發(fā)布時間:2023-04-01 10:12:23
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的水電論文樣本,期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
當(dāng)前我國的水利水電基礎(chǔ)工程施工發(fā)展過程中的基礎(chǔ)施工方法主要有以下幾點(diǎn)。首先,對于施工中所出現(xiàn)的淺基礎(chǔ)情況,可針對有無放坡需求而確定施工方法。如無放坡需求,可先根據(jù)基準(zhǔn)灰線直邊切割出槽邊輪廓線,隨后再將相關(guān)施工作業(yè)區(qū)域進(jìn)行諸葛開展施工作業(yè)。其次,在施工地下水位高低及地面排水系統(tǒng)建造的施工方面,則應(yīng)根據(jù)具體的工程地質(zhì)情況、施工挖掘尺寸等條件認(rèn)真比對、計算和考慮,從而最大限度的預(yù)防和避免施工區(qū)域內(nèi)的地基土結(jié)構(gòu)被破壞。再次,對于地基與基礎(chǔ)的強(qiáng)度及其所能承受建筑物上的全部結(jié)構(gòu)荷載要予以充分的計算和考慮。即在施工基礎(chǔ)的耐久性、防潮性、耐侵蝕性和抗凍性等諸多方面要充分滿足施工過程及建筑后續(xù)過程的相關(guān)要求,保證施工全過程的安全順利。除此之外,為了確保施工地基的安全穩(wěn)定,必須使施工地基和開挖基礎(chǔ)有一個足夠大的施工工作區(qū)域,在地基變形值方面也應(yīng)保證其在允許的參考值數(shù)范圍內(nèi),將建筑物開裂、傾斜或者標(biāo)高產(chǎn)生相應(yīng)的變化等等一些列消極后果避免在施工開始階段。
2水利水電工程基礎(chǔ)施工的注意事項
對于基礎(chǔ)施工作業(yè)方面我們需要做好注意事項,從而保證工程施工的順利進(jìn)行。在對于基礎(chǔ)較淺的的施工作業(yè)面方面,要首先根據(jù)施工需要,劃定一條基準(zhǔn)灰線,并根據(jù)這條基準(zhǔn)線畫出槽邊輪廓線,從而使整個施工的作業(yè)面順利有序的展開。而對于地下水位的降低和地面排水系統(tǒng)的建造施工方面,要結(jié)合實(shí)際的施工區(qū)域的地質(zhì)資料,進(jìn)行科學(xué)的排查和考慮,進(jìn)而進(jìn)行基礎(chǔ)開挖等工作作業(yè),從而預(yù)防地基土結(jié)構(gòu)被破壞同時影響施工的情況發(fā)生。另外,還需要保證整個工程地基的強(qiáng)度。地基是整個工程的基礎(chǔ)和支撐,因而必須保證其可以承受建筑物的所有結(jié)構(gòu)負(fù)荷,在地基相關(guān)結(jié)構(gòu)的耐久性、防潮性、耐侵蝕性和抗凍的能力等方面嚴(yán)格把關(guān),務(wù)必使其達(dá)到相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)。與此同時,還要在一定程度上保證地基和基礎(chǔ)工作面的相對廣闊,從而保證整個建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。最后,任何材料都有其使用壽命,在地基施工前也要充分考慮到地基變形值的范圍等因素和問題,要確保其始終處于允許的范圍內(nèi),盡最大可能避免建筑物的開裂和傾斜等嚴(yán)重的質(zhì)量問題。
3水利水電工程中的基礎(chǔ)加固
3.1混凝土及鋼筋混凝土灌注樁施工
所謂混凝土及鋼筋混凝土灌注樁指的是直接在施工點(diǎn)進(jìn)行打孔作業(yè),然后用混凝土或沙石等材料進(jìn)行現(xiàn)場澆筑,其具有施工方便,節(jié)約材料,成本低的特點(diǎn),但其也存在不易操作、技術(shù)間隔時間長等缺點(diǎn)??偟膩碚f,其主要有以下兩種施工方法;第一種是挖孔灌注樁,這種灌注樁的的承重力和尺寸較其他兩種都更加牢固,其直徑為1m~3m之間,樁體的深度達(dá)到30m左右。這種挖孔灌注樁的單根承載力可達(dá)到10000kN~40000kN,能夠很好的滿足建筑整體對地基牢固程度的要求,第二種是打拔管灌注樁,這種灌注樁是是將與樁的尺寸相似的鋼管套上樁靴打入土中,然后將鋼筋骨架放入鋼管內(nèi)并澆筑混凝土,最后再將鋼管拔出,進(jìn)而形成灌注樁。除此之外,這種施工方法也可使用振動灌筑法,利用振動力將鋼管打入土中。當(dāng)其到達(dá)設(shè)計標(biāo)的高時停止振動,當(dāng)鋼管打入深度達(dá)到設(shè)計要求時,利用進(jìn)料工具將混凝土灌入鋼管內(nèi),隨后在震動的同時慢慢拔出鋼管,使樁的混凝土在震動和播出的過程中密度和牢固程度不斷增加,進(jìn)而形成灌注樁。
3.2鋼筋混凝土預(yù)制樁施工
1.1試驗(yàn)性應(yīng)用
由于我院鉆探生產(chǎn)以小口徑金剛石鉆進(jìn)工藝為主,對繩索取心鉆進(jìn)工藝技術(shù)尚未實(shí)踐應(yīng)用過,因此,為了能更好地投入到生產(chǎn),先開展繩索取心技術(shù)的試驗(yàn)性研究工作。本次試驗(yàn)選用XY-2型液壓立軸式鉆機(jī)、BW-250型臥式三缸往復(fù)單作用活塞泵,循環(huán)液采用SM植物膠沖洗液,鉆桿、鉆頭、鉆具及附屬設(shè)備選用中地裝備無錫鉆探工具廠的S型標(biāo)準(zhǔn)系列。其中,S95、S75繩索取心鉆具各3套,鉆桿各200m,繩索取心鉆頭各10個,打撈器和木馬夾持器各2套,其它附屬材料若干。本次試驗(yàn)孔深100m,首次對繩索取心鉆進(jìn)工藝技術(shù)進(jìn)行了深層次的分析研究和探索應(yīng)用,緊緊圍繞孔內(nèi)、護(hù)壁、取心及鉆進(jìn)質(zhì)量、效率等技術(shù)難題,重點(diǎn)探索研究了繩索取心鉆進(jìn)的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)及與之配套的循環(huán)液,初期成果明顯,為實(shí)踐性生產(chǎn)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
1.2實(shí)踐性應(yīng)用
在試驗(yàn)性應(yīng)用取得成果的基礎(chǔ)上,在滇中引水工程可行性研究階段萬家—新莊段ZK2108孔進(jìn)行了實(shí)踐性應(yīng)用,對繩索取心鉆進(jìn)工藝作進(jìn)一步研究。
1.2.1項目概況滇中引水工程規(guī)劃區(qū)含迪慶、麗江、大理、楚雄、昆明、曲靖、玉溪、紅河等8個州(市)所轄的52個縣,國土面積約9.49萬km2(占全省總面積的1/4),根據(jù)《滇中引水工程規(guī)劃報告》、《滇中引水工程項目建議書研究報告》,滇中引水工程一次建成,工程總干渠奔子欄—蒙自全長848.2km,多年平均引水量34.17億m3,渠首設(shè)計流量145m3/s。萬家—新莊段處于云南高原中部之滇東高原盆地區(qū),沿線經(jīng)過楚雄紅巖高原亞區(qū)和昆明巖溶高原湖盆亞區(qū)兩個地貌單元,區(qū)內(nèi)山脈和主干河流受構(gòu)造控制明顯,線路通過地區(qū)地層發(fā)育齊全,沉積類型復(fù)雜、多樣,從元古界到第四系均有出露??尚行匝芯侩A段計劃(含預(yù)留)鉆探工作總量38250m,要求全孔巖心采取率≮95%,壓水試驗(yàn)執(zhí)行《水利水電工程鉆孔壓水試驗(yàn)規(guī)程》(SL31—2003)。由于部分地層以破碎玄武巖、灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r等巖溶地層為主,巖層破碎程度高、孔壁穩(wěn)定性差、孔內(nèi)事故率高、鉆進(jìn)難度大、鉆進(jìn)效率低。ZK2108孔設(shè)計孔深220m,位于昆明市盤龍區(qū)兩面寺附近的昆明—呈貢隧洞出口處,覆蓋層主要為碎塊石和粘土,基巖主要是灰質(zhì)白云巖、石英砂巖,節(jié)理裂隙較發(fā)育,裂隙間多充填泥質(zhì)、巖屑等物質(zhì),面起伏粗糙,以緩傾節(jié)理為主,受構(gòu)造影響,巖體較為破碎、松散,鉆進(jìn)難度較大。
