萬用表在測量井筒回填深度中的應用

【摘要】在潘一礦東回風井與南風井井筒回填過程中受現(xiàn)場施工條件的限制，普通測量工具不能很好測量出井筒回填進度，采用萬用表加測繩的測量方法不僅安全精準、且簡單易操作，所用材料以廢舊物品為主，經濟投入小，這種測量方式在指導井筒回填工作過程中發(fā)揮發(fā)積極的作用。

【關鍵詞】萬用表 井筒回填 施工安全

引言

潘一礦于1983年建成投產，經過三十多年的高強度開采，剩余優(yōu)質資源已枯竭，集團公司領導決定將其列為去產能礦井，礦井自2016年開始進入收作程序，將東回風井與南風井采用回填方式加以封閉。兩井井深分別為385m與397.8m，井筒深度大，在回填前提升系統(tǒng)已拆除，在回填過程中因通風不暢導致瓦斯?jié)舛壬?，灰塵聚集，人員無法進入。日常工作中常用的卷尺、測繩、激光等測量工具在現(xiàn)場均無法正常使用。本次我礦首次使用萬用表加測繩的方式，安全高效的解決了現(xiàn)場的測量難題，滿足了施工需要，取得了良好的效果。

1井筒施工現(xiàn)狀

東回風井井底標高為-362.0m，地面井口標高為23.0m，井深385m；南風井井底標高為-376.0m，地面井口標高為21.8m，井深397.8m；兩井均為潘一礦生產期間所用的回風井，排出礦井生產期間井下產生的污風。井筒位于潘一礦與潘二礦井田邊界附近，井下與兩井井筒相連的諸多巷道也與兩礦井下生產系統(tǒng)相連。兩井位于潘集背斜軸附近，此處含煤地層隆起，井筒區(qū)域賦存有大量優(yōu)質A組煤，潘二礦正在井筒附近開采A組煤。潘一礦收作后兩風井不再使用，如果井筒破損將新地層含水層水通過井筒導入井下會對潘二礦安全生產帶來巨大安全隱患，為消除這一隱患，潘一礦決定在礦井收作結束前對兩風井進行充填。

2萬用表在井筒測深中的應用

為防止井筒導水威脅潘二礦的安全生產，潘一礦會同上級安全技術部門決定采用廢料、混凝土與黃土相結合的方式。廢料為主要充填物，混凝土作為廢料的凝固劑，起固定作用，而黃土作為隔水層，起隔絕新地層水和井下巷道水力聯(lián)系的作用，所以對充填層位的要求很嚴格，對充填深度的測量很重要。

潘一礦在回填工作開始前井筒提升系統(tǒng)已拆除，充填礦井的物料自地面井口直接倒入，自然下落。兩風井深度均將近400m， 日常工作中使用的卷尺、測繩等測量工具因距離太長而無法使用；而采用激光測距儀進行測量，因在回填過程中通風不暢導致瓦斯?jié)舛壬?，灰塵聚集，高空易墜物又無提升系統(tǒng)，人員無法進入放置激光反射鏡而無法使用。施工單位欲單獨使用測繩，在測繩前系上重物讓其帶動測繩下落，等重物落至井底后靠在地面讀取測繩長度來推斷井深，這種方式雖然簡單但因測量距離遠、測繩自身重量大導致不易精準斷定重物何時落到井底，測量數(shù)據(jù)誤差大而不能滿足施工質量需求。本次我礦創(chuàng)造性使用萬用表加測繩的方式，安全高效的解決了現(xiàn)場的測量難題，滿足了施工需要，確保工程在規(guī)定的工期內保質保量順利完成。

3萬用表測量井筒深度過程

該測量工具的設計思路是用軟繩系住一個廢棄的鐵質茶葉盒，同時用軟繩系住一小塊廢棄鐵塊，用電線將茶葉盒、鐵塊與萬用表連接起來，茶葉盒與鐵塊各連接一根導線，在茶葉盒下降的過程中，茶葉盒呈懸空狀態(tài)自然下垂，同時鐵塊懸空在茶葉盒內，兩者不接觸，萬用表發(fā)出的電流形不成回路，而一旦茶葉盒下到井底便不再下降，由于系茶葉盒和廢鐵塊的是軟繩無法支撐廢鐵塊的重量，廢鐵塊便墜至茶葉盒底部，和茶葉盒充分接觸。

茶葉盒和廢鐵塊的材質均是鐵質，同為導體，兩者充分接觸后便和萬用表發(fā)出的電流形成回路。

在測量井筒時，在地面井口處用自制小絞車將茶葉盒沿井筒徐徐放下，同時認真觀察萬用表電阻（或電流）的變化，如電阻（或電流）和最初數(shù)據(jù)無明顯變化，說明廢鐵塊在茶葉盒內呈懸空狀態(tài)，兩者是斷開的，茶葉盒還未放至井底。而一旦發(fā)現(xiàn)萬用的電阻消失電流出現(xiàn)，說明茶葉盒已下降至井底處，廢鐵塊墜至茶葉盒底部，兩者充分接觸后便和萬用表發(fā)出的電流形成回路，這時便停止下放電線，已經放入井筒內的電線長度即為地面井口距井底充填物表面的深度。

如果將電線的長度事先直接標定在電線上即時讀取固然方便，但因井筒深度大、測量距離長，放入井筒內的電線太多，電線自身的自重加上前端的茶葉盒與廢鐵塊的重量會導致電線拉伸變長甚至損壞。這時我們事先用扎帶將專業(yè)測繩固定在電線上，一則測繩可以負擔電線及前端物件的重量，再則專業(yè)測繩上標定的長度值精準、牢固，這時直接讀取固定在電線上的測繩井口處長度值，就可以確定井下充填的深度了。我們及時將測量數(shù)據(jù)反饋給現(xiàn)場施工單位，對方可以依據(jù)我們提供的當時井筒充填深度來合理選擇充填物了，保證了井筒施工質量。

4結束語

采用萬用表加測繩的測量方法現(xiàn)場適用性強，成功克服了井筒回填過程中現(xiàn)場施工條件的限制。從使用效果來看，該方法安全精準、簡單易行，在兩井充填的整個過程中，使用該方法進行深度測量多達上百次，每次測量只需要20分鐘，且隨時可以測量，非常方便、高效。我們所測數(shù)據(jù)后經專業(yè)測量隊現(xiàn)場驗證，均精準無誤，完全能滿足施工質量的需求。此次施工，如果聘請專業(yè)測量隊伍進駐現(xiàn)場、跟蹤測量，由于該工程工期長達兩個月，所需測量費用至少需要10萬元；如果購置滿足現(xiàn)場施工需求的專業(yè)測量設備自己動手測量，設備的購置費用至少需要15萬元，我們此次采用的萬用表加測繩的測量方法所用材料均以我礦既有的廢舊物品為主，萬用表也是從礦機電部門臨時借用來的，未花費任何材料購置費用，為礦節(jié)約了大量的資金，取得顯著經濟效益，得到上級部門及相關領導的充分肯定。

參考文獻

[1]《淮南礦業(yè)集團潘一煤礦礦井生產地質報告》.北京華安奧特科技公司.2015.12.20

[2]《淮南礦業(yè)集團潘一煤礦地質類型劃分報告》.北京華安奧特科技公司.2015.03

[3]《淮南礦業(yè)集團潘一煤礦礦井水文地質類型劃分報告》.淮礦集團潘一煤礦.2016.08

作者簡介：曹況山（1980—），男，本科，現(xiàn)從事煤礦地質工作。