BFK 型煤礦用封孔泵（貴州）及封孔方法

    一 、概述
BFK礦用封孔泵（貴州）是專為煤礦井下各種類型鉆孔研制的封孔設備，其最大的特點在于：
   ① 封孔能力強： 對水平鉆孔的最大封孔長度可達 20m， 對垂直上向鉆孔的最大封孔長度可達 15m；
   ② 同時具有攪拌、輸送高稠度漿料的特點：對于水泥漿，其水灰比達到：礦渣水泥，水泥：水 =1：0.32；硅酸鹽水泥，水泥：水=1：0.4；
   ③ 無需對待封鉆孔段進行擴孔和把送漿管送到待封鉆孔的底部，只需把送漿管在待封鉆孔的孔 口作適當?shù)墓潭ê头舛录纯桑?br clear="all" />   ④ 由于具有上述特點，大大簡化了封孔工藝，降低了封孔作業(yè)的勞動強度；
  ⑤ 高稠度水泥漿具有的基本不收縮性， 對任何鉆孔都能確保封孔的嚴密性， 提高鉆孔的封孔質(zhì)量。 B F K---------10/2.4 封孔 泵（貴州）
  二 、結(jié)構(gòu)特征與工作原理
1 工作原理
  ① 對漿體的攪拌 當防爆電動機處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)時，變速傳動系統(tǒng)通過安全離合器驅(qū)動攪拌機活動葉片旋轉(zhuǎn)，使得對 按水灰比要求加入到攪拌機內(nèi)的混合物進行不斷的摻和，直到混合均勻，實現(xiàn)對漿體的攪拌。在對漿 體的攪拌過程中，離合器在操作手柄的控制下處于脫開狀態(tài)，送漿泵（貴州）不運轉(zhuǎn)。
  ② 對漿體的輸送 在漿體攪拌均勻后，操作離合器的手柄使離合器處于接合狀態(tài)，此時，變速系統(tǒng)通過離合器的作 用驅(qū)動送漿泵（貴州）轉(zhuǎn)動， 送漿泵（貴州）在轉(zhuǎn)動過程中的抽吸負壓將攪拌機內(nèi)混合均勻的漿體通過連接管吸入送漿 泵（貴州）體內(nèi)，經(jīng)加壓后從泵（貴州）的出口輸出，完成對漿體的輸送。在送漿泵（貴州）運轉(zhuǎn)過程中，攪拌機一直處于旋轉(zhuǎn) 工作狀態(tài)。
  2．主要結(jié)構(gòu)
BFK 型封孔泵（貴州）主要由防爆電動機、安全離合器、變速系統(tǒng)、攪拌機、操作離合器、送漿泵（貴州）及機座 組成，如圖 1 所示： ∣→流量和壓力
三 、技術特征
① 工作壓力 １.2 MPa ，2.4Mpza
② 工作流量 8—10 l/min，8—10 l/min
③ 工作電壓 380V /660V
④ 電動機型號：YBK2-100L2-4
⑤ 防爆型式：礦用隔爆型，防爆標志 ExdI
⑥ 電動機功率 3 Kw，4KW
⑦ 攪拌機凈容積 30 L
⑧ 外型尺寸 1450 ×400× 800 (mm×mm×mm), 2120 ×400× 800 (mm×mm×mm)
⑨ 質(zhì)量 240 Kg, 280KG
四、封孔方法
① 工作管的預處理 封孔的目的是形成由漿體包裹工作管(可以是煤層注水管、瓦斯抽放管或防滅火注漿管)的、具有 嚴密密封性的漿體固化段， 為保證漿體在注漿封孔過程中能有效地充滿待封鉆孔段和確保漿體對工作 管的包裹及漿體對工作管與鉆孔之間空隙的填實，需對鉆孔工作管進行預處理，處理方法如下：