1.2.2鉆進(jìn)器具及附屬設(shè)備的配置由于處于實(shí)踐性應(yīng)用階段,并受到目前人員、設(shè)備、材料等資源的限制,ZK2108孔的鉆進(jìn)主要用試驗(yàn)性階段的設(shè)備和器具材料。
1.2.3鉆進(jìn)參數(shù)繩索取心鉆進(jìn)效率取決于鉆進(jìn)規(guī)程參數(shù)的選擇,必須根據(jù)地層條件和繩索取心鉆具特點(diǎn),合理選擇鉆壓、轉(zhuǎn)速和沖洗液量。
1.2.3.1鉆壓鉆進(jìn)過程中,當(dāng)鉆壓高于所鉆巖石的壓力硬度時,巖石就由表面破碎轉(zhuǎn)為體積破碎,但當(dāng)壓力接近或超過金剛石本身抗壓強(qiáng)度時,金剛石開始破損,同時,隨著鉆壓的增加,金剛石的磨損量也增加。由于繩索取心鉆頭胎體壁要比標(biāo)準(zhǔn)鉆頭厚2mm,因此繩索取心鉆進(jìn)環(huán)狀克取面積比常規(guī)取心鉆進(jìn)增大了10%以上,鉆進(jìn)時所用鉆壓亦相應(yīng)增大10%左右。實(shí)際選擇鉆壓應(yīng)按具體巖層條件、鉆頭類型、鉆頭實(shí)際尺寸等,通過實(shí)踐合理確定。該孔選用孕鑲金剛石鉆頭,結(jié)合地層實(shí)際情況,75mm口徑鉆壓選擇為11~14kN,95mm口徑鉆壓選擇為12~17kN。
1.2.3.2轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速是影響繩索取心金剛石鉆進(jìn)速度的重要因素,轉(zhuǎn)速過快或過慢,對繩索取心鉆進(jìn)都不利。通常情況下,孕鑲金剛石鉆頭的圓周線速度在1.5~3m/s范圍內(nèi)較合適,表鑲金剛石鉆頭則在1~2m/s較為合適。根據(jù)實(shí)際鉆進(jìn)情況,該孔75mm轉(zhuǎn)速選擇為500~800r/min,95mm轉(zhuǎn)速選擇為400~700r/min。
1.2.3.3沖洗液量沖洗液除冷卻鉆頭和懸排巖粉外,還有調(diào)節(jié)金第42卷第2期張正雄:繩索取心鉆進(jìn)工藝在剛石鉆頭胎體正常磨損的作用。由于繩索取心鉆桿與孔壁間隙很小,沖洗液上升速度得到了提高,因此,流量比普通雙管略低。通常情況下,保持環(huán)狀間隙上返流速在0.45~1.5m/s范圍內(nèi),鉆頭唇面單位面積(cm2)沖洗液量在3~5L/min(中硬—硬巖)或2.4~4L/min(硬—堅硬巖)較為合適,宜根據(jù)具體施工條件合理確定。該孔鉆進(jìn)75mm口徑?jīng)_洗液量選擇為60~70L/min,95mm沖洗液量選擇為80~90L/min。
1.2.4沖洗液沖洗液的選用種類很多,一般可選用聚丙烯酰胺、不分散低固相沖洗液、低粘增效粉(LBM)泥漿、天然植物膠溶液、生物聚合物溶液等。繩索取心鉆進(jìn)應(yīng)根據(jù)地層特點(diǎn)、鉆孔設(shè)計深度來合理選擇沖洗液,沖洗液應(yīng)有良好的流動性,對孔壁的側(cè)壓力小,防塌排粉效果好,能迅速堵塞巖石的自然空隙。該孔鉆進(jìn)選用聚丙烯酰胺低固相沖洗液,按照膨潤土的加量為3%~5%,純堿的加量為0.2%~0.3%,聚丙烯酰胺的加量為0.1%來配制,將水解的聚丙烯酰胺和純堿溶液加入到泥漿中,混合攪拌均勻后即可使用。
1.2.5取心操作技術(shù)當(dāng)鉆進(jìn)到巖心快裝滿內(nèi)管或發(fā)生巖心堵塞時,立即停泵起鉆。內(nèi)管撈出孔口后,卸開撈鉤,檢查巖心采取情況,若有巖心,則擰開內(nèi)管任意一端后,輕輕敲擊內(nèi)管倒出巖心;若發(fā)現(xiàn)內(nèi)管中無巖心或巖心欠缺時,應(yīng)當(dāng)判斷原因,采取相應(yīng)措施及時處理。任何情況下,回次進(jìn)尺長度不應(yīng)超過巖心管有效容納長度。
1.2.6關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)的探索與應(yīng)用
1.2.6.1套管護(hù)壁鉆孔必須下孔口管保護(hù)孔口、防止偏斜,必要時,還應(yīng)下表層套管,以防止表層漏失和坍塌。下好表層套管是保證繩索取心正常鉆進(jìn)的基礎(chǔ),一般情況下,應(yīng)根據(jù)所采用繩索取心鉆具規(guī)格和孔徑要求來選擇套管直徑,套管直徑應(yīng)與鉆具口徑相匹配,直徑過大會造成鉆具工作不穩(wěn)定,容易折斷鉆桿,不利于提高鉆具回轉(zhuǎn)速度;直徑過小,容易造成起下鉆困難,不利于懸排巖粉。同時,還應(yīng)根據(jù)所遇地層巖性完整程度來確定所下套管的深度,套管應(yīng)下入完整基巖,并應(yīng)盡量一次下入到需要的最大深度,以減少換徑次數(shù),簡化鉆孔結(jié)構(gòu)。該孔根據(jù)地層情況下入了孔口管和表層套管,并在鉆進(jìn)至171m遇到破碎層出現(xiàn)坍塌、掉塊時,采取將表層套管撥出,擴(kuò)孔到完整基巖下部3m左右下套管的方法解決護(hù)壁問題。
1.2.6.2巖心打撈在巖心打撈過程中,往往會存在內(nèi)管卡死在外管總成內(nèi)打撈不成功,或打撈器打撈不住內(nèi)管總成,亦或是打撈途中遇阻提拉不上來等情況。對于這些情況的出現(xiàn),應(yīng)認(rèn)真分析原因,采取鉆進(jìn)前認(rèn)真檢查、鉆進(jìn)中起大鉆檢查、設(shè)置循環(huán)液沉淀池等有效措施進(jìn)行防范和處理。該孔鉆進(jìn)過程中,出現(xiàn)了打撈途中遇阻提拉不上來的情況,取出鉆具后檢查分析發(fā)現(xiàn),阻礙內(nèi)管起下的原因是鉆桿內(nèi)有泥皮,通過調(diào)整泥漿性能,采用循環(huán)沉淀系統(tǒng),增設(shè)除砂和除泥裝置后,該問題得以順利解決。
1.2.6.3孔內(nèi)事故預(yù)防由于繩索鉆桿與孔壁間隙小、摩擦大,鉆桿接頭容易磨損變薄,容易發(fā)生鉆桿折斷事故,應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)的沖洗液進(jìn)行,并選用材質(zhì)良好的鉆桿及鉆具,在起下大鉆時多檢查鉆桿接頭處,以免發(fā)生事故。在地質(zhì)條件復(fù)雜或地質(zhì)情況不明的情況下,也可以考慮終孔孔徑比所要求的孔徑增大一級,以預(yù)防可能出現(xiàn)的意外情況,或者在不改變終孔孔徑的情況下,在開孔時預(yù)留一級口徑,以備在遇到意外情況時采取相應(yīng)的處理措施。
1.2.6.4與普通鉆進(jìn)工藝的結(jié)合使用對于破碎復(fù)雜地層,一般較為松散,孔壁易垮塌、掉塊,需要下套管隔離或采用水泥封孔,亦或是選用合適泥漿進(jìn)行護(hù)壁。由于繩索取心鉆進(jìn)技術(shù)本身的缺陷,采用繩索取心鉆進(jìn)反而局限性較大,會出現(xiàn)無法鉆進(jìn)的情況,這種地層往往需要采用與常規(guī)鉆進(jìn)工藝相結(jié)合使用。該孔的鉆進(jìn)過程中,先采用普通鉆進(jìn)工藝鉆穿覆蓋層進(jìn)入完整基巖,下入套管護(hù)壁,然后采用95mm口徑的繩索取心鉆進(jìn)工藝鉆進(jìn)。由于缺乏對地層的全面認(rèn)識和了解,在鉆穿完整基巖遇到破碎、復(fù)雜的地層后,繩索取心鉆進(jìn)工藝無法實(shí)施正常鉆進(jìn)。起大鉆后采用110mm口徑的普通鉆進(jìn)工藝擴(kuò)孔穿過破碎層并下入套管護(hù)壁后,繼續(xù)采用繩索取心工藝鉆進(jìn)。
1.2.7應(yīng)用效果對比分析ZK2108孔與相距1.1km的ZK2109孔地層情況相似,ZK2109孔采用普通鉆進(jìn)工藝。2個孔采用不同鉆進(jìn)工藝的效果對比分析詳
2技術(shù)總結(jié)及推廣應(yīng)用
2.1技術(shù)總結(jié)
