成庄水力割缝实施方案样本
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水力割缝工艺技术水力喷砂割缝技术是采用含砂的高压水流通过井下割缝工具后,形成高速射流,在水流和磨料高速冲击下,将套管及周围岩层沿轴向切开,最后在近井地带形成多对宽约20mm,缝高200mm,缝深1200mm,互成180°的长缝,并可根据储层厚度提升管柱切割多条裂缝,从而达到增加井筒周围地层渗透率、改善近井带的渗流阻力及增产增注的目的。
水力喷砂割缝是一项增产增注新技术,相对于常规射孔而言,其解决了射孔深度不足、射孔压实带及污染的问题,同时增加了渗流面积,相对水力压裂而言,其施工简单,成本较低,所产生的裂缝易于控制,同时增产增注效果明显。
水力喷砂割缝后,油水井井筒周围岩层的几何形态发生了巨大变化,打破了原来地层的平衡状态,近井带应力重新分布,形成一对相对较深的缝隙,在强大的地应力作用下,调整了原来的应力场:在裂缝的表面区域为拉应力区,而非压应力区,使压实带的岩层发生疏松并产生新的裂纹,影响半径达到1.5米以上,从而有效提高地层的渗透能力,增大地层的渗透率。
割缝后近井地层的应力将大幅度下降,仅为钻井后井周应力的15%—5%,且影响范围达3m之多,虽然是局部地区渗透率大于其它地区的渗透率,但生产井的产量仍能得到很大的提高。
另外,水力喷砂割缝技术是利用磨料水流的磨蚀作用,能够有效减少对套管及水泥环的冲击、破坏作用,避免了常规套管射孔完井对地层的伤害,是提高油气井产量的新技术,对水力割缝过程中套管强度的变化和地应力的重新分布情况、近井地带渗透率的变化进行了有限元分析,认为割缝后套管强度仍能满足生产的需要,不会产生严重破坏,水力喷砂割缝增产增注机理,主要体现在以下几个方面:(1)清除油水井井壁泥浆污染。
通过水力喷砂割缝,在油水井筒附近割开缝,解除了由于钻井过程中泥浆侵入带来的污染,从而解除堵塞达到增产增注的目的;(2)解除密实圈,提高近井带渗透率。
钻完井后,在地应力的作用下,井筒附近形成应力集中区,其厚度大于油井直径,该区域内应力水平是远场的2.5 ~3倍,由于高主应力的作用,围岩被压实,形成密实圈,渗透率远低于远场渗透率。
XXXX割接实施方案XXXX(单位、部门)二〇二二年四月X日目录1.割接背景、任务、目标及割接影响范围说明 (3)2.割接准备情况 (3)2.1割接前业务及网络准备情况 (3)2.2设备验收准备情况 (3)3.割接流程组织安排 (3)3.1割接流程 (3)3.2人员安排 (4)4.实施方案 (5)4.1割接实施 (5)4.2业务验证 (5)4.3风险评估 (5)4.4回退 (6)4.5守局及投诉处理工作 (6)割接定于X月X日X时开始实施。
1.割接背景、任务、目标及割接影响范围说明说明:描述割接前的背景、割接的任务及割接目标、割接对业务影响范围(影响什么业务、多少用户、多长时间)、割接后带来的效果、割接涉及的设备、线路等。
2.割接准备情况2.1 割接前业务及网络准备情况说明:描述割接前的业务情况、相关网络准备情况。
2.2 设备验收准备情况说明:如涉及到设备入网情况,请描述该设备验收及运行情况。
3.割接流程组织安排3.1 割接流程按照表格的方式制定割接的流程例:3.2 人员安排说明:依表格方式明确割接人员安排例:割接领导组成员:省公司及厂家支持人员名单:4.实施方案4.1 割接实施说明:将割接实施步骤逐一进行描述。
4.2 业务验证说明:割接实施后进行业务验证及测试,制定相关业务测试表。
