水利采煤胶管施工方案

水利采煤胶管系统施工技术方案一、工程概况与技术参数本工程为煤矿井下水利采煤胶管安装项目，主要应用于综采工作面高压水输送系统，涉及胶管型号包括Φ10×4至Φ50×4等12种规格，工作压力≥70MPa，全部满足煤矿井下阻燃抗静电要求。系统设计流量280m³/h，输送介质为含煤泥污水（粒径≤5mm），环境温度-5℃~40℃，相对湿度≤95%（25℃）。施工范围涵盖工作面胶管主干线（长度约320m）、分支管路（共18条支干线）及末端喷头装置安装，需与现有ZZ8000/17/32型液压支架配套衔接。二、施工准备（一）技术准备图纸会审：组织技术人员核对管路布置图（图号GM-2025-08）与支架液压系统图（图号ZZ-8000-03），重点确认胶管走向与支架推移千斤顶的安全距离（设计要求≥300mm）、管路固定点坐标偏差（允许±15mm）及转弯半径（≥胶管外径的8倍）。参数复核：根据工作面倾角（平均12°）、最大落差（3.2m）及涌水量（15m³/h），验算胶管支架承重（设计荷载1.2kN/m）及抗滑移系数（要求≥0.35）。技术交底：编制《胶管安装作业指导书》，明确高压胶管接头扣压工艺（六角形扣压，压缩量1.2mm~1.5mm）、法兰连接扭矩值（DN10~DN25规格45N·m，DN40~DN50规格65N·m）及密封件安装方向（唇边朝向压力源）。（二）材料与设备准备材料验收：胶管性能：核查每批次产品的第三方检测报告，重点验证：①70MPa静水压试验（保压5min无渗漏）；②阻燃性能（酒精喷灯燃烧30s自熄）；③表面电阻（≤1×10⁶Ω）；④耐介质老化性能（10%煤泥水浸泡168h体积变化率≤5%）。配件要求：接头材质为20#无缝钢管（抗拉强度≥410MPa），密封圈采用丁腈橡胶（邵氏硬度70±5ShoreA），卡箍为8.8级高强度螺栓（表面镀锌处理，盐雾试验≥48h）。设备配置：施工机械：液压扣压机（型号KJY-120，额定压力120MPa）、风动扳手（扭矩范围20-80N·m）、液压支架专用吊装葫芦（承重5t，带自锁装置）。检测工具：数显扭矩扳手（精度±3%）、超声波测厚仪（量程0.7-20mm）、表面电阻测试仪（量程10³-10¹²Ω）、水压试验装置（含0-100MPa压力表，精度0.4级）。（三）现场准备通道清理：清理工作面运输巷杂物，确保施工通道宽度≥1.2m，设置临时照明（LED防爆灯，照度≥50lux）及警示标识（每隔50m设置"高压危险"警示牌）。支架预安装：按设计间距（直线段2m/个，转弯段1m/个）安装C型钢轨道（规格10#，壁厚3mm），采用M16膨胀螺栓固定（植入深度≥80mm，抗拔力≥15kN），轨道接头处采用45°斜接（间隙≤2mm）。临时供水：在距工作面50m处设置临时高压水源（压力2.5MPa），安装Y型过滤器（过滤精度80目）及流量计量装置（量程0-50m³/h）。三、主要施工工艺（一）管路敷设主干管安装：吊装作业：采用分段吊装法（每段6m），使用专用吊装带（宽度50mm，破断拉力≥2t），吊装点设置在距管端1.5m处，起吊角度≤60°。固定方式：采用管卡与C型钢轨道连接，管卡与胶管之间加3mm厚氯丁橡胶垫（宽度50mm），紧固扭矩25N·m（防止过紧导致胶管变形）。直线段每隔10m设置膨胀节（补偿量±50mm），垂直落差处安装防晃支架（侧向承载力≥0.8kN）。坡度控制：沿工作面推进方向设置0.3%坡度，在最低点安装DN25排污阀（带截止阀），最高点安装自动排气阀（开启压力0.05MPa）。分支管路连接：T型三通安装：采用机械钻孔（钻头直径较支管外径大1mm），钻孔后清除毛刺（倒角0.5×45°），支管插入深度为管径的1.5倍，环缝采用氩弧焊（焊丝H08Mn2SiA，焊接电流80-120A），焊后进行100%渗透检测（着色法）。