a) 工作管前端應捆扎棉紗或布條，捆扎棉紗或布條是為了防止注入的漿體進入工作管前端造成 工作管堵塞，捆扎好的棉紗或布條呈馬尾狀，應避免將棉紗或布條捆扎成一團，造成送管困難。
b) 捆扎好的棉紗距工作管端頭的距離應大于 0.5m，防止由于棉紗對鉆孔堵塞不嚴密造成注漿過 程中少量漿體滲漏堵塞工作管，如圖２所示： ≥0.5m 鐵絲 棉紗 工作管 圖 2 工作管的預處理方法示意
c) 對于煤層注水而言,由于注水壓力高，當采用塑料管（或鋁塑管）作為工作管時，在塑料管的 尾端即露出孔口部分應采用鋼管代替，鋼管在鉆孔內(nèi)的長度應保證固化后的漿體能完全將鋼管與塑料 管連接段包裹并超過壓力破碎帶，一般要求鋼管距煤壁孔口的長度不應小于 0.5 m ；鋼管與塑料管之 1 間的聯(lián)接方式有兩種：硬質(zhì)塑料管及鋁塑管與鋼管之間采用螺紋連接，軟質(zhì)塑料管與鋼管之間的連接 采用鐵絲捆扎的方式，鋼管與軟質(zhì)塑料管之間的接合段長度應大于 0.1m 。
② 工作管的埋設 將預處理好的工作管送入鉆孔內(nèi)，在送管過程中應避免將工作管向外拉，工作管送到鉆孔內(nèi)預定 位置后應將工作管旋轉(zhuǎn)的同時稍微向外拉，以促使棉紗成團將工作管端頭與鉆孔非封孔段隔開，形成 防止注入鉆孔內(nèi)的漿體流入非封孔段的密封段，如圖 3 所示。
圖3 工作管埋設示意圖
③ 孔口處理 在工作管埋設好后，將注漿管（其中的一端連接在泵（貴州）的出口上）送入鉆孔內(nèi)，其送入長度不應小 于 0.5m，注漿管送入鉆孔后，用棉紗或布條將工作管、注漿管孔口段堵塞，其長度不應小于 0.2m， 避免在送漿過程中封孔段內(nèi)漿體壓力升高將注漿管向外推出；對具有較大仰角的上向鉆孔，在鉆孔孔 口應采用木楔裹纏棉紗將工作管和注漿管楔緊，以保證能將漿體壓注到鉆孔的深部；如圖 4 所示。 ≥0.2m 工作管 ≥0.2m 注漿管 孔口堵塞物 圖 4 注漿管埋設示意圖
④ 封孔用水泥稠漿的配制
a 封孔用水泥漿用量的確定
封孔水泥漿用量的多少采用下式計算：
G=(V1 —V2)×K×γ 式中：G---封孔所需水泥漿的質(zhì)量
V1---封孔段長度范圍內(nèi)鉆孔的體積 V2---封孔段長度范圍內(nèi)工作管的體積 K
---富裕系數(shù) K=1.2 γ--封孔用水泥漿的密度,經(jīng)測定:水灰比 水泥:水 1:0.32—0.4 時，
水泥漿密度γ≈2 b 水泥及清水用量的確定 根據(jù)實際使用情況及試驗室試驗測定結(jié)果表明,具有良好封孔效果水泥稠漿的水灰比為:
礦渣水 2 泥，水泥:水=1:0.32;硅酸鹽水泥,水泥:水=1:0.4。 配制上述質(zhì)量為 G 的水泥稠漿所需水泥及清水用量為： 礦渣水泥： 水泥用量
G 灰= G/1.32 清水用量 G 水= G— G 灰 硅酸鹽水泥： 水泥用量 G 灰= G/1.4 清水用量 G 水= G— G 灰
⑤ 封孔操作方法 拉起離合器手柄使離合器處于接合狀態(tài)，此時注漿泵（貴州）開始工作，攪拌機內(nèi)的水泥稠漿被吸入送漿 泵（貴州），經(jīng)過加壓后由注漿管注入待封鉆孔內(nèi)。
a 對于水平鉆孔、俯斜鉆孔，以待封孔鉆孔內(nèi)水泥稠漿壓力上升，待封鉆孔孔口有水泥漿返出或 孔口封堵棉紗被推出鉆孔外時，封孔長度即達到設計封孔長度，此時應徐徐將注漿管向外拉出，壓下 離合器操作手柄使其處于脫開狀態(tài)，關機。