说明:制定业务割接不成功的回退方案,若发生割接不成功事件按方案回退。
4.3 风险评估说明:割接中出现问题若回退不成功有何影响、该如何处理。
4.4 回退说明:若发生在规定时间内割接不成功的情况,对割接进行回退,请写明割接前对回退进行的准备以及发生情况后的回退步骤。
4.5 守局及投诉处理工作说明:割接完成后需安排相关人员进行守局,对割接后的网络及设备进行观察,对与割接相关的投诉要及时分析、解决,防止割接后有遗留问题导致大量用户投诉。
例:1.守局及投诉处理时间及人员:2月7日06:00-2月8日20:00 华为割接实施人员现场守局观察。
低透气性煤层增透技术研究试验方案焦煤集团公司科学技术研究所二〇〇五年七月低透气性煤层增透技术研究试验方案1.前言煤层瓦斯抽放作为防止煤矿瓦斯灾害事故的根本措施,于1964年即开始在焦作矿区开展应用,各生产矿井逐步建立了配套的瓦斯抽放系统,以及专业的瓦斯抽放队伍。
鉴于本矿区单一煤层开采的特点,焦作矿区在煤层瓦斯预抽方面分别进行了钻孔布置方式、抽放钻孔封孔工艺和抽放钻孔施工机具等方面的技术研究,《抽放瓦斯钻孔固孔工艺技术研究》、《交叉钻孔抽放本煤层瓦斯试验研究》、《钻孔瓦斯参数优化选择研究》等项目的完成,推广应用了工作面交叉钻孔抽放、聚氨酯化学材料封孔及自动变径扩孔钻头等技术,并在一定的时期取得了较好的瓦斯抽放效果。
为有效解除工作面的突出危险,生产矿井往往需要6~8个月,乃至十几个月的时间进行采前预抽。
为保证工作面留有足够的抽放时间,往往需要数条掘进巷道同时施工,矿井采掘比例严重失调。
随着综合机械化开采试验在焦作矿区的试验成功,其开采强度大、推进速度快、绝对瓦斯涌出量大的特点对工作面的接替及采前抽放提出了更高的要求。
虽然近年来在突出地区煤巷掘进方面进行的一系列技术研究,在安全的前提下实现了掘进速度大幅度提高,为工作面抽放赢得了更为充分的时间,但现有的抽放装备及技术仍无法满足高产高效化矿井建设的需要。
针对低透气性单一煤层开展瓦斯灾害防治综合技术研究,是焦作矿区目前面临的重要而迫切的问题。
2.低透气性煤层瓦斯抽放技术发展低透气性煤层的瓦斯抽放是一项世界性的前沿技术难题。
主要采煤国家都在进行探索性研究。
增加煤层透气性的措施有两大类,即层内措施与层外措施;在层内措施方面,前苏联曾经实验过盐酸化学法、水力破裂法、深孔松动爆破法、静电场等增透法,但效果不够显著,现在主要采取增加钻孔在煤层内的暴露面积、布孔密度和立体交叉钻孔等措施。
美国试验了水力压裂预抽瓦斯技术,在煤层渗透率大于2~3md的煤层收到了较好效果,并得到广泛应用;但该方法用于低透气性煤层效果不好,他们还实验了水力空穴法、泡沫压裂法等,但都没有突破。
水力工程施工方案范本一、工程概述该水力工程是一处位于山区的小型水电站,主要任务是利用山间的河流水力发电。
工程项目包括水电站建设、输电线路建设和相关辅助设施建设等。
项目总投资约为1.5亿元,项目建设周期为18个月。
工程施工难度较大,需要克服地形陡峭、气候恶劣等因素。
二、施工组织设计1. 项目部组织结构项目部设项目经理、总工程师、总工程师助理、工程监理、安全主管、质量主管等职能部门,由总经理统一管理。
2. 部门职责项目经理负责全面指挥和管理项目施工,总工程师负责技术管理和协调工程进度,工程监理负责监督工程施工质量和安全,安全主管负责安全管理和事故预防,质量主管负责质量管理和验收。
3. 施工班组设立机械、土建、电气、输电线路等施工班组,每个班组配备一名班组长和适量的技术人员和工人。