(1)采用繩索取心鉆進(jìn)工藝,大大節(jié)省了起下鉆的時間,也減少了起下鉆掃孔等輔助時間,還可以減小孔壁擾動和掉塊,從而提高了鉆進(jìn)效率,降低了工人勞動強(qiáng)度和勘探成本,鉆進(jìn)安全系數(shù)更高。
(2)由于繩索取心鉆進(jìn)工藝巖心即堵即起,減小了巖心對磨或擾動,避免了重復(fù)破碎,對提高巖心質(zhì)量有著重要的作用。
(3)在鉆進(jìn)過程中,要根據(jù)巖層性質(zhì),盡量采用小口徑鉆進(jìn),并合理選擇鉆進(jìn)規(guī)程參數(shù),合理控制鉆進(jìn)時效,遇到巖心堵塞時及時提鉆取心,不能盲目靠加大鉆壓來追求進(jìn)尺速度。
(4)繩索取心鉆進(jìn)外環(huán)間隙小、循環(huán)壓力高,容易造成循環(huán)漏失、壓塌孔壁,而頻繁提鉆產(chǎn)生的抽吸對地層的穩(wěn)定性也造成一定程度的破壞,對非完整性地層需要使用優(yōu)質(zhì)的泥漿鉆進(jìn)。尤其在鉆進(jìn)復(fù)雜地層時,應(yīng)放慢起下鉆速度,提升鉆具及打撈內(nèi)管總成時,均須向孔內(nèi)回灌一定量的沖洗液。
(5)繩索取心鉆進(jìn)工藝的初次實(shí)踐應(yīng)用效果較好,為我院在水利水電工程地質(zhì)勘探中推廣該項工藝積累了經(jīng)驗(yàn)。
2.2推廣及應(yīng)用
鑒于繩索取心在ZK2108孔應(yīng)用取得的初期成果,結(jié)合本期實(shí)踐應(yīng)用中積累的經(jīng)驗(yàn),新購買了JS系列鉆桿JS95A、JS75C各700m,Q系列HQ、NQ繩索鉆具各4套,并成功應(yīng)用于廣東某地質(zhì)勘察項目650m的深孔和滇中引水工程可行性研究階段萬家—新莊段ZK1094(480m)、ZK1095(550m)的深孔鉆進(jìn),標(biāo)志著我院繩索取心鉆進(jìn)技術(shù)在水利水電工程鉆探中的應(yīng)用取得了重大突破,并初步具備了推廣使用該項技術(shù)的條件。
3結(jié)語
(1)對地表地質(zhì)的破壞
在建設(shè)中,必須對地表進(jìn)行挖掘,讓水利設(shè)備牢固地安置。因此地表植被破壞,蓄水能力降低,如果在風(fēng)沙大的地區(qū)則會導(dǎo)致水土流失。另外,地表植被破壞,土壤碎石于外,如果在雨量充沛的季節(jié)里還會引起泥石流。而水利水電的建設(shè),對地表的破壞是最初的,而后緊接著的是對地質(zhì)造成的影響。大壩的修建最體現(xiàn)著地質(zhì)破壞,大壩需要在險峻狹小的山口修建,此過程中會對山體進(jìn)行挖掘建基,如果遇到斷層或者巖性松軟的山體時,對其進(jìn)行開鑿則是致命性的。而順利開鑿成功的山體隨著時間的推逝,加上風(fēng)沙等外力因素的壓力,巖體會逐漸磨損,到一定時期后出現(xiàn)崩塌、滑體等現(xiàn)象是很有可能的。在建設(shè)前期,對地質(zhì)的勘探和對建材特征的把握一定得是專業(yè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹?/p>
(2)對湖泊河流水位的影響
水利設(shè)施中的水壩建設(shè),具有攔截泥沙的功能。在進(jìn)行泥沙攔截時,河道內(nèi)泥沙減少,流速增快,對大壩的發(fā)電具有一定利處。而另一方面,水庫的修建,原本流動的水因?yàn)樗畮斓膰鷻冢髯兙?,水溫上升,水質(zhì)變差,引起水庫內(nèi)水污染現(xiàn)象,甚至出現(xiàn)水體富營養(yǎng)化。并且水庫修建后,由于流速減緩,區(qū)域內(nèi)的水面起伏小,水面擴(kuò)大,蒸發(fā)量增加,致使水蒸氣聚集,空氣內(nèi)濕氣增大,降雨量增大,河流水量增大,容易引起水庫內(nèi)的泛洪。
(3)對生物多樣性的影響
以江河內(nèi)的淡水洄游魚類為例。每到秋末,它們要到江河中下游度過季冬,而次年的春天它們再原路返回,到中上游產(chǎn)卵。而水利工程的建設(shè)阻礙了洄游生物的正常運(yùn)動,它們的生命活動也會受到嚴(yán)重的影響,更對魚類繁殖造成迫害,這就是生物物種越來越少的原因,以致生物的滅絕。
(4)對降雨量的影響
降雨量的增加,是由于水庫修建后,庫區(qū)大面積的蓄水,蒸發(fā)量會增加迅速。降雨在地區(qū)分布上的變化,水庫蓄水后會對庫區(qū)和周邊地區(qū)的降水量有著一定影響。一般來說,庫區(qū)和近庫區(qū)的降雨量會有所減少,在庫區(qū)的地區(qū)降水量增加。在地勢高的地區(qū),且是迎風(fēng),降水量會增加。相反的情況,降水量則減小。
(5)對氣溫的影響
水利工程的建設(shè),讓下墊面有所變化,使原本的陸地變?yōu)樗?。而之前陸地比水的比熱容小,再將陸地變?yōu)樗婧?,比熱容上升,所以氣溫總體上來說是升高的。
(6)對湖泊的影響
湖泊對生態(tài)的調(diào)節(jié)起著非常有利的作用:凈化空氣、防沙除塵、美化環(huán)境、維持生物多樣性、提供氧氣等,在生態(tài)系統(tǒng)中如一個凈化器,對周圍的生態(tài)環(huán)境的持續(xù)發(fā)展發(fā)揮著重要作用。水利水電工程的建設(shè)對湖泊也有著兩面性的影響。一方面,在湖泊區(qū)建水庫,能夠加大對湖泊內(nèi)泥沙的攔截,為湖泊周圍的農(nóng)業(yè)生態(tài)發(fā)展提供著大量的肥料來源,間接促進(jìn)著該區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。另一方面,湖泊內(nèi)本身流動性較差,水電設(shè)備在此建設(shè),繼續(xù)減少了湖泊水流動性,泥沙沉淀后也為湖內(nèi)有機(jī)生物的繁衍提供餌料,如果不及時清理這些生物,久而久之會對水體造成富營養(yǎng)化現(xiàn)象。
(7)對人群生活的影響
人群的居住地成為水利水電工程實(shí)施地點(diǎn)時,大量的人群移民狀況也是十分嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。人類長期的居住,用時間和生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成了一個較為和諧穩(wěn)定的體系。而水電設(shè)施取而代之,人類不再成為此生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)消費(fèi)者,這些設(shè)備也對生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展構(gòu)成了新的威脅。而人類作為生物中的一類,對環(huán)境的依耐性也是靠時間來磨合的,人類遷移也對遷入?yún)^(qū)的生態(tài)環(huán)境造成了一定程度上的威脅。兩者的融合也需要花費(fèi)很長時間。
2水利水電工程在建設(shè)過程中對生態(tài)環(huán)境的影響
水利水電的建設(shè)過程是一個耗時長,任務(wù)重,范圍廣,參與人員多,參與設(shè)備種類繁的龐大工程。在這樣一個過程中,各個細(xì)節(jié)都會制造出污染。在施工過程中,大氣污染,水污染,噪聲污染,土壤污染都是亟待注意的問題。除此之外,機(jī)械占地、土料占地、廢物堆積、建設(shè)營地等活動再次對地表進(jìn)行了破壞。這種形式的地表破壞也是大氣污染的直接原因,加上其施工時間之久,對地表的損害程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了環(huán)境自凈能力程度,所以盡管在搬除機(jī)械設(shè)備、恢復(fù)好植被、清理掉垃圾后,環(huán)境的承載力也會大大降低,對整個生態(tài)系統(tǒng)仍然會造成巨大損失。施工中,廢水滲漏、油污的產(chǎn)生、生活廢水的排放,加上生產(chǎn)中煙塵、灰沙的侵蝕力度進(jìn)一步擴(kuò)大,也大大加重了整個施工區(qū)域的土地、空氣、水質(zhì)的污染。廢料在堆砌時,隨著時間的長遠(yuǎn),有些金屬、堿性物質(zhì)和空氣產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)制造出的一系列有害氣體,不僅給大氣造成染污,也威脅著人類的身體健康?;谶@些,施工過程造成的不利影響還是一個亟待解決的問題。水利工程工程量巨大,且施工時間長,施工人員也較多,對整個施工系統(tǒng),不管是操作還是人員生活,都是一個漫長而艱巨的考驗(yàn)。所以在這個過程中,要嚴(yán)格把關(guān),不論是施工還是施工滯泄物,都得做到生態(tài)環(huán)保。在施工人員的管理方面,也要做到以人為本,人員的專業(yè)素質(zhì)不僅要提高,生活質(zhì)量也要有所改善,在保證人身安全的前提下,再考慮專業(yè)技能的培訓(xùn)和實(shí)踐。
