排水管出水口水量明显减小，新水仓顶部预埋在岩石里的排水管四周大面积淋水（见下图）。
2、排水管漏水和排水能力降低情况分析
二水平新水仓排水管路为两趟，排水高度为450米，排水管道直径为300mm，每根管长为6米，管与管之间为焊接连接。经排查新水仓3台排水泵和2趟排水管的排水能力，确定2#排水管存在异常问题。分析2#排水管可能出现堵塞或管壁某位置存在了漏水现象，造成2#排水管四周大面积淋水和排水能力下降的情况。堵塞位置很可能是排水管上、下2处弯头处，漏水位置很可能会在某段管与管焊接的接口处。
3、方案研究
3.1 制定实施步骤
根据分析出的2种情况，拟制定以下实施步骤：（1）割开上、下弯头排水管查看是否有堵塞现象；（2）堵塞则进行疏通处理，若没有堵塞，则选用摄像设备在地面对排水管管壁焊接口进行窥视，查找裂隙位置；（3）制定排水管修复实施方案。
3.2 查找漏水位置
按实施步骤进行原因查找，排除弯头堵塞现象。在经过两次排水管管壁的窥视，发现在二水平新水仓机电硐室顶部向上10米范围内存在三处漏水裂隙（见右图）。分别为①机电硐室顶部向上2米处（管子内部有200mm长裂缝）；②机电硐室顶部向上3米处（管子焊接处）；③机电硐室顶部向上9米处（管子焊接处）。
3.3 确定实施方案
由于排水管為预埋管道，维修空间狭小，操作十分困难。经过与排水管施工单位专业人员交流，一起探讨出合理的堵漏处理方案，决定采用一种新技术，即“内设套管法”。内设套管法原理就是选用一个内径小于排水管的无缝套管，将排水管漏水区段给隔开，再用注浆泵向两管壁内进行注浆，并对漏水裂隙进行充填，起到隔断漏水段之功效，使其下入的套管替代管壁有裂隙漏水区段。
4、方案实施
4.1 固管工艺及要求
（1）依据三处漏水位置范围选用套管材料为直径219mm的无缝套管10米，壁厚8mm，每根管长2米，共5根。管与管之间为丝扣连接。
（2）在割开的排水管下端焊接两个连环，套管下端管口处卡有活动卡瓦，利用5吨倒链同时对称向上拉起。在连环与水仓顶板的中间割个小口，并焊接一个截止阀。
（3）套管向上下够10米后，用倒链固定套管。用钢筋把排水管底端与套管外壁焊接成一体（见下图）。并在套管下面垫两根木头，做为临时支撑物，待工程结束后更换为水泥永久支撑物。
4.2 注浆工艺及要求
固管工序结束后，选用2ZBQ型风动双液注浆泵，按照1：1的水泥浆比例。通过预留的截止阀对排水管和套管中间的空间进行充填。注浆材料选用425硅酸盐水泥。注浆压力最小不小于0.1Mpa。检查注浆泵和注浆管路运行正常后，开始注浆。注浆分为多次进行，并留足凝固时间。注浆期间发现套管内壁溢出浆液时，立即停止注浆，等待凝固24小时后，再进行下一次补注，补注时可适当加大注浆压力。若通过截止阀补注不进去时，可采用4分水管（见右图）在套管上口进行补灌浆，待浆液彻底灌不进去后，结束注浆工作。
5、结束语
本次注浆堵漏工程总注入水泥浆325公斤（即6.5袋水泥）。通过截止阀注入3次，共注入水泥浆250公斤（即5袋水泥）；套管上口补灌3次，共灌入水泥浆75公斤（即1.5袋水泥）。工程结束7天后，对2#排水管进行了试排水，新水仓排水管四周未再发现淋水现象，且地面排水量恢复正常。此项“内设套管法” 堵漏工程的成功应用。将为曹跃矿业公司以后在管壁修复堵漏方面积累丰富的堵漏经验，为义煤公司在“内设套管法”的技术应用和推广，奠定扎实基础。
6、效益分析
该技术的应用，解决了井下预埋排水管因漏水原因导致排水孔瘫痪、不能使用的问题。节约重新施工排水孔工程费60万元。为矿井恢复排水能力提供安全保障。
作者简介
张连伟，男，34岁，本科学历，地质助理工程师，渑池曹跃矿业有限责任公司地测部副部长。现在河南能源义煤公司阳光矿业公司生产技术部负责地测防治水工作。