三、现场施工准备1. 建立临时办公室在施工现场建立临时办公室,配备办公用品和通讯设备,方便项目管理人员和技术人员办公。
2. 调集施工人员根据施工计划,及时调集施工人员,进行技术培训和安全教育,确保施工人员的安全和技术水平。
3. 采购施工物资根据工程需求,及时采购机械设备、建筑材料、电气设备和输电线路等施工物资,确保施工进度。
四、施工工艺与方法1. 水电站建设水电站建设主要包括水闸、水轮机房、发电机房等建筑施工和水力设备安装。
采用先土建后设备安装的施工方法,确保土建与设备调试的协调推进。
2. 输电线路建设输电线路施工主要包括线路架设、接地线安装、变电站建设等。
采用分段施工和同步施工相结合的方法,确保输电线路安全可靠地建设。
3. 辅助设施建设辅助设施建设主要包括施工道路建设、施工营地建设、施工水电站建设、输电线路建设和相关管道建设等。
结合工程实际情况,采用先进的施工工艺和方法,确保施工质量。
五、施工安全措施1. 安全教育对施工人员进行定期的安全教育和培训,加强安全意识,提高安全防范能力。
2. 安全设施设置安全警示标志、安全防护设施和安全监控设备,加强施工现场的安全管理。
高压磨料射流割缝快速消突技术工业性试验是根据《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出细则》、《晋城煤业集团瓦斯治理技术管理若干规定》等规定,按防突分区治理原则,结合现场实际情况和高压磨料射流割缝能力,制定高压磨料射流割槽快速消突技术工业性试验实施方案。
拟采取的技术措施拟采用的技术方案是:高压磨料射流割缝消突技术与钻孔相结合的技术措施,以实现工作面前方煤体的快速卸压和瓦斯排放。
1高压磨料射流切割技术工作原理高压磨料射流切割技术是上世纪九十年代由国外引进的高新技术,它是以高压水为介质,通过磨料发生装置使磨料获得能量,磨料与水的混合浆体从喷嘴喷射出来,形成能量高度集中的一股,磨料粒子本身有一定的质量和硬度,因此磨料水射流具有良好的磨削、穿透、冲蚀的能力。
它能完成对金属和非金属的切割或破碎。
如图所示,从高压泵(无锡威顺:BRW80L/min;35MPa乳化液泵)出来的高压水分成三路:第一路高压水到达磨料发生器的顶部,迫使磨料往下运动;第二路高压水经过单向阀到达磨料发生器底部的混合腔,依靠水的流动将磨料罐中流下来的磨料携带走;第三路高压水称为旁通水路,高压泵出来的高压水经过旁通水路直接送到磨料罐的下游,引射出混合腔里磨料浆,第二、三路的流体混合均匀后,从磨料喷嘴流出。
高压磨料割缝装置主要是由高压泵站、高压磨料发生装置、高压磨料喷枪组件、液压控制系统等组成,如图所示。
111图5-1 高压磨料射流割缝装置系统示意图1.高压水泵箱2.高压水泵3.单向阀4.磨料混合腔5.压力表6.操纵阀7.截止阀8.高压胶管9.喷枪支架 10.煤壁11.高压磨料喷嘴12.球形铰接固定器 13.喷枪14.高压磨料发生装置15.加磨料入口试验方法与安全措施(1)高压磨料射流割缝卸压试验过程中防突科、掘进队领导以及中国矿大工作人员要现场跟班,确保试验安全。
(2)每次试验前必须检查高压磨料射流割缝机具、高压胶管是否破损、漏水,井下每次施工完毕由跟班干部指定专人负责整理,盘好放置在指定地点。
大坝迎水面裂缝处理施工组织设计书1.2主要工程量主要工程量详见下表:2、编制依据2.2过去类似工程施工的成功经验。
3、水下裂缝处理方案水下裂缝处理按裂缝分类处理的原则进行处理。
3.1水下裂缝处理3.1.1水下裂缝处理施工工艺流程施工准备→裂缝两侧砼表面清理→Ⅲ、Ⅳ类裂缝灌浆(Ⅱ类直接进入下一工序)→开“V”型槽→槽内清洗→涂刷SR基液(HK963)→嵌填SR2止水材料→涂刷SR基液(HK963)→盖片覆盖→埋设膨胀螺栓及固定PVC保护板→水下摄像检查验收。
3.1.2施工方法⑴施工准备工作:本工程采用船只在水面作业。
电源采用坝顶电源。
施工准备工作主要是安装潜水设备两套(备用一套),潜水空压机两台(备用一台),潜水吊篮、起重扒杆等设备,并经调试正常运转,申领到工程开工令后方可施工。
⑵裂缝两侧砼表面清理在对水下裂缝进行处理前首先对裂缝两边各50cm混凝土进行水下清理。
清理方法主要用钢丝刷清洗并用液压旋转动力刷进行水下打磨。
基层面清理得干净与否直接决定了切槽的质量和水下涂料的粘结强度,所以必须要确保清理质量。
⑶裂缝灌浆①钻灌浆孔、止浆孔止浆孔用液压钻进行施钻,水平裂缝止浆孔距横缝30cm,孔径为Ф50mm,深度不小于150cm,灌浆孔孔径一般为Ф25mm,孔深15cm,钻孔时由潜水员平稳把持,进行骑缝垂直钻孔,钻孔的施钻可分段进行,成孔后采用填孔机具将SXM水下快速密封材料封堵浆孔。
②埋管封缝在灌浆槽内按间隔20cm的间距埋入灌浆管,灌浆孔Ф16mm,孔深15cm,插入深度为5~8cm,并用SXM水下快速密封材料埋设灌浆管及封缝(SXM快速密封剂嵌入缝内2~3cm)。
③试压用SXM快速密封剂封缝后,灌浆前,先检查封面的密封情况(作压气、压水试验,查看裂缝表面封闭质量,各灌浆孔的串通情况,并进一步对缝内的杂物进行清洗,压气压水试验时,管口压力保持在0.3Mpa左右)。
对在试验过程中出现的缝面漏气处重新封闭,并再次试压,直至全部合格为止,以保证封缝不跑浆、漏浆。
成庄水力割缝实施方案成庄水力割缝实施方案一、项目背景成庄是一个位于山东省临沂市的县级市,地处临沂市北部,梁山县和沂蒙县接壤。
该地区属于丘陵山区,地势较为复杂,土地肥沃,气候适宜,是著名的农产品产区。
然而,由于地理条件的限制,成庄地区水资源严重缺乏,且由于地势较陡,水源容易受到土壤沉渣和石块的堵塞,导致水流不畅。
为了解决这一问题,提高农田的灌溉效率,提高农产品的产量和质量,成庄市政府决定实施水力割缝工程。
二、项目概述水力割缝是一种利用高压水流在土壤中形成切割孔道,以提高土壤的渗透性和水分吸收能力的方法。
本项目的目标是建设一套高效、能耗低、维护成本低的水力割缝系统,提高成庄地区的土壤质量和水资源利用效率。
具体的工程内容和实施方案如下。
三、项目工程内容1. 系统设计和安装。
根据成庄地区的土壤条件、地势和水资源情况,进行详细的系统设计,确定水力割缝系统的规模和布局。
在最适合的位置安装喷头和喷嘴,确保水流能够均匀地灌溉整个土地。
2. 水源准备。
根据成庄地区的水资源情况,选择合适的水源,例如河流、湖泊或水库。
如果没有合适的自然水源,可以考虑建设人工池塘或收集雨水。
确保水源充足,并保持水质良好。
3. 管道敷设。
根据系统设计图纸,铺设合适的管道网络,连接水源和喷头。
管道材料应选用耐压、耐腐蚀的材料,确保系统的稳定运行和长期使用。
4. 设备安装和调试。
根据系统设计要求,安装水泵、管道、阀门等设备,确保系统正常运行。
进行系统的调试和测试,确保水力割缝系统达到设计要求。
5. 灌溉管理和维护。
水力割缝系统的管理和维护非常重要,包括定期清洗和维修喷头和喷嘴,检查和清理管道,检查水源的水质等。
制定灌溉计划,确保农田的水分供应充足,并合理利用水资源。
四、项目实施计划根据成庄地区的实际情况和工程需要,制定以下项目实施计划。
1. 前期准备工作。
包括调查研究、技术论证、方案设计等。
2. 设备采购和准备。
根据项目需求,采购合适的水泵、喷头、喷嘴、管道等设备,并进行安装调试。
第1篇一、工程概况本工程位于我国某地区,主要目的是为了提高水资源利用率,满足工农业生产和居民生活用水需求。
工程包括引水渠道、水库、泵站等水力设施。
工程总长度约为50公里,水库总库容为1000万立方米。
二、施工组织设计1. 施工准备(1)人员组织:成立工程指挥部,下设施工、质量、安全、物资、后勤等职能部门。
各职能部门负责人负责各自领域的管理工作。
(2)物资准备:根据工程进度,提前储备所需物资,包括钢材、水泥、砂石、木材、机械设备等。
(3)技术准备:对施工人员进行技术培训,确保施工人员掌握施工技术要求。
2. 施工方案(1)引水渠道施工1)渠道开挖:采用人工开挖和机械开挖相结合的方式,确保渠道断面尺寸符合设计要求。
2)渠道衬砌:采用混凝土衬砌,按设计要求施工,确保衬砌质量。
3)渠道交叉建筑物施工:包括涵洞、渡槽等,按照设计要求进行施工。
(2)水库施工1)大坝施工:采用混凝土重力坝,按照设计要求进行施工。
2)溢洪道施工:采用开敞式溢洪道,按照设计要求进行施工。
3)电站施工:包括厂房、机组、升压站等,按照设计要求进行施工。
(3)泵站施工1)泵房施工:采用钢筋混凝土结构,按照设计要求进行施工。
2)水泵及电气设备安装:按照设备技术要求进行安装。
3. 施工进度计划根据工程规模和施工难度,制定合理的施工进度计划,确保工程按期完成。
4. 质量控制(1)严格按照设计要求和施工规范进行施工。
(2)对原材料、半成品、成品进行严格检验。
(3)加强施工过程中的质量控制,确保工程质量。
5. 安全管理(1)建立健全安全管理制度,明确各级安全责任。
(2)加强施工现场安全管理,确保施工人员安全。
(3)做好施工现场环境保护工作,减少对环境的影响。
三、工程效益1. 提高水资源利用率,缓解水资源短缺问题。
2. 保障工农业生产和居民生活用水需求。
3. 改善生态环境,促进地区经济发展。
4. 为我国水力工程建设提供经验。
四、结语本工程水力工程施工方案充分考虑了工程实际情况,制定了详细的施工组织设计,确保工程按期、保质、高效完成。
水力割缝钻孔施工工艺优化研究与应用摘要:目前水力割缝钻孔施工工艺在煤矿瓦斯抽采钻孔给施工中广泛应用,可有效提高煤矿资源开采的效率,还能保证回采期间的安全,但在实际施工过程中存在一些施工工艺方面的问题。
基于此,本文结合具体的实例,重点对水力割缝钻孔施工工艺的优化及应用进行分析探讨,以供类似工程的参考和借鉴。
关键词:水力割缝;钻孔施工;工艺优化;应用前言低透气性煤层瓦斯抽放一直是一项世界性的技术难题。
目前国内在增加煤层透气性方面,主要采用水力压裂法、水力割缝法、深孔欲裂爆破法等。
研究发现,采用水力切割、水力压裂等煤层增透技术,可达到短时、高效抽出煤层瓦斯的目的。
水力切割增透是通过利用高压水射流的切割作用进行钻孔直径的扩大,由此增加煤层的暴露面积和卸压范围,提高煤层的透气性,以及扩大钻孔抽采影响半径,进而提高煤层抽采的瓦斯量。
目前在山西华晋吉宁矿已经开展了相应的试验,通过使用高低压转换割缝器可随时转换成高压水进行割缝。
但在大量的水力割缝钻孔工程实验后,发现利用水力割缝高压转换器对钻孔进行水力割缝后,出现80%的钻孔抽采浓度集中在20%-40%之间,而且在3-5天内浓度继续下降到0%-10%之间的现象,严重影响抽采效果。
因此水力割缝施工工艺需要进一步优化,并制定出一套切实可行的施工工艺流程。
文章以型号为KFSL100-113的重庆煤科院高压割缝装置为基础,对其进行相应的施工工艺流程优化,以达到低透气性煤层的高效瓦斯抽采效果。
在实际施工过程中,钻进和割缝有规律的交替进行,割缝完毕后需利用15分钟的时间进行洗孔,保证孔内煤渣泥糊糊冲洗干净后再钻进。
实践证明,利用优化后的水力割缝施工工艺施工完的钻孔抽采参数都比较理想,符合抽采需求。
1、项目背景山西华晋吉宁煤业有限责任公司所采2#煤层透气性系数为0.023008~0.085813m2/MPa2·d,钻孔瓦斯流量衰减系数为0.059d-1,属较难抽放煤层。
晋煤科技项目成庄矿有效防治煤与瓦斯突出措施研究实施方案晋煤(集团)成庄矿中国矿业大学7月1.前言中国是世界上突出最为严重的国家之一, 在100个国有重点煤炭生产企业的609处矿井中, 高瓦斯矿井占26.8%, 煤与瓦斯突出( 以下简称突出) 矿井占19.6%, 低瓦斯矿井占53.6%。
中国的煤炭赋存条件差, 95%是井工开采, 随着开采深度的增加, 煤层瓦斯含量逐渐增加, 煤层瓦斯压力增大, 突出的危险性增高, 防治难度越来越大。
特别是在突出的机理、预测及防治技术措施等方面, 都有许多问题需要深入研究和探索。
近几年晋城矿区随着矿井开采深度的增加和向西部的扩大, 在一些矿井接连发生了多起突出和具有某些突出特征的瓦斯动力现象。
1994年永红煤矿发生”3.25”突出事故, 突出108t煤、瓦斯1760m3。
1998年加丰煤矿发生”6.17”突出事故, 突出200t煤、瓦斯1.8万m3, 加丰煤矿发生”4.19”突出事故, 突出250t煤、瓦斯4.5万m3。
有记载的这几次突出都是发生在掘进工作面, 都是放炮诱发的突出, 发生在软分层中。
特别是晋煤集团寺河矿在掘进工作面采取多项防突措施情况下, 但依然发生”5.20”煤与瓦斯突出事故, 这就需要研究适合成庄矿预防煤与瓦斯突出事故的新防突措施。
成庄矿现采的3#煤层赋存稳定, 倾角小, 埋藏较深, 多为100~300m, 有的深达300m以上。
顶、底板为黑灰色泥岩和细砂岩, 坚硬致密, 覆盖层完整性好, 透气性低, 煤层瓦斯含量高, 突出的危险性将越来越大, 给安全生产带来严重的威胁。
同时, 掘进工作面进行长时间抽放后, 消突效果复验指标依然超标严重, 执行局部防突措施时打孔数量多、时间长以及抽放时间长, 影响快速、高效生产。
因此, 急需针对成庄矿的特点, 开展掘进工作面高压磨料射流快速消突技术的研究, 以确保煤矿生产过程中的安全、高效生产。
高压磨料射流割缝快速消突技术工业性试验是根据《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出细则》、《晋城煤业集团瓦斯治理技术管理若干规定》等规定, 按防突分区治理原则, 结合现场实际情况和高压磨料射流割缝能力, 制定高压磨料射流割槽快速消突技术工业性试验实施方案。
2.试验区工作面概况成庄矿4104巷北邻4102巷, 煤层总厚度6.20m, 煤层倾角2-6, 黑色, 条带状结构, 煤中有薄层状夹矸。
4216巷巷道主要受一单斜控制, 对掘进影响程度较小。
预计该巷沼气绝对涌出量为3.0m3/min左右, CO的绝对涌出量预计为20.19m3/min。
无煤尘爆炸危险, 无煤的自燃倾向。
4104巷倾斜长5.5m, 工作面标高381-574.8m, 盖山厚度337.8—500.2m。
4104巷从13#横川开始设计施工长度278m, 在13#横川对正处、巷道南帮施工一个钻场; 然后向东综掘机械化掘进98m。
完后改为炮掘( 爬坡见矸挑顶) 102m, 根据地测科给出腰线爬坡跨过4102巷和4103巷, 然后以4°坡向下掘进, 见底板后沿底板掘进, 确保与12#横川安全贯通。
根据成庄矿瓦斯基本参数的测定报告、矿井瓦斯地质图的分析以及突出危险性预测结果, 该区域存在煤与瓦斯突出危险。
预测孔孔径φ42mm, 孔深10m, 上、下部预测孔距离顶、底板500~600mm, 中部预测孔位于巷道正中, 左、右侧预测孔距离巷帮500mm。
施工时左、右侧预测孔与巷道中线的夹角为17-25°, 终孔点位于巷道轮廓线外2-4m。
布置方式:1) 正常条件下布置4个预测钻孔, 顶板巷上部分左、中、右布置3个, 下部中间布置一个; 底板巷下部分左、中、右布置3个, 上部中间布置一个( 见附图2.1及2.2) 。
2) 工作面有软分层存在时, 预测钻孔分两排布置, 每排3个孔。
当软分层在上部时, 在软分层分左、中、右布置一排外, 还应在下部位置再布置一排预测孔( 见附图3.1.1及3.1.2) ; 当软分层在下部时, 在软分层分左、中、右布置一排外, 还应在上部位置再布置一排预测孔( 见附图3.2.1及3.2.2) ; 顶板巷当软分层在中部时, 还应在下部再布置一排; 底板巷当软分层在中部时, 还应在上部再布置一排( 见附图3.3.1及3.3.2) 。
预测孔孔深不小于10m, 而且两侧钻孔的终孔点位于巷道轮廓线外2-4m( 煤层倾角大于8°时, 底部或下帮5m) 。
3)工作面前方有地质构造、异常区时, 该区域前后30m范围内在巷道上部、下部分左、中、右分别布置3个预测钻孔。
( 见附图4.1及4.2)4) 在半煤岩巷中, 煤层厚度小于1.8m时, 只在煤层中分左、中、右布置三个预测钻孔即可。
( 具体施工钻孔的位置等, 现场有防突员根据实际情况指定)预测钻孔每打1m测定一次钻屑量S值, 每打2m测定一次钻屑解吸指标K1值。
其中1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10m测钻屑量S值; 2、 4、 6、8、 10m测钻屑解吸指标K1值。
预测孔的最大钻屑量Smax和最大钻屑解吸指标K1判定工作面突出危险性。
Smax 和K1的突出危险临界值参照表1执行。
表1 钻屑指标法判定煤巷掘进工作面突出危险性的临界值当预测为无突出危险时, 采取安全防护措施后能够向前掘进, 但应留不小于4m的预测孔超前距( 允许掘进6米) 。
经预测Smax 值、 K1值任一指标等于或大于临界值时, 该工作面判定为突出危险工作面, 突出危险工作面必须严格执行防治煤与瓦斯突出措施。
3.拟采取的技术措施煤与瓦斯突出是地应力、瓦斯和煤的物理力学性质三者综合作用的结果, 是聚集在围岩和煤体中大量潜能的高速释放, 其中, 高压瓦斯在突出的发展过程中起决定性的作用, 地应力是激发突出的因素, 而煤的物理力学性质则是阻碍突出的因素。
因此, 为了消除工作面前方煤体的突出危险性, 主要采取的措施应当是排放瓦斯( 降低瓦斯压力、消除瓦斯潜能) 和煤体的卸压( 降低煤体所受地应力、消除围岩和煤体中的潜能) 。
3.1选择技术方案的基本原则:首要原则是合法性原则, 技术方案必须符合相关的安全生产法律法规和相关的技术标准。