3結(jié)束語
隨著社會的快速發(fā)展,各種水利水電工程的大力建設(shè)也拉開了帷幕。而在原有的水利水電機(jī)械管理模式下,大多水利水電機(jī)械設(shè)備一直以高負(fù)荷的工作方式運(yùn)行,從而導(dǎo)致這些設(shè)備一直處于較高的使用率。傳統(tǒng)機(jī)械管理模式所帶來的是水利水電施工機(jī)械設(shè)備過早損壞或淘汰,同時,施工方的機(jī)械管理員工沒有清楚認(rèn)識到正確機(jī)械管理的重要性,缺乏機(jī)械管理的常識,即便有的機(jī)械管理員工能夠意識到做好機(jī)械管理工作的重要性和必要性,也通常只是采用一些簡單的保養(yǎng)手段或者是日常維修手段。對于機(jī)械設(shè)備的保養(yǎng)和維修手段較為落后。在施工過程中,一旦機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)問題,相應(yīng)部門維修工作難以到位,很容易影響整個工期的進(jìn)度,甚至因?yàn)闄C(jī)械故障導(dǎo)致工程的停工。就目前來看,水利水電施工單位的機(jī)械管理制度差強(qiáng)人意,加之施工人員調(diào)動頻繁,就初衷而言是為了促進(jìn)工期提前化,只顧設(shè)備的全力使用,但是根本上對施工機(jī)械的危害是較大的。
二、水利水電機(jī)械管理存在的不足
1.制度上的缺陷現(xiàn)今,水利水電工程在實(shí)施過程中所采用的工程機(jī)械普遍都是舊式設(shè)備,再加上缺乏科學(xué)合理機(jī)械管理規(guī)章制度,這給水利水電工程施工埋下了很大的安全隱患。例如挖掘機(jī)在日常工作中由于挖斗會產(chǎn)生巨大的挖掘力,導(dǎo)致其主臂鋼結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生巨大的橫向縱向拉伸,因此主臂鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量的好壞最為關(guān)鍵,而做好對其的管理工作也尤為重要,稍有不慎,就會對施工產(chǎn)生重大影響。同時水利水電工程在實(shí)施過程中因?yàn)槠浔旧淼奶匦?,要求機(jī)械調(diào)動性較強(qiáng),相應(yīng)的就會導(dǎo)致機(jī)械管理的難度進(jìn)一步加大。而且很多施工單位在管理班子的建設(shè)上存在弊端,相應(yīng)的規(guī)章制度不健全,有些單位購入設(shè)備后都沒有記錄在帳,這是現(xiàn)今一些企業(yè)內(nèi)部資產(chǎn)流失的一個主要原因。所以,面對這些問題企業(yè)應(yīng)該有針對性的出臺機(jī)械管理的規(guī)章制度,對如何盡快制定完整、嚴(yán)格的機(jī)械設(shè)備管理制度,如何進(jìn)一步做好機(jī)械的日常使用與保養(yǎng)等問題做出嚴(yán)格規(guī)定,盡快實(shí)現(xiàn)管理流程的優(yōu)化與完善。
2.機(jī)械操作人員個人素質(zhì)普遍不高在水利水電機(jī)械的施工過程中,機(jī)械操作的員工個人素質(zhì)還有待于提高,具體體現(xiàn)在業(yè)務(wù)上缺乏主動性和積極性,針對操作員工專門設(shè)立的上崗要求形同虛設(shè),很多操作員工無證上崗,個人技術(shù)不強(qiáng),對整個機(jī)械系統(tǒng)設(shè)備沒有充分的了解,導(dǎo)致在操作過程中就會出現(xiàn)各種各樣的錯誤,這也是機(jī)械設(shè)備使用壽命縮短的一個重要原因。同時,有些操作員工對操作安全規(guī)定規(guī)程不了解,對于施工過程中可能出現(xiàn)的緊急狀況沒有專門的應(yīng)對措施,這極有可能引發(fā)重大的安全事故。還有部分操作員工工作態(tài)度不端正,在工作過程中玩手機(jī)、抽煙等等,這都是潛在的安全隱患。
3.機(jī)械設(shè)備使用不當(dāng)很多水利水電施工企業(yè)在機(jī)械設(shè)備的使用上普遍存在這樣一種思想:重使用輕保養(yǎng)。這些企業(yè)通常為了趕施工進(jìn)度,使機(jī)械設(shè)備一直處于長時間運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),致使機(jī)械設(shè)備過早陳舊、破損。而企業(yè)負(fù)責(zé)人或者是機(jī)械管理人員只在乎眼前利益,忽視了設(shè)備使用的長久利益,機(jī)械設(shè)備在高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)下,殊不知這樣帶來更多的維修費(fèi)用,相應(yīng)的也會導(dǎo)致水利水電工程施工進(jìn)度的延緩。
4.維修工作不到位就目前看來,很多水利水電施工企業(yè)沒有專門的設(shè)備運(yùn)行、維護(hù)手段,通常只是機(jī)械設(shè)備出問題以后再去維修,而對設(shè)備的預(yù)防和保養(yǎng)成了一句空話。在施工過程中很多施工企業(yè)對于機(jī)械設(shè)備的老化以及故障不能早發(fā)現(xiàn)、早處理,都是設(shè)備出現(xiàn)問題以后才著手處理,造成了大量的人力和物力的浪費(fèi),另外因?yàn)楹怂愎ぷ鞯母鞣N漏洞,有些維修員在對器械進(jìn)行修理時,貪圖小利益,對一些可以再利用的部件放之不管,造成更大的浪費(fèi)。
三、針對不足,提出建議
1.優(yōu)化及完善施工機(jī)械管理制度水利水電施工機(jī)械的管理前提就是要有一套與之相匹配的管理制度,如機(jī)械管理人員日常工作制度、機(jī)械保養(yǎng)與維護(hù)、機(jī)械管理人員的日常培訓(xùn)等工作制度,這些制度應(yīng)該涵蓋整個工程,涉及工程進(jìn)展的每一個環(huán)節(jié),落實(shí)到每個人、每個機(jī)械設(shè)備。管理層可以把管理制度的落實(shí)與員工的績效相掛鉤,這樣才能從根本上激發(fā)員工的積極性和主動性。企業(yè)可以設(shè)立專門的器械管理和養(yǎng)護(hù)機(jī)構(gòu),以領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)制,統(tǒng)一進(jìn)行管理,劃分好個人和群體的職責(zé)和任務(wù),盡量使每個人的積極性和責(zé)任心都能發(fā)揮到最大,這樣才能保障機(jī)械的高效率和施工的高水平,確保企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高。