b 對于仰孔，應采用嚴格控制注入待封鉆孔內(nèi)水泥稠漿的數(shù)量來保證封孔長度，避免待封鉆孔內(nèi) 漿體壓力上升過高將孔口封堵整體向外推出，導致封孔失敗。
五、開機前的準備
① 開機前應使用兆歐表對電動機冷態(tài)絕緣電阻進行測量，電動機冷態(tài)絕緣電阻應高于 10 MΩ； 否則,應對電動機進行干燥處理。
② 使用電動機時應注意保護好電動機的防爆面，在連接電纜時應采用密封圈引入裝置，且通過橡 膠套夾緊螺母、夾緊套等壓緊固定。
③ 雜物清除 開機前應清除攪拌機內(nèi)可能存在的雜物， 并取下送漿泵（貴州）上的清洗螺堵， 用清水對攪拌機進行清洗。 清洗后重新上好清洗螺堵，向攪拌機內(nèi)注入清水； 送漿泵（貴州）運轉(zhuǎn)方向的確定
④ 開啟電動機，使離合器處于接合狀態(tài)，送漿泵（貴州）開始運轉(zhuǎn)，送漿泵（貴州）出口能輸出清水，則電動機 轉(zhuǎn)動方向滿足送漿泵（貴州）工作要求，送漿泵（貴州）輸不出清水則可能存在著下述情況： a 電動機的轉(zhuǎn)動方向與送漿泵（貴州）工作所要求的轉(zhuǎn)向不一致，應對電動機的供電進行換相；
b 泵（貴州）在上次工作結(jié)束后未能清洗干凈，水泥漿固化造成送漿泵（貴州）出口或入口堵塞，應對送漿泵（貴州）進行 清理或修理。 六、維護與保養(yǎng) 良好的保養(yǎng)是確保設備使用壽命的關鍵。 ① 嚴防雜物通過攪拌機進入送漿泵（貴州），造成送漿泵（貴州）泵（貴州）體損壞；
② 每次使用完畢必須對整機進行清洗，嚴防漿液特別是水泥漿沉積于攪拌機、送漿泵（貴州）及其管路 內(nèi)造成設備損壞；
③ 清洗方法 a 取下送漿泵（貴州）清洗螺堵，用水清洗干凈攪拌機及連接管；嚴格防止水泥漿等積留在保護套附近，
3 避免運轉(zhuǎn)時損壞保護套造成漿體將連接軸與轉(zhuǎn)子固化成一個整體，損壞設備。 b 重新上好螺堵，向攪拌機內(nèi)注入清水，開啟電動機，使離合器處于結(jié)合狀態(tài)，直到送漿泵（貴州）出口 呈清水流出為止。 注：較長時間不使用時應通過攪拌機吸漿孔向送漿泵（貴州）內(nèi)加入一定數(shù)量的機油，并 開動封孔泵（貴州）至送漿泵（貴州）出口有機油排出為止，防止送漿泵（貴州）定子與轉(zhuǎn)子粘合在一起造成啟 動困難。
七、注意事項
① 清洗過程中，嚴禁用硬物從送漿泵（貴州）清洗螺堵口向內(nèi)捅，防止損壞橡膠密封套；
② 嚴禁送漿泵（貴州）空運轉(zhuǎn)；
③ 對于連續(xù)進行多個鉆孔的封孔作業(yè)，需進行水泥漿的多次攪拌時，應將停留于泵（貴州）體內(nèi)的干稠 漿體排出，防止在短時間內(nèi)凝結(jié)造成堵塞；具體方法為：向攪拌機內(nèi)注入清水進行攪拌，將泵（貴州）體內(nèi)的 干稠漿體用清水或稀漿置換；
④ 注漿封孔過程中應將送漿泵（貴州）清洗螺堵上緊，防止漏氣造成送漿泵（貴州）達不到額定負壓，送漿泵（貴州）對 攪拌機內(nèi)水泥漿的抽吸能力下降或吸不進漿；
⑤ 在啟動過程中送漿泵（貴州）不能運轉(zhuǎn)時應壓下離合器使送漿泵（貴州）與變速箱脫開，利用離 合器上的四個孔和機架側(cè)面所配置的不銹圓鋼強行轉(zhuǎn)動送漿泵（貴州）數(shù)轉(zhuǎn)。