主要依据有《安全生产法》、《矿山安全法》、《矿山安全法实施条理》、《煤矿安全规程》和相关的技术标准等。
其次是安全优先原则。
在制定技术方案时, 即要考虑安全性, 又要考虑经济合理性以及十二矿的具体条件, 当安全性与经济利益发生矛盾时, 应优先考虑安全性的要求。
方案要具有针对性和可操作性, 其基础是成熟适用的瓦斯治理技术的单项应用或组合应用。
根据以上分析并结合4104巷的实际情况及成庄矿当前已有技术条件, 本项目拟采用的技术方案是: 高压磨料射流割缝消突技术与钻孔相结合的技术措施, 以实现工作面前方煤体的快速卸压和瓦斯排放。
3.2 高压磨料射流切割技术工作原理高压磨料射流切割技术是上世纪九十年代由国外引进的高新技术, 它是以高压水为介质, 经过磨料发生装置使磨料获得能量, 磨料与水的混合浆体从喷嘴喷射出来, 形成能量高度集中的一股, 磨料粒子本身有一定的质量和硬度, 因此磨料水射流具有良好的磨削、穿透、冲蚀的能力。
它能完成对金属和非金属的切割或破碎。
如图所示, 从高压泵出来的高压水分成三路: 第一路高压水到达磨料发生器的顶部, 迫使磨料往下运动; 第二路高压水经过单向阀到达磨料发生器底部的混合腔, 依靠水的流动将磨料罐中流下来的磨料携带走; 第三路高压水称为旁通水路, 高压泵出来的高压水经过旁通水路直接送到磨料罐的下游, 引射出混合腔里磨料浆, 第二、三路的流体混合均匀后, 从磨料喷嘴流出。
高压磨料射流切割技术与安全工程密切相关, 磨料射流切割是”冷”切割,在切割时不产生高温, 特别适合易燃易爆环境下切割、破碎或钻孔。
美国哈佛大学的西北太平洋国家实验室用高压水射流技术已成功清理115个核能储藏器。
还有一些国家用它清理战争中残留下来的地雷和炸弹, 它能够切割掉炸弹上的导火线, 而不引起爆炸。
高压磨料割缝装置主要是由高压泵站、高压磨料发生装置、高压磨料喷枪组件、液压控制系统等组成, 如图所示。
111图5-1 高压磨料射流割缝装置系统示意图1.高压水泵箱2.高压水泵3.单向阀4.磨料混合腔5.压力表6.操纵阀7.截止阀8.高压胶管9.喷枪支架 10.煤壁11.高压磨料喷嘴12.球形铰接固定器 13.喷枪14.高压磨料发生装置15.加磨料入口3.3 高压磨料射流割缝消突技术工作原理高压磨料射流割缝是对透气性系数低、 原始瓦斯含量大、 有突出危险的煤层进行超前高压磨料射流割缝。
这种方法即是先在煤层中先打一个钻孔, 然后在钻孔内利用高压磨料射流对钻孔两侧的煤体进行切割, 在钻孔两侧形成一条具有一定深度的扁平缝槽, 利用水流将切割下来的煤体带出孔外。
割缝的目的在于提高瓦斯排放效果, 改变巷道工作面前方煤层的瓦斯动力性质。
煤层的超前高压磨料射流割缝所形成很深的卸压、 排瓦斯钻孔槽, 能使煤层的地应力和瓦斯压力重新分布, 从而使煤体中的高应力.变形区和高瓦斯压力区得以消失。
一般情况下, 具有突出危险的煤层内部空隙和裂隙都很小。
为了增大煤体的透气性系数, 就要人为地采取措施在煤层中造成空隙, 沟通及扩展煤层内部的裂隙网。
对于单一煤层而言, 则只有在煤层内部本身采取措施, 张开原有煤层裂隙, 造成新裂隙及局部卸压条件, 才能改进煤层内部瓦斯流动状况。
由于煤层地质条件的限制, 国内曾试验研究的高压磨料射流压裂因压开煤层的裂隙位置、 方向及形式往往无法控制, 不能满足设计的要求, 这样就在一定程度上影响处理 瓦斯的效果。
而经过对高压磨料射流割缝技术理论上的试验研究证实, 它能在煤体中形成能够人为控制方向的缝槽。