2.重視操作人員的培訓(xùn)、獎懲工作機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)作,需要操作人員的正確管理和維護(hù),機(jī)械設(shè)備使用程度的高低和操作人員的個人素質(zhì)以及對機(jī)械設(shè)備的掌握程度有著密不可分的聯(lián)系。所以說,水利水電施工企業(yè)應(yīng)當(dāng)在操作人員的選擇上下一番功夫。可以在人才招聘時就進(jìn)行嚴(yán)格的審核,要求操作人員具有較高的個人素質(zhì),同時具備相應(yīng)的上崗資格證。另外水利水電施工企業(yè)需要定期或者不定期地對這些操作人員進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn),在有效提高操作人員個人素質(zhì)的同時提高員工的業(yè)務(wù)能力。企業(yè)可以在制度上加上一些獎懲方案,比如對那些能夠及時發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備隱患的行為進(jìn)行獎勵,對那些,不認(rèn)真工作的行為進(jìn)行警告或懲罰,這是督促操作人員正確、積極地維護(hù)和保養(yǎng)機(jī)械設(shè)備的一個良好手段。
3.加強(qiáng)安全管理工作“百年大計、安全第一”,為了加強(qiáng)水利水電工程的安全工作,企業(yè)需要不斷建立、完善安全管理體系,體現(xiàn)安全施工,人人有責(zé)的思想,使各個部門的責(zé)任人和施工人員各負(fù)其責(zé),共同保持安全施工的狀態(tài)。我們一定要注重培養(yǎng)機(jī)械設(shè)備操作人員的安全意識,使其充分意識到做好這項工作的重要性和必要性。然后在設(shè)備配置上,好的機(jī)械設(shè)備能有效加快施工進(jìn)度,提高工程質(zhì)量,這是毋庸置疑的。但對企業(yè)而言,完善的設(shè)備配置意味著投資力度的加大,所以企業(yè)在引進(jìn)機(jī)械設(shè)備時,務(wù)必要保證所引進(jìn)的設(shè)備的確是工程所需要的,更為重要是在質(zhì)量方面要嚴(yán)格把關(guān),加強(qiáng)機(jī)械施工中員工的安全性。
4.做好設(shè)備管理工作機(jī)械設(shè)備的維護(hù)、檢修管理工作是做好水利水電施工的基礎(chǔ),要想做好維修管理工作,操作人員必須要清楚機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)周期、年限、設(shè)備狀況,制定科學(xué)的機(jī)械設(shè)備運(yùn)行、保養(yǎng)、檢修計劃,在機(jī)械正常磨損階段要精心維護(hù)和保養(yǎng),延長機(jī)械使用的最佳使用狀態(tài)。最后準(zhǔn)確把握機(jī)械的磨損規(guī)律,進(jìn)行預(yù)防性的計劃維修,到需要大修時,需要對設(shè)備進(jìn)行全面修理,全面恢復(fù)機(jī)械的出廠功能。
5.機(jī)械設(shè)備的維修手段要想做好對機(jī)械設(shè)備的維修工作,我們可以從以下幾個方面著手努力:第一,不同的機(jī)械設(shè)備要采用不同的維修模式。隨著科技的進(jìn)步與發(fā)展,施工機(jī)械在工程施工過程中發(fā)揮著越來越位重要的作用和意義,尤其是像現(xiàn)代型大型水利水電的建設(shè)施工,機(jī)械化程度也越來越高,因?yàn)橐胱龊闷渚S修工作并非一件易事。為此,我們可以采用不同的維修模式,對于一些技術(shù)先進(jìn)的進(jìn)口設(shè)備而言,一旦發(fā)生故障,往往很難在較短的時間內(nèi)就將其修好,我們應(yīng)該以狀態(tài)監(jiān)測的維修模式為主;對于一些小型的、結(jié)構(gòu)相對簡單的機(jī)械,由于其即便發(fā)生故障,往往也不會帶來嚴(yán)重的損失,可以采用事后維修模式;對那些諸如水泥混凝土加工的設(shè)備而言,由于其一旦發(fā)生故障,就會對施工產(chǎn)生嚴(yán)重影響,應(yīng)當(dāng)采用計劃預(yù)防修理為主、狀態(tài)修理為輔的維修模式。第二,做好維護(hù)與修理的有機(jī)結(jié)合對施工機(jī)械要進(jìn)行日常點(diǎn)檢和定期點(diǎn)檢,隨時掌握機(jī)械的狀態(tài),了解故障隱患,從而為采取相應(yīng)的修理措施奠定基礎(chǔ),尤其是對新進(jìn)的機(jī)械或者是經(jīng)過大修的機(jī)械,在正式使用以前或磨合期結(jié)束后,都要特別注意。第三,加強(qiáng)對施工現(xiàn)場的組織管理在維修體制上,各施工企業(yè)可以遵循靈活機(jī)動的原則,在日常點(diǎn)檢和定期點(diǎn)檢的基礎(chǔ)上及時處理現(xiàn)場的機(jī)械故障,根據(jù)機(jī)械的使用情況和實(shí)際運(yùn)行狀態(tài),制訂維修計劃從而調(diào)度、安排好施工現(xiàn)場的機(jī)械,使機(jī)械維修對工程的影響降至最低。
四、結(jié)論
水電站是在電氣設(shè)備的作用下,把水通過一系列的方法轉(zhuǎn)變成電能的一種變電站,要想讓水力發(fā)電正常的完成工作,其中最重要的一個環(huán)節(jié)就是水電站里的電氣設(shè)備。在水電站中,它的電氣設(shè)備包括兩種:電氣的一次設(shè)備以及電氣的二次設(shè)備,直接生產(chǎn)和分配電能的設(shè)備是一次設(shè)備,例如:變壓器、發(fā)電機(jī)以及互感器等。對于二次設(shè)備,是負(fù)責(zé)保護(hù)以及監(jiān)測一次設(shè)備的,它包括對繼電進(jìn)行保護(hù)的裝置以及各種各樣的電氣儀表等。
2對電氣設(shè)備中的故障進(jìn)行檢測的方法
2.1采用檢測法進(jìn)行檢測
采用檢測法對電氣設(shè)備進(jìn)行檢修時,需要的輔助工具就是儀器儀表,然后借助這些來判斷水電站中電氣線路所發(fā)生的故障。對于儀器儀表來說,它的種類多種多樣,但是檢測的準(zhǔn)確率確實(shí)非常的高。在眾多的檢測法中,電阻檢測法以及電壓檢測法是比較使用的。1)采用電阻法進(jìn)行檢測。通過電阻表對其進(jìn)行監(jiān)測時,最主要的一點(diǎn)是檢查它的線路暢通問題。把兩個電源分別加到被測電路的兩邊,流經(jīng)被測電路的電阻與電流就構(gòu)成一個反比的關(guān)系。然后再把一個電流表串接在正在檢測的電路中,觀察阻值所發(fā)生的變化,從而發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行解決。2)采用電壓法進(jìn)行檢測。在電路正常工作的過程中,在不同的點(diǎn)之間有發(fā)生的電壓也是不同的。倘若把一個固定的電阻支路連接到兩點(diǎn)不同電壓之間,就會有電流在支路中流過。然后通過之路中的電流數(shù),得到現(xiàn)在的電壓值。在對其進(jìn)行測量的過程中,要想得到較小的檢測誤差,就可以采用內(nèi)阻較大的電壓表,因?yàn)閮?nèi)阻較大對被測電路就沒有太大的影響。在進(jìn)行測量時,要把電源的電壓測量出來,然后在對之路電壓進(jìn)行測量。只要在兩點(diǎn)之間測得的電壓不為0,那么電路就一定接觸不良。電源的電壓值就是接觸器的兩端電壓值,如果接觸器不進(jìn)行運(yùn)作,那么線圈的回路就肯定不通。
2.2采用經(jīng)驗(yàn)法對其進(jìn)行檢測
1)對活動的部件進(jìn)行彈壓。負(fù)責(zé)檢修的人員可以對活動的部件進(jìn)行反復(fù)的彈壓,讓部件變得更加靈活,讓各個部位觸頭都可以得到很好的摩擦,避免觸頭發(fā)生氧化以及動作產(chǎn)生卡滯的現(xiàn)象發(fā)生,這個方法可以確定系統(tǒng)發(fā)生故障的范圍,但不能排除故障。2)對電路進(jìn)行敲擊。帶電進(jìn)行檢查是采用電路敲擊法的主要內(nèi)容。拿小的橡皮錘對工作中的電氣元件進(jìn)行輕輕的敲擊,倘若電路的故障突然被排除或者故障突然出現(xiàn),那就可以判斷出敲擊元件的本身或者它周圍的元件有接觸不良的現(xiàn)象存在,這時就應(yīng)該及時的進(jìn)行排查。
3在水電站中,對電氣設(shè)備經(jīng)常發(fā)生的故障進(jìn)行分析
3.1電氣的勵磁裝置發(fā)生故障
在水電站的電氣設(shè)備中,如果勵磁裝置可以正常的進(jìn)行工作,那么它所產(chǎn)生的電流就非常的小,電壓就會相對應(yīng)的增加,只有這樣,發(fā)電機(jī)才可以正常的進(jìn)行工作,不會有異?;蛘邎缶默F(xiàn)象發(fā)生。勵磁裝置常常會因?yàn)楹芏嘣驅(qū)е鹿收系陌l(fā)生,包括:集電環(huán)承受的壓力太小、彈簧的零件出現(xiàn)松動以及受到磨損后發(fā)生變形等。這些會讓滑環(huán)和碳刷的接觸面積變少,在轉(zhuǎn)動時因?yàn)槭艿侥p而變得粗糙,從而是勵磁裝置發(fā)生故障。
3.2電氣設(shè)備中的變壓器發(fā)生故障
1)出現(xiàn)異常的聲音。在變壓器的內(nèi)部,如果出現(xiàn)接觸不良或者絕緣擊穿的現(xiàn)象,那么變壓器就會出現(xiàn)“吱吱”的響聲,當(dāng)然導(dǎo)致異常聲音出現(xiàn)的原因有很多種,包括:單相與地接觸以及零件發(fā)生松動等。2)在絕緣的瓷套管中,有閃絡(luò)的現(xiàn)象發(fā)生。如果密封變壓器的橡膠墊質(zhì)量不合格或者對螺母壓得太松,那么就會有套管密封不嚴(yán)的現(xiàn)象發(fā)生,進(jìn)而使絕緣管因?yàn)槌睗穸艿綋p壞。如果有大量的污垢堆積在套管的表面,也會出現(xiàn)套管閃絡(luò)的現(xiàn)象。
4為了保證電氣設(shè)備正常的運(yùn)行,我們可對其采取的解決措施
4.1及時對新接點(diǎn)進(jìn)行采購,保證數(shù)量充足
及時對分合閘上負(fù)責(zé)信號指示的接點(diǎn)進(jìn)行更換,讓滅磁開關(guān)直接控制它的接點(diǎn)。由于對現(xiàn)有的接點(diǎn)已經(jīng)全部使用完,為了在滅磁開關(guān)狀態(tài)中增加接點(diǎn)的數(shù)量,所以對新的接點(diǎn)就要進(jìn)行及時的采購,保證備用接點(diǎn)充足。
4.2對開外的回路進(jìn)行及時的斷開,保證對動作電壓的施加方向
與外回路的方向保持一致倘若要對開關(guān)分合閘的動作電壓進(jìn)行測量,應(yīng)斷開外回路,保證外回路的元件不被破壞,除此之外,還要保證動作電壓的施加方向和回路方向相同,只有在這種情況下,回路中的元件以及設(shè)備才能完好無損,才能保證電氣設(shè)備正常的運(yùn)行。
4.3對管理電氣設(shè)備的人員進(jìn)行專業(yè)的培訓(xùn)
為了保證水電站中的電氣設(shè)備可以正常的運(yùn)行,對電氣設(shè)備進(jìn)行管理的人員責(zé)任也是非常大的,他們應(yīng)該具有足夠的專業(yè)知識,在電氣設(shè)備出現(xiàn)故障時,可以在第一時間發(fā)現(xiàn)故障問題,并及時的想出解決問題的辦法,減少因?yàn)殡姎庠O(shè)備問題而造成的經(jīng)濟(jì)上的損失,所以,要定期的對管理電氣設(shè)備的人員進(jìn)行專業(yè)的培訓(xùn),讓他們有足夠豐富的理論知識以及熟練的操作技能,保證水電站的電氣設(shè)備可以正常的運(yùn)行。
5結(jié)語
貴石溝井設(shè)計生產(chǎn)能力4.0Mt/a,采用“主斜副立”開拓方式,核定生產(chǎn)能力7.7Mt/a,主要可采煤層為8、15號煤。趙家分區(qū)位于貴石溝井田西部,分區(qū)內(nèi)布置有一個地面工業(yè)廣場,工業(yè)廣場內(nèi)現(xiàn)建有輔助提升立井和回風(fēng)立井,趙家分區(qū)設(shè)計生產(chǎn)能力為3.0Mt/a。該礦井正常涌水量為183.43m3/h,最大礦井涌水量為458.58m3/h。太原組8、15號煤層為帶壓開采,8號煤層帶壓開采含水層為太原組巖溶裂隙含水層和奧陶系巖溶裂隙含水層,15號煤層帶壓開采含水層為奧陶系巖溶裂隙含水層。經(jīng)計算8號煤層突水系數(shù)為0~0.018MPa/m,15號煤層突水系數(shù)為0~0.046MPa/m,8、15號煤層突水系數(shù)均小于臨界突出水系數(shù),突水概率相對較低,各組煤層的開采不存在奧灰突水的必然性,是相對安全的,但8、15號煤層底板大部處在奧灰水頭之下,井田內(nèi)巖溶陷落柱發(fā)育,且隨著開采層位及深度的延深,井田內(nèi)煤層底板突水概率越來越高,將成為有突水淹井危險的礦井。根據(jù)《陽泉煤業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司貴石溝井帶壓開采水文地質(zhì)條件評價》預(yù)測15號煤層回采中奧灰含水層疏降水量為710m3/h,依據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》,貴石溝井趙家分區(qū)8號煤層水文地質(zhì)類型為中等,15號煤層水文地質(zhì)類型為復(fù)雜。因此,必須增建潛水電泵排水系統(tǒng)。
2潛水電泵排水系統(tǒng)設(shè)計方案
2.1潛水電泵排水方案
礦井潛水電泵排水系統(tǒng)主要包括以下幾部分:排水水泵為潛水泵;排水管路由井下直達(dá)地面,獨(dú)立于礦井井下現(xiàn)有的排水管路系統(tǒng);供電電源由地面直供,獨(dú)立于礦井井下供電系統(tǒng)。結(jié)合貴石溝井趙家分區(qū)井上下實(shí)際建設(shè)條件,提出了以下四個方案:
1)方案一:利用現(xiàn)輔助提升立井,調(diào)整輔助提升立井井筒裝備布置。考慮到輔助提升立井井筒永久提升裝備尚未安裝,通過對井筒裝備布置進(jìn)行調(diào)整,取消交通罐,可滿足潛水電泵排水管路及電纜的鋪設(shè),并可預(yù)留出兩趟注漿堵水用灌漿管位置。井下布置潛水電泵排水泵房管子道,分別與強(qiáng)排泵房和輔助提升立井井筒連接。
2)方案二:布置一個潛水電泵排水管鉆孔,潛水電泵排水系統(tǒng)電纜沿輔助提升立井井壁鋪設(shè)。結(jié)合井上下條件,在現(xiàn)有的工業(yè)場地內(nèi)西北部空地上布置一個潛水電泵排水管道鉆孔,鉆孔直徑為650mm,潛水電泵排水系統(tǒng)電纜則沿現(xiàn)輔助提升立井井壁鋪設(shè)。井下布置潛水電泵排水管線通道,分別與潛水電泵排水泵房和井底車場調(diào)車線相連。
3)方案三:新建管道立井。結(jié)合井上下布置情況,在副井工業(yè)場地西南,擴(kuò)建現(xiàn)有的工業(yè)場地,新建管道立井,井筒凈直徑為3.5m,井筒落底標(biāo)高與現(xiàn)輔助提升立井井底車場巷道一致,井筒深825m,布置單側(cè)馬頭門,通過管道石門巷道與井底車場連接。井筒內(nèi)安裝兩趟潛水電泵排水管及潛水電泵排水專用電纜,并預(yù)留兩趟注漿堵水用灌漿管。
4)方案四:新建排矸立井。充分考慮礦井永久排矸的要求,結(jié)合井上下布置情況,在副井工業(yè)場地西南,擴(kuò)建現(xiàn)有的工業(yè)場地,新建一個排矸立井,井筒凈直徑為7.0m,井筒馬頭門標(biāo)高與現(xiàn)輔助提升立井井底車場巷道一致,井筒深855m,布置排矸井底車場,通過排矸井底車場進(jìn)出車線巷道與現(xiàn)有井底車場連接。潛水電泵排水系統(tǒng)管線沿新建排矸立井井壁鋪設(shè)。綜合比較上述四個方案,考慮到方案三和方案四需新建立井,投資較大,工期較長,另外,方案三和方案四還需對工業(yè)場地進(jìn)行擴(kuò)建,工程量較大,因此設(shè)計暫時不推薦方案三與方案四,只對方案一和方案二進(jìn)行比選。
2.2方案比選
2.2.1方案一優(yōu)缺點(diǎn)
1)優(yōu)點(diǎn)為:①輔助提升立井井筒永久裝備尚未訂貨、安裝,井筒裝備布置還有改裝的可能,利用現(xiàn)有井筒,僅在井底布置強(qiáng)排水硐室、巷道,工程量小、投資少,強(qiáng)排水系統(tǒng)施工工期短;②利用現(xiàn)有井筒敷設(shè)強(qiáng)排水管、電纜,工程量小、工期短;③利用現(xiàn)有井筒,不需要擴(kuò)建現(xiàn)有工業(yè)場地,不需購地等問題。
2)缺點(diǎn)為:①調(diào)整了井筒裝備布置,取消交通罐,交通罐作為長材料下井及檢修用罐籠,交通罐取消后,會對長材料的下井和井筒裝備檢修有所影響,在考慮井筒永久裝備時,原一寬一窄罐籠需統(tǒng)一考慮,解決長材料的下井問題;②新補(bǔ)強(qiáng)排水泵房管子道,需在井筒井壁新開口,對井筒井壁支護(hù)有一定的影響。
3)需施工井下巷道及硐室共計240m,投資609萬元,工期為5.5月。
2.2.2方案二優(yōu)缺點(diǎn)
1)優(yōu)點(diǎn)為:①可利用現(xiàn)有工業(yè)場地,不需要新增購地;②強(qiáng)排水管線通道與井底車場巷道相對獨(dú)立,管線的布置不會影響井底車場巷道管線布置。
2)缺點(diǎn)為:①鉆孔深度約791m,施工技術(shù)要求高,施工困難;②鉆孔施工工期約4個月;③布置一個鉆孔,僅解決強(qiáng)排水系統(tǒng),趙家分區(qū)全部帶壓開采,井下采掘過程中如需注漿堵水措施,還需另行考慮注漿堵水管路系統(tǒng)。
3)需打鉆孔791m,施工井下巷道及硐室216m,共需投資813萬元,工期為8月。綜合上述優(yōu)缺點(diǎn),方案一雖然在投資和工期方面有優(yōu)勢,但出于安全考慮,最終確定采用方案二,即由地面布置一個潛水電泵排水管鉆孔,潛水電泵排水系統(tǒng)電纜沿現(xiàn)輔助提升立井井壁鋪設(shè)。
3潛水泵布置方式
3.1潛水泵布置方案
潛水泵的布置方式有兩種:臥式與立式。不同的布置方式對泵房的要求也不同,具體布置方案如下:
1)采用臥式布置,該布置方式井巷工程量總長度為950.7m,均為巖巷,掘進(jìn)體積為2963.9m3。
2)采用立式布置,該布置方式井巷工程量總長度為923.9m,均為巖巷,掘進(jìn)體積為3203m3。
3.2技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選
3.2.1技術(shù)比選
1)臥式布置方式主要優(yōu)點(diǎn)有:①強(qiáng)排水泵房硐室跨度較小,施工容易,可利用空間地段蓄水、排水;②蓄水空間不用穿很深底板,避免底板出水;③水泵的搬運(yùn)、安裝、檢修方便,對起重設(shè)備要求不高;④可利用通道機(jī)泵房內(nèi)敷設(shè)軌道清理蓄水空間內(nèi)淤泥,清理方便。缺點(diǎn)有:①排水管路較長,壓力損失較多,排水效率較低;②水泵臥式布置,煤泥淤積對水泵使用壽命有一定的影響,使用壽命較立式布置短。
2)立式布置方式主要優(yōu)點(diǎn)有:①管路最短壓力損失小,排水效率高;②水泵可潛入吸水井井底,不間斷地把水位降到最低,抗災(zāi)能力強(qiáng);③潛水電泵懸吊在吸水井內(nèi),受力方式合理,運(yùn)行壽命長。缺點(diǎn)有:①強(qiáng)排水泵房硐室跨度大,吸水井較深,泵房及吸水井施工困難,一次性投資大;②吸水井需穿過很深的底板,底板出水的可能性增大;③對起重設(shè)備要求較高;④水泵安裝、檢修難度大。
3.2.2經(jīng)濟(jì)比選
臥式布置與立式布置其巷道硐室工程量、投資及工期具體情況,潛水泵采取臥式布置在投資和工期方面都具有優(yōu)勢。潛水電泵臥室布置與立式布置工程量及經(jīng)濟(jì)比較比較內(nèi)容臥式立式巷道及硐室工程量/m156.1129.0掘進(jìn)體積/m32700.12939.1投資/萬元490524建設(shè)工期/月56綜合技術(shù)及經(jīng)濟(jì)比選,最終采用臥式布置。
4結(jié)語
(1)信息傳遞不及時,水利水電工程的安全施工監(jiān)理工作可以說是和整個的水利水電工程施工過程同步進(jìn)行的,因此,需要我們針對整個的水利水電工程進(jìn)行及時的信息傳遞,當(dāng)前在水利水電工程安全施工監(jiān)理工作中存在的一個問題就是監(jiān)理工作較為滯后,不能夠進(jìn)行及時的管理;
(2)在具體的監(jiān)理過程執(zhí)行中不具備完善的法律法規(guī),尤其是對于整個安全施工監(jiān)理工作的主要職能和具體監(jiān)管內(nèi)容沒有進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)定,進(jìn)而使得我們在安全施工監(jiān)理中沒有一個明確的目的;
(3)對于水利水電工程安全施工監(jiān)理單位自身而言
也存在著很多的問題,尤其是在自身的監(jiān)理制度上存在很多的缺陷,這就導(dǎo)致整個水利水電工程安全監(jiān)理工作過程中存在很多的混亂。
2.水利水電工程安全施工監(jiān)理工作措施
2.1落實(shí)安全監(jiān)理制度
做好水利水電工程安全施工監(jiān)理工作首先需要我們做好的就是制度的建立和完善工作,尤其是要對于整個安全施工監(jiān)理工作的具體流程進(jìn)行明確的限定,但是針對不同的水利水電工程項目而言,制定相關(guān)的安全監(jiān)理制度還需要結(jié)合具體的施工現(xiàn)狀,針對整個的工程施工過程制定出最適合于本工程的安全施工監(jiān)理制度,確保監(jiān)理工作的順利實(shí)施。
2.2落實(shí)安全監(jiān)理責(zé)任
在水利水電工程安全施工監(jiān)理工作中最為主要的還是要落實(shí)好安全監(jiān)理的責(zé)任,完善當(dāng)前的建立責(zé)任制度。對于水利水電工程來說,落實(shí)安全監(jiān)理責(zé)任需要我們對于安全監(jiān)理的體系進(jìn)行了解,就當(dāng)前我國安全監(jiān)理體系來看,主要是總經(jīng)理、總監(jiān)、項目監(jiān)理和專業(yè)監(jiān)理等四個等級,所以在制定相關(guān)安全監(jiān)理責(zé)任時也需要我們根據(jù)這四個等級進(jìn)行相關(guān)責(zé)任的明確。
2.3落實(shí)安全監(jiān)理組織
水利水電工程施工安全監(jiān)理工作的順利進(jìn)行還必須依據(jù)完善的組織形式,當(dāng)前我國主要就是依據(jù)四級管理來進(jìn)行具體的監(jiān)理工作:(1)首先是最高級的總經(jīng)理,對整個的監(jiān)理工作負(fù)總責(zé);
(2)總監(jiān)理工程師主要是負(fù)責(zé)整個的監(jiān)理工作的整體落實(shí)狀況;
(3)項目監(jiān)理工程師對于自身所負(fù)責(zé)的子項目的監(jiān)理工作負(fù)責(zé);
(4)最低級的就是專業(yè)監(jiān)理員,其負(fù)責(zé)具體的監(jiān)理工作的執(zhí)行。
2.4提高安全監(jiān)理人員的業(yè)務(wù)水平
為了切實(shí)做好水利水電建設(shè)工程的安全施工監(jiān)理工作還需要我們切實(shí)提高相關(guān)安全監(jiān)理工作人員的綜合素質(zhì),尤其是對于相關(guān)技術(shù)水平和職業(yè)道德水平來說,更是要加強(qiáng)教育培訓(xùn),對于安全監(jiān)理人員進(jìn)行及時的新知識培訓(xùn),避免安全監(jiān)理人員落后于安全監(jiān)理現(xiàn)狀。
2.5落實(shí)安全監(jiān)理的程
序做好安全監(jiān)理工作還需要落實(shí)相關(guān)監(jiān)理程序,具體來說主要有以下幾點(diǎn):
(1)對于相關(guān)文件進(jìn)行核檢;
(2)對承包單位資質(zhì)進(jìn)行檢查;
(3)對施工組織設(shè)計進(jìn)行檢查;
(4)檢查施工方案;
(5)檢查施工原材料的質(zhì)量;
水電站常規(guī)監(jiān)控系統(tǒng)是以水電站儀表監(jiān)控系統(tǒng)為主,需要人員到現(xiàn)場值班、查看數(shù)據(jù)。因人不同,采集的數(shù)據(jù)難免有失偏頗,再加上常規(guī)監(jiān)控系統(tǒng)不具備通信及網(wǎng)絡(luò)功能,采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過人員匯總后統(tǒng)一處理,因此不可避免地出現(xiàn)誤差。隨著時代的進(jìn)步,勞動密集型產(chǎn)業(yè)正向集約型經(jīng)濟(jì)過渡,人們正從繁瑣的體力勞動中解放出來,也就隨之出現(xiàn)現(xiàn)場值班看守向無人值守過渡。而要實(shí)現(xiàn)這一功能,就需要在水電廠引入一種結(jié)構(gòu)簡單、性能全面、可靠性高、維修方便的新一代工業(yè)控制裝置PLC,構(gòu)成一套全新的計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。水力發(fā)電廠計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主要任務(wù)是完成全廠集中監(jiān)控系統(tǒng)的電站控制系統(tǒng)和現(xiàn)地控制單元兩個部分的管控。而現(xiàn)地控制單元(LCU)是以PLC為基礎(chǔ)構(gòu)成的,PLC由電源、CPU、輸入、輸出、模擬量、通訊等部件組成,其中CPU是PLC的核心部件。因此LCU的功能主要通過PLC來體現(xiàn)。而LCU在計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中扮演的作用也是通過PLC來實(shí)現(xiàn)的。其在計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)下的作用是:
1.1收集電廠內(nèi)現(xiàn)地控制單元(LCU)采集的模擬量、數(shù)字量
對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理、計算,形成主站各種監(jiān)控及管理功能所需的數(shù)據(jù)。
1.2安全運(yùn)行監(jiān)視。
包括對全廠運(yùn)行實(shí)時監(jiān)視及參數(shù)在線修改、狀態(tài)監(jiān)視、越線檢查、過程監(jiān)視、趨勢分析和監(jiān)控系統(tǒng)異常監(jiān)視。
1.3控制與調(diào)節(jié)
(1)機(jī)組的開停機(jī)和發(fā)電控制;(2)斷路器的合閘、分閘控制,輔機(jī)設(shè)備的啟??刂撇僮?;(3)機(jī)組有功及無功功率按給定值方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。
1.4自動檢測本單元所屬的設(shè)備、繼電保護(hù)和自動裝置的動作情況
當(dāng)發(fā)生狀態(tài)變化時,將事件的性質(zhì)依次檢測、歸類存檔,并上送電站控制中心。
1.5數(shù)據(jù)通信
(1)完成與電站控制中心的數(shù)據(jù)交換,實(shí)時上送電站控制中心所需的過程信息,接收電站控制中心的控制和調(diào)節(jié)命令;(2)機(jī)組現(xiàn)地控制單元接收電站控制中心所用的同步時鐘信息以保持同電站控制中心同步;(3)與電能計量裝置及其他承包商提供的微機(jī)勵磁調(diào)節(jié)器、微機(jī)調(diào)速器、微機(jī)繼保裝置、微機(jī)同期裝置、溫度巡檢裝置等之間通信,進(jìn)行信息通信。
1.6系統(tǒng)診斷
(1)機(jī)組現(xiàn)地控制單元硬件故障診斷:在線或離線自檢設(shè)備的故障,故障診斷應(yīng)能定位到模塊;(2)軟件故障診斷:應(yīng)用軟件運(yùn)行時,若遇故障應(yīng)能自動給出故障性質(zhì)及部位,并提供相應(yīng)的軟件診斷工具;(3)在線運(yùn)行時,當(dāng)診斷出故障,應(yīng)能自動閉鎖控制出口或切換到備用系統(tǒng),并將故障信息上送電站控制中心以便顯示、打印和報警。由此可知,通過引入新一代工業(yè)控制裝置PLC,大大地把人們從繁瑣的重復(fù)性勞動中解放了出來,不僅節(jié)省了人力、物力、財力,更減小了系統(tǒng)的誤差。只要保證計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行,保證PLC的正常工作,就能及時、準(zhǔn)確地知道水電廠內(nèi)各部件的運(yùn)行狀態(tài),并極大程度地縮小人工狀態(tài)產(chǎn)生的誤差。
2PLC在閘門監(jiān)控系統(tǒng)下的作用(以樂昌峽閘門監(jiān)控為例)
閘門的主要作用是調(diào)節(jié)上下游水位和流量,從而獲得防洪、灌溉、供水、發(fā)電、通航、過木過筏等效益。樂昌峽閘門控制采用分層分布式,分為現(xiàn)地控制層、中控層和調(diào)度層。能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)地及遠(yuǎn)方,電站中控室和韶關(guān)管理中心計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控?,F(xiàn)地控制層由布置泄洪閘門的多個LCU(以PLC為主構(gòu)成)構(gòu)成。中控層采用微機(jī)結(jié)構(gòu),主要設(shè)備布置在閘門控制室。這樣子就能通過閘門監(jiān)控系統(tǒng)一級一級地直接把處理的結(jié)果信息顯示在終端的屏幕上,通過人機(jī)對話來確認(rèn)動作。徹底實(shí)現(xiàn)了閘門控制的“無人值守、少人值守”,大大降低了運(yùn)行成本,及時、準(zhǔn)確、迅速地在第一時間得到現(xiàn)場的數(shù)據(jù)結(jié)果,以便在終端及時用人機(jī)對話的方式?jīng)Q定是蓄水還是泄洪。
3PLC在泵站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中的作用
泵站作為水利建設(shè)和管理工程的主要設(shè)施,擔(dān)負(fù)著城市排水防澇,引水供水的主要任務(wù)。隨著IT技術(shù)的不斷進(jìn)步以及水利事業(yè)的蓬勃發(fā)展,水利行業(yè)泵站自動化水平不斷提高,隨之,泵站技術(shù)和泵站管理水平也顯著提高,逐漸由以往的多人值守向少人值守甚至無人值守過渡,運(yùn)行成本隨之降低,效率穩(wěn)步提升。可以說泵站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)功不可沒。而PLC做為其中最基礎(chǔ)、最重要的部件,質(zhì)量的好壞等方面直接決定著終端控制數(shù)據(jù)的及時性和準(zhǔn)確性。因此PLC在泵站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中的作用是顯而易見地。
4PLC在灌區(qū)調(diào)度計算機(jī)監(jiān)控方面的作用
我們國家是農(nóng)業(yè)大國,要保證糧食大豐收,就需要保證農(nóng)田的按時按需灌溉。對于一些缺水或不利于開采地下水的灌區(qū),就需要引水,把水資源豐富且容易發(fā)生洪澇災(zāi)害地區(qū)的地表水引到灌區(qū),以免這些地區(qū)的地表水流入大?;驀?yán)重時肆虐當(dāng)?shù)?,給當(dāng)?shù)氐纳敭a(chǎn)造成損失。究竟什么時間引水,且最大限度地既避免當(dāng)?shù)氐暮闈碁?zāi)害,又能在低成本基礎(chǔ)上及時支援缺水的灌區(qū)。這就需要引入一種結(jié)構(gòu)簡單、性能全面、可靠性高、操作簡單、維修方便的新一代工業(yè)控制裝置,保證在灌區(qū)的終端上及時、準(zhǔn)確顯示易發(fā)生洪澇災(zāi)害的地區(qū)的地表水現(xiàn)狀,方便把多余的水資源及時引入灌區(qū),最大程度利用水資源。而PLC作為新一代工控裝置,正好具備這些優(yōu)點(diǎn),且能極大程度上減少現(xiàn)場值班人數(shù),甚至能達(dá)到無人值守,也能準(zhǔn)確、及時地實(shí)現(xiàn)這一宏偉目標(biāo),在灌區(qū)調(diào)度計算機(jī)監(jiān)控方面發(fā)揮非常重要的作用。
5結(jié)語