顺槽底抽巷水力压裂安全技术措施示范文本
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⼯作⾯定向⽔⼒压裂钻孔施⼯及压裂安全技术措施⽰范⽂本⼯作⾯定向⽔⼒压裂钻孔施⼯及压裂安全技术措施⽰范⽂本In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of EachLink To Achieve Risk Control And Planning某某管理中⼼XX年XX⽉⼯作⾯定向⽔⼒压裂钻孔施⼯及压裂安全技术措施⽰范⽂本使⽤指引:此解决⽅案资料应⽤在实际⼯作⽣产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求⽽进⾏的风险控制与规划,并将危害降低到最⼩,⽂档经过下载可进⾏⾃定义修改,请根据实际需求进⾏调整与使⽤。
为了保证XV5302⼯作⾯安全回采,根据⽣产技术部安排及《XV5302⼯作⾯切眼及两巷⽔⼒压裂钻孔施⼯图》要求,由我队负责对XV5302⼯作⾯进⾏⽔⼒压裂钻孔施⼯及压裂,为保证此次施⼯能安全有效的进⾏,特制订此项施⼯及压裂安全技术措施。
⼀、现场概况XