使 用 说 明 书
探放水钻孔专用防喷分流闸阀KZ41H系列（内置防喷密闭组件）
（专利号：ZL2010201483552）
为寻求彻底解决国内煤矿井下探放水钻孔孔口控制问题，国内相关的防治水技术人员进行了不懈的努力和尝试，我们做为一家探放水专业的科技公司，也荣幸地加入到这个研制行列中，向大家介绍一款我公司的新产品，希望能够引起关注和指导。
一、用途目的
1、煤矿、铁矿、遂道钻孔探放高压水孔口安全防控装置，治理奥陶纪灰岩含水层、导水陷落柱、导水断层、交通隧道的溶洞暗河，提供本质安全型的全密闭探放水钻孔施工技术。
2、有效解决现行规定中的不可控环节，把危险的工作变得安全、可靠，实现标准化作业。彻底解决孔口防控问题，使孔口具备带杆分流、密闭和测控的功能，紧急情况下可有效控制孔口，最终解决了孔口防喷和反压的问题。
3、为提供上述功能提供基础条件，为用户单位二次功能开发提供基本平台载体。
二、结构功能
1、本套装置由二部分组成：旁通闸阀、钻杆控制器、简易钻杆控制器。钻杆控制器为闸阀内置式部件。
旁通闸阀以国内最可靠的Z41H结构为基础，闸板能够100%提离过流通道，闸板一侧设有分流口，闸板两侧设有压力表安装孔，必要时可改为反注浆孔，封闭钻孔。
闸阀在钻杆及控制器撤离的情况下，可以关闭闸板。
钻杆控制器由法兰、套筒、活动挡板、胶圈、旋塞和手柄组成。
钻杆控制器能够抱紧、固定、密封钻杆，实现防喷、反压和分流的目的。
三、规格型号意义：KZ41H-64C DN125/50K-钻孔Z-闸阀4-法兰1-楔型闸板 H-合金钢密封面64-压力6.4兆帕125-阀体内径50-钻杆直径
1、闸阀公称压力PN：1.6MPa -- 16.0MPa
2、闸阀公称直径DN：100mm125mm 150mm
3、钻杆直径： 42mm 50mm 63.5mm
4、钻头直径： 58.5mm 75mm 91mm 110mm 130mm
四、执行标准和技术要求
1、《金属非金属矿山安全规程GBl6423—2006》6．6．3．6和6．6．3．9条之规定
2、《矿井井下高压含水层探水钻探技术规范GB/T24505-2009》5.5之规定
3、《煤矿安全规程2011》289，290，291条之规定
4、《煤矿防治水规定2009》37，96条之规定
5、《井下探放水技术规范MT/T632-1996》之规定
6、《公路隧道施工技术规范JTG F60—2009》11.2.7和11.2.8条之规定
7、《铁路隧道工程施工安全技术规程TB 10304-2009》4.0.10和4.0.11条之规定
8、法兰连接尺寸按GB/T 9113.2的规定。产品的外表面涂漆按JB/T 106的规定。
9、阀门的检验与试验按JB/T 9092的规定。阀门的标志按GB/T 12220的规定。
五、使用维护
1、闸阀旁通侧连接简易钻杆控制器。闸板可以关闭孔口，但是对钻杆承压密闭的能力偏低。用法简单传统，易于接受，仅要求防喷时不设专用分流管路。
2、闸阀旁通侧连接孔口法兰。另一侧连接钻杆控制器。闸板不可以关闭孔口，但是对钻杆承压密闭的能力较高。旁通口需要通过焊接/螺纹/法兰方式连接专用分流管路和阀门控制。用法新颖，发挥了极限能力，适合极端情况的防控，部件安装相对复杂一些。
3、视情况对孔口承压套管、钻杆控制器和分流管路一同做耐压实验。
4、钻杆控制器内的活动挡板和胶圈为常备易损件，视防范等级自行确定更换标准。
5、简易钻杆控制器去掉活动挡板和胶圈，仍然有防喷作用。钻杆会直接磨损简易钻杆控制器末端固定挡板，注意更换加焊修补。
六、安全措施
1、开孔岩层稳定，周围区域无明显构造，孔口管稳固可靠，可以承受相应负荷。
2、建议分流管路，孔口装置和孔口管一同做耐压试验。
3、建议现场备有试压设备，与孔口固定连接，每班一次常规耐压试验。
4、建议常规耐压试验检查孔内出水和漏水情况、围岩稳固情况、钻杆控制器磨损情况。
5、建议使用钻杆型号42、50、63.5外径一致的坑道钻杆。钻杆控制器内的密闭胶圈与钻杆之间有水润滑和冷却会减轻磨损。
6、建议坑道钻机具备自动解杆功能，具备反压功能，具备良好的稳固性，能够进行远端操作控制。
七、设计能力的上限及相关的技术基础
1、16.0MPa确定为探放水钻孔防控压力的上限。基本能够满足国内2050年前资源开采的深度要求。实际上10.0MPa的闸阀使用正在增多。
2、16.0MPa的阀门制造技术是国内的普通工业技术，16.0MPa的探放水钻孔控制技术是矿山安全的高端技术，在石油勘探行业16.0MPa孔口防控能力是普通技术。
3、16.0MPa的管道控制技术是国内的普通工业技术，16.0MPa的轴杆密封控制技术是国内的普通工业技术。
4、16.0MPa的探放水钻孔孔口控制技术，等于分流口的16.0MPa的管道控制技术，加上工作口的16.0MPa的轴杆密封控制技术，等于石油天然气钻孔孔口装置的简化版。
5、假定前提是孔口承压套管足够牢固，钻机具备足够的控制、固定钻杆能力，钻杆静止不动时，达到16.0MPa的探放水钻孔孔口控制能力。
八、模拟场景
1、某矿井在-1200水平一独头岩石大巷打水闸墙50m，人为制造一高水压区，该区域与周围无水利连通，强度足够可靠。压力来源为地面专线静压水，（或者利用煤矿工作面泵站加压在浅层巷道试验）。在水闸墙外安装钻机，注孔口管，孔口安装专用闸阀。直径58.5mm钻头正式钻进，到孔深50m时钻透高压水体，立即停止钻进，利用钻机的支撑保持钻杆固定静止不动，关闭钻杆控制器，承压分流管路发挥作用。视情况关闭承压分流管路。利用专用闸阀的压力表观测孔内水压。
2、某地面厂房，组装30m直径65mm的16.0MPa高压管路，直线度良好，一端做为钻孔孔口，另一端做为透水点，管内足够厚度的钢板，最末端连接煤矿工作面泵站，维持16.0MPa压力，形成简易模拟高压水钻孔。然后利用钻机钻透钢板，模拟钻孔透高压水试验。
九、前景展望
在现场操作上，彻底解决孔口防喷问题。
在技术上，理论上，装备上使我们安全主动钻透奥陶纪灰岩的暗河成为可能。有理由相信，通过我们的共同努力，对于1984年的范各庄煤矿透水，2003年的东庞煤矿透水，2010年的骆驼岭煤矿透水，如果历史能够回放，有能力提前主动打穿透水区域进行主动治理。
矿山防治水和国防一样，具备主动进攻的能力，才是最好的防御手段。
探放水钻孔施工技术的发展受到三方面的制约：钻孔深度方向控制孔口控制
钻孔深度和钻孔方向控制，国内现有技术比较成熟，能够满足需要，但是孔口控制，国内技术发展迟缓，远不及石油钻孔孔口装置的技术发展程度，制约了深部资源的开采。
十、厂家提示
1、反对理论上的保守，反对实践上的冒进。科学的理论将指导正确的实践。探放水钻孔孔口控制理论技术上的突破，将极大的促进我国的矿山安全水平。
2、使用单位首次使用前，要求相关技术主管人员，现场操作人员充分了解设备性能，明确所要达到的设计能力，鼓励用户进行功能二次开发。
3、明确不同阶段钻孔压力试验自检程序和频率，切换方式。每班、日或每10米或特定含水层进行压力自检。
4、明确钻杆控制器的选型，易损件磨损程度和更换标准的介定。
5、本孔口装置可以提供充分的密闭承压能力，和不充分的反压能力。强烈建议与具备反压能力的坑道钻机配合使用。
迁西县振平孔口阀科技有限公司
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KZ41H孔口专用防喷闸阀型号
PN16
PN25
PN40
PN64
PN100
PN160
DN100
DN125
DN150
采购时要求根据探放水钻孔设计、钻孔结构标明防喷闸阀的压力、口径、钻杆直径三个主要参数。部分型号可能没有现货，组织生产一般需要30天左右