长距离管道输水工程设计的几点体会

我国一些地区虽然矿产资源十分丰富,但因水源不能满足要求而无法开采和利用。为了解决水源问题,需从较远的地区长距离输水到用水区。文中结合工作、设计时积累的经验、体会,介绍了在长距离输水工程设计中,除系统方案的技术经济比较、输水管道的设计计算,加压泵站级数的选择以及水锤的计算与防护等内容外应注意的上些其他问题。     

输水管道中气囊运动危害及防护

长距离输水管道中空气的来源、气囊的形成及其运动进行了分析探讨,同时提出了具体的防护措施,为输水管道的设计和安全运行提出了一些参考意见。     

基于阀控防水锤系统的控制策略研究

针对朱家店煤矿矿井水排放关阀停泵时管路振动剧烈,水锤现象严重的问题。文章设计了基于冲击压力、管道振动、流速大小信号的反馈式阀控防水锤系统,通过控制阀的关闭速度和运动轨迹来消减水锤,并通过大量实验选取最佳关阀策略,与未采用任何控制方法的普通电动阀门和相同关阀时间内不同控制策略下管道冲击压力进行对比。实验结果表明该方法可有效防护水锤,较其他方法产生更小的冲击压力,能更有效缓解水锤现象。     

浆体长距离管道输送全过程压力变化分析

为了确保管线安全运行, 对长距离浆体管道输送过程中管道沿程压力变化进行了分析。将全过程划分为全水、浆推水、全浆和水推浆4种工况, 结合具体工程案例, 计算了4种工况下管道内部压力的变化情况, 并对可能产生的危害提出了防护措施。     

大倾角压力管道斜井机械破岩钻进技术与工艺探讨

随着抽水蓄能电站装机容量增加,输水系统发电水头高度增加,长距离、大倾角和大直径压力管道斜井工程成为必然需求,然而,其施工难度大、风险高,成为制约抽水蓄能电站建设的关键技术问题之一。通过梳理目前抽水蓄能电站压力管道开挖方法,分析得出采用爬罐法开挖时,具有工作面通风条件差、人员职业伤害大、辅助作业时间长等缺点;而采用反井法钻进施工时,形成的压力管道直径较小,且反井钻进过程中无法对破碎地层进行有效的初期支护等缺点。鉴于此,以国家"十二五""863计划"项目研制的竖井掘进机为基础,通过设备改造、技术研究和工艺论证等一系列研究,并综合分析在现有专用定向钻机、反井钻机钻进技术和装备的基础上,提出了以定向钻机+反井钻机+井筒掘进机为基础装备的抽水蓄能电站压力管道斜井全断面机械钻进工艺,其简要工艺流程为:(1)采用定向导孔钻进技术钻进反井钻井超前导孔,钻孔偏斜率可控制在0.3%～0.5%,并采用反井钻机扩大导孔;(2)采用反井钻机进行扩孔钻进,形成2.0～2.5 m的导井;(3)采用竖井掘进机进行二次扩挖,并利用导井作为向下排渣通道。此项"三机分步"施工的技术与工艺,能够满足倾角为50°～90°、长度小于800 m、最大直径达5.8 m压力管道斜井的建设需求。机械破岩方式减少了对斜井围岩的扰动破坏,有利于保障围岩的稳定性,能够实现大倾角、长距离和大直径斜井高效机械破岩钻进成井,推动建井技术与装备的机械化、无人化、智能化的发展。     

瓮福磷矿外部供水工程设计

介绍了瓮福磷矿工程设计中外部供水工程的水源地，供水系统的选择，水锤防治，输水管道的选线和敷设，节能措施。     

压力管道中水锤现象及其防止问题

一 、水锤现象的一般概念压力管道中液体流动速度骤然变化而引起的压力剧烈变化称为水锤现象 .水锤现象对压力管道的正常使用有着不良的影响, 并能使水泵及管道招致破坏.当迅速地关闭压力管道上的闸板节门时 ,或突然地停止水泵时,由于液体流动速度急剧的减小,所以在压力管道中的压力就大大地升     

长距离水平定向钻探在引江补汉地质勘察工程中的应用

将长距离水平定向钻探技术运用于岩土工程勘察，可有效弥补垂直钻探方式的不足，且其导向性能好，勘察精度较高。本文结合引江补汉工程输水隧洞岩土勘察工程，梳理出钻机、随钻测量设备、钻具等的使用情况，并提出钻进实施过程中的“取心钻进+定向钻进”交替进行的长距离水平复合定向钻进施工工艺方法，最后对实际施工过程中施工难点及应对措施进行介绍。     

唐口矿千米深井主排水设计探讨

通过对国内深井排水和设备的现状调查、水锤计算，以及采用多种综合防护措施，合理确定唐口矿井千米深并排水系统。     

高扬程往复泵送浆体管路的水锤分析与防护

在高扬程往复泵送浆体管路设计中,浆体水锤是必须考虑的一种不安全因素;因此,对往复泵浆体水锤进行了理论分析,介绍了事故水锤的解析方法和步骤,并通过工程设计实例,对事故水锤的计算和具体的防护措施作了详细的叙述,可为高扬程往复泵送浆体管路设计提供参考。     

油气输送管道过采矿塌陷区应急治理措施

随着我国长输油气管道建设里程的不断增加,越来越多的管道通过了矿产探矿区、采矿区和采空区,这些地区以后均有可能会因地下矿产的过度开采造成不同程度的地面沉陷、地表开裂,进而对埋地输油气管道造成破坏。为了保障这些地区管道安全,需要对不同采空区情况提出适宜的治理措施,这对于采空区管道而言属于需要进一步研究的新课题。以蒲县—河津输气管道遭受的采空塌陷地质灾害为例,通过建立采空区沉降监测系统和开展管道应力状态分析校核等手段,综合物理勘测、现场监测数据分析、专家经验、管道应力计算分析以及采空区地质安全评价,采取管沟开挖、截排水、焊缝保护、适时抬管、降压输气、监测预警等应急措施,有效降低了管道遭受危害风险,保障了管道安全运营。     