快速接头装配：接头与胶管过盈配合（间隙0.1-0.2mm），扣压前清洁内孔（用无水乙醇擦拭），扣压模具选用对应规格（DN10对应模具编号M10-03），扣压后进行40MPa压力测试（保压3min，压降≤0.5MPa为合格）。（二）特殊部位处理过断层段：当工作面遇断层（落差1.8m）时，采用波纹管补偿器（型号HBQ-50，补偿量±100mm），两端设置导向支架（间距1.5m），胶管外层加设不锈钢保护套（厚度2mm，直径比胶管大50mm）。转载机区域：此处胶管采用可伸缩结构（行程300mm），安装滑动导向架（摩擦系数≤0.15），并设置防碰撞缓冲装置（聚氨酯缓冲块，厚度50mm）。隅角区域：因空间受限（最小操作空间0.8m×0.8m），采用90°弯头（曲率半径150mm）与旋转接头组合，确保支架推移时胶管可360°旋转（扭矩≤15N·m）。（三）系统冲洗与压力试验分段冲洗：冲洗流程：主干管→支干线→末端装置，采用2.5MPa高压水（含0.2%除锈剂）冲洗，流速控制1.5m/s~2.0m/s，持续冲洗至出口水浊度≤10NTU（用浊度计检测）。杂质清除：在各分支阀后安装临时过滤器（精度40μm），冲洗完成后解体检查，滤芯杂质重量≤50mg为合格。压力试验：试验介质：洁净水（氯离子含量≤25mg/L），试验温度≥5℃。升压程序：①0→35MPa（工作压力50%），保压10min；②35MPa→52.5MPa（75%），保压15min；③52.5MPa→70MPa（100%），保压30min，同时监测压力降（要求≤0.3MPa/30min）。泄漏检查：采用肥皂水涂抹所有接口，无气泡产生；法兰密封面渗漏量≤0.5mL/h（用量杯收集）。四、质量控制要点（一）过程质量控制工序检验：扣压工序：每班次首件产品进行解剖试验（检查钢丝层切断率≤5%，内胶层无裂纹），并做拉力试验（接头拉脱力≥18kN）。安装检查：①胶管弯曲半径偏差（允许±10mm）；②管卡间距（±50mm）；③与电缆、信号线的安全距离（≥200mm，交叉处加绝缘隔板）。隐蔽工程验收：对埋地管路（共3处，总长25m）进行：①坐标复测（允许偏差±50mm）；②埋深检查（≥0.5m）；③防腐层检测（电火花检漏仪25kV无击穿）。（二）质量通病防治接头渗漏：原因分析：①扣压力不足（六角对边尺寸超差）；②密封件老化（存放期超过1年）；③接头内孔有毛刺。防治措施：①使用专用量规检测扣压尺寸（DN10规格对边14.5±0.2mm）；②密封件储存温度控制在0℃~25℃，避免阳光直射；③接头内孔采用珩磨工艺（表面粗糙度Ra≤1.6μm）。胶管早期损坏：预防措施：①避免胶管扭曲安装（偏转变形量≤3°/m）；②远离热源（与电机外壳距离≥300mm）；③设置防拉脱装置（在自由端安装限位链，长度为胶管伸长量的1.2倍）。五、安全技术措施（一）井下作业安全顶板管理：施工前进行敲帮问顶，采用前探梁临时支护（长度4m，间距0.8m），空顶距≤0.3m，支护强度≥0.2MPa。高压作业防护：试压时设置警戒区（半径5m），严禁人员正对法兰接口；使用防爆工具（铜合金材质），配备高压水枪防护面罩（防冲击等级ANSIZ87.1）；胶管爆破压力试验在专用防爆试验箱内进行（防护等级IP65）。（二）设备安全电气安全：施工用电采用380V/220V双回路供电，设置漏电保护器（动作电流30mA，动作时间≤0.1s），电缆悬挂高度≥1.8m（距地面）。吊装作业：使用前检查葫芦制动装置（空载试验3次，制动可靠），吊装时设专人指挥（持红绿旗，配备对讲机），起吊物下方严禁站人。