⑥ 在進行漿料的攪拌過程中，應按照開啟電動機，斷開送漿泵（貴州）離合器（此時送漿泵（貴州）不運轉(zhuǎn)） ，使 攪拌機處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)下， 加入清水， 然后逐漸加入水泥等封孔材料， 直至達到要求的配合比， 嚴禁將 水泥等封孔材料一次性倒入攪拌機造成機體損壞或燒毀電動機。
⑦ 離合器操作注意事項 a 離合器的接合與斷開無須停機；
b 在通過手柄操作離合器的斷開與接合過程中，拉起或壓下手柄時要求有力、迅速,使離合器一次 完全接合或完全斷開，應盡量避免離合器工作于未完全接合或未完全斷開狀態(tài)，造成離合器嚙合齒在 短時間內(nèi)由于相互磨損而損壞；
c 在向上拉起手柄迫使離合器接合時，若一次未能成功，應迅速壓下手柄，重新進行操作；
d 離合器處于接合狀態(tài)時，原則上應保持操作手柄處于向上拉緊狀態(tài)；
e 封孔長度較長，由于封孔時間也相應較長，可用木鍥、石塊等物將操作手柄向上鍥緊。
⑧ 應經(jīng)常檢查送漿泵（貴州）清洗螺堵是否上緊、 密封是否損壞， 連接管是否扎緊， 防止由于上述兩處漏 氣造成送漿泵（貴州）吸不進漿。
八、送漿泵（貴州）結(jié)構(gòu)示意及易損件更換方法
圖 5 送漿泵（貴州）結(jié)構(gòu)示意圖 1 輸出座 6 連接軸 2 轉(zhuǎn)子螺母 7 保護套扎環(huán) 3 圓柱銷 8 保護套 4 定子 9 5 轉(zhuǎn)子 進漿體 10 座體
送漿泵（貴州）的定子為具有內(nèi)蛇型腔的橡膠硫化體，轉(zhuǎn)子為表面鍍鉻的金屬蛇型體，連接軸穿過轉(zhuǎn)子內(nèi) 部在轉(zhuǎn)子的端頭處通過圓柱銷與轉(zhuǎn)子連接，連接軸的另一端同樣利用圓柱銷與泵（貴州）體的輸入軸連接。結(jié) 構(gòu)上；轉(zhuǎn)子、定子的中心線與泵（貴州）體的輸入軸呈偏心狀態(tài)。轉(zhuǎn)子與定子呈內(nèi)嚙合狀態(tài)。輸出座與定子之 間采用螺紋連接，定子與進漿體之間采用螺栓連接。
泵（貴州）橡膠定子與保護套的更換（定子與橡膠保護套屬相對易損件） ： 1 將泵（貴州）的定子固定好，強行反旋輸出座取下輸出座；
2 折下定子與進漿體之間的連接螺栓；
3 在定子與轉(zhuǎn)子間的腔體內(nèi)注入少許機油將定子從轉(zhuǎn)子上旋下來，如用手旋不動時可用管子鉗扎 住定子外殼強行旋下；
4 取下轉(zhuǎn)子螺母和圓柱銷，依次取下保護套扎環(huán)和保護套；
5 換下?lián)p壞件按照相反順序依次裝配；
6 裝配時應在定子內(nèi)腔和轉(zhuǎn)子表面圖一層機油或潤滑脂，一可以使裝配容易，二可以避免啟動困 難；
7 在裝配時應注意各連接部位的密封和整臺泵（貴州）的平整與同心， 泵（貴州）更換零件后在使用前要先試運行， 檢查各部位是否正常。
九、其它 封孔泵（貴州）泵（貴州）在使用過程中，必須注意以下事項：
a 封孔泵（貴州）電機必須接地；
b 根據(jù)電機功率大小和使用條件正確選用電纜、銅鋁接頭；電纜直徑要與密封圈孔徑相符，確保 密封圈與電纜間和密封圈與連通節(jié)盒口無間隙。
C 拆裝出線盒接線時，應注意保護隔爆面，裝配時在隔爆面上涂置換型防銹油