千米立井排水系统停泵水锤数值模拟

唐口矿是一个设计年产300万t的大型煤矿，其主排水系统采用一次排全高方式排水，排水高度超过千米。当由于事故造成突然停泵时，将会产生很大的水锤压力，对井下排水设备、排水管路及其管件产生很大的破坏。因此有必要对千米立井排水系统停泵水锤进行数值模拟，为停泵水锤防护提供理论依据。     

矿井排水可控止回阀系统的仿真研究

提出了一种新的止回阀控制结构,可用于矿井排水系统骤停时瞬态流动控制及水锤防护,利用合理的阀流型以及调速液压缸系统,操控阀板关闭过程。经过计算仿真结果显示,利用该阀可以有效控制水锤压升。     

高压供水及矿井水井下综合利用技术应用研究

本着“水不出井、就地治理、重复利用”的原则，结合2-1081巷矿井水的涌水情况与井下供水管路并网的思想，来解决2-1081巷矿井水就地综合利用问题。介绍了高压供水及矿井水井下综合利用在干河煤矿的研究、设计、应用情况。从5个方面对管路、闸阀及配套法兰的性能指标进行了研究，新增1套高承压管路系统，改变原管路的性能指标，解决原供水系统复杂、成本高且不易维护的问题。高压供水及矿井水井下的综合利用，既满足了《煤矿安全规程》规定的采煤机和掘进机外喷雾压力的要求，同时减少了对采掘工作面加压泵装置的维护、检修、电费、配件以及人工费用的投入。从根本上解决了矿井水排至地面出现的环境问题，维持地下水的良性循环，改善了矿井生态环境。     

瓦斯管路湿式阻火稳压装置设计

为了解决煤矿瓦斯泵站抽采压力波动导致瓦斯发电机组故障频发甚至停机的问题,同时防止瓦斯输送管路压力突增而憋停瓦斯抽采真空泵的情况,研究分析了瓦斯发电机组对瓦斯压力的实际需求和瓦斯抽采泵站的安全运行压力,展开了湿式阻火稳压装置的结构设计与水封水位高度自动控制设计。装置利用水封原理,稳定输气压力,保障发电机组稳定运行,并能快速释放超压压力,避免泵站“憋压”,另外还具备防止雷击等外界因素导致放散口起火或爆炸的蔓延,提高抽采系统安全性。应用结果表明,瓦斯输送压力稳定,瓦斯发电机组运行高效可靠,机组意外停机时,瓦斯管路聚变压力得到快速释放,不影响瓦斯抽采泵站安全运行,保障了煤矿安全生产。     

矸石膏体充填管道安全输送压力预警系统研制

借助KJ216煤矿顶板压力在线监测系统和自主研制的液压控制卸料阀门及MPM480型压阻式压力传感器,研制了管道压力预警系统,实现了管道沿线压力实时监测及管路堵塞早期预警。结果表明：通过采用RS485传输监测分站与主站通讯,主站与地面服务器采用光纤传输,压力数据能在一个充程内及时更新,并通过自动控制实现管道阀门自动卸料,实现了长距离管道的安全输送。     

矿井排水可控止回阀系统及降阻的试验研究

提出了一种矿井排水系统用于突然停流时态流动控制及水锤防护的可控止回阀结构及控制系统，采用合理的阀流型流动阻力小，利用调速流压缸系统控制阀板关闭过程，试验结果表明，该阀可有效控制水锤压升，降阻效果较好。     

海洋环境中油气集输管道的腐蚀与防护

为了研究油气集输管道在海洋中的腐蚀情况及保护方法,结合现有的海洋油气集输管道腐蚀情况数据以及管道防腐措施,阐述了海洋环境可能对管道产生的影响,介绍了海洋中管道的腐蚀情况,并总结了海底管道的腐蚀类型,根据腐蚀类型提出相应的防腐措施。在此基础上,展望未来海洋管道的发展方向。研究表明:需要加强海底管道自防腐设备的研制以及对海底地形的控制,为了保障集输管网的安全,还需要加强对海底地形控制的研究,以及研制新型的除污设备和防腐设备。     

煤层底板水害预测与超前预治理技术

煤矿水害防治工作是煤矿安全生产工作的重中之重。针对煤层底板水害防治问题,介绍了实际生产过程中针对掘进工作面和回采工作面突水危险性预测的常规方法,对其优缺点进行综合分析,从而进行煤层底板突水危险性的预测评价,进而制定工作面超前预治理的技术方案,主要包括应用煤层底板含水层注浆改造技术对煤层底板突水可能性大的区域进行注浆改造,或利用煤层底板含水层疏水降压技术对危险区域进行疏水降压。上述这些措施的使用,最大限度地避免了水害事故的发生,实现了安全开采。     

工作面全方位瞬变电磁探测水害技术应用

汾西矿务局水峪煤矿全面引进矿井瞬变电磁技术，利用瞬变电磁技术的非接触探测与可灵活控制探测方向的技术优点，并对施工现场进行严格把控，克服其技术缺点，总结和积累了大量现场应用经验，形成了一套行之有效的工作面全方位探测技术方案，攻克了工作面内顶底板水害异常体难以精确探查的技术难题。水峪煤矿严格按照《煤矿防治水细则》和矿务局防治水文件要求，采用自主总结形成的工作面全方位探测技术方案开展物探工作，能有效、可靠地为水峪煤矿的防治水工作提供技术指导。