（三）应急处置泄漏处理：配备应急堵漏工具箱（含高压注胶枪、速凝密封剂），制定《高压水泄漏应急处置卡》，明确：①立即关闭上游截止阀（响应时间≤2min）；②降压至0MPa后进行封堵；③使用吸油棉（吸附量≥15g/g）处理泄漏介质。火灾预防：在胶管仓库（临时存放量≤500m）配备4kg干粉灭火器（数量不少于2具），与易燃物品保持安全距离（≥5m），禁止在施工区域动火（确需动火时办理井下动火许可证，执行"三人连锁"动火制度）。六、验收标准与流程（一）分项工程验收外观检查：胶管无扭曲、压扁（椭圆度≤10%）、划伤（深度≤0.5mm，长度≤50mm）；管路标识清晰（每隔5m标注流向箭头、规格、压力等级），字体为红色黑体（字高50mm）；固定支架间距均匀，管卡螺栓露出螺母2-3丝扣。功能测试：流量测试：在末端喷头处测量（设计流量25m³/h±5%），使用超声波流量计（精度±1.5%）；振动测试：运行时胶管振幅≤0.15mm（用测振仪检测，频率范围10-1000Hz）；噪音检测：距管路1m处噪音≤85dB（A）（用声级计检测，符合GBZ1-2010要求）。（二）竣工验收资料审查：核查以下文件：①材料出厂合格证及检测报告（齐全有效）；②施工记录（含扣压参数、扭矩值、压力试验数据）；③隐蔽工程验收记录（附影像资料）；④冲洗试验报告（含浊度检测记录）。系统联动试车：与采煤机、刮板输送机联合试运行8h，测试：①胶管与设备的同步性（跟随误差≤50mm）；②在最大工况下（流量280m³/h，压力70MPa）各接口无渗漏；③控制系统响应时间（阀门开启≤3s）。验收结论：分"合格"（所有指标达标）、"整改后合格"（存在3项以下一般缺陷，整改后复检合格）、"不合格"（出现严重缺陷，如胶管破裂、接头脱落等）三个等级，验收合格后签署《水利采煤胶管系统验收证书》。七、施工组织与进度计划（一）人员配置岗位人数资质要求主要职责施工负责人1矿业工程中级职称，5年以上经验现场总协调，进度控制技术负责人1注册安全工程师，高压管道施工证技术交底，质量监督高压胶管安装工6特种作业操作证（高压容器方向）胶管敷设、接头安装起重工2起重机械作业证（Q2）管路吊装、定位质检员1质量员岗位证书过程检验、资料整理安全员1矿山安全资格证安全巡查、隐患整改（二）进度计划（总工期15天）准备阶段（3天）：图纸会审（D1）→材料验收（D2）→设备调试（D3上午）；安装阶段（9天）：主干管安装（D3下午-D5）→分支管路安装（D6-D8）→特殊部位处理（D9-D10）→附件安装（D11）；试验与验收（3天）：系统冲洗（D12）→压力试验（D13）→竣工验收（D14-D15）。关键线路：主干管安装→压力试验→竣工验收，设置2处赶工节点（D5主干管安装完成，D13压力试验合格）。八、环境保护与文明施工废弃物处理：废胶管、接头等工业垃圾分类存放（设置专用回收箱），交由有资质单位处置（签订《危险废物处置协议》），严禁随意丢弃。噪声控制：液压泵、风动工具等设备设置隔音罩（降噪量≥20dB），作业时间避开夜班（22:00-6:00），确保周边区域噪声≤85dB（A）（距声源1m处）。水土保持：冲洗废水经三级沉淀池（总容积5m³）处理后回用（悬浮物≤30mg/L），施工区域设置挡水埂（高度200mm），防止煤泥水外溢。文明施工：材料堆放整齐（距轨道≥0.5m），工具实行"定置管理"，施工结束后清理现场（做到"工完料净场地清"）。九、后续维护要求日常巡检：建立《胶管系统巡检表》，每班检查：①胶管有无鼓包、龟裂（重点检查弯曲部位）；②接头有无渗漏（用纸巾擦拭检测）；③固定支架有无松动（扭矩衰减量≤10%）。定期检测：每月进行：①静水压试验（70MPa，保压3min）；②表面电阻测试（每50m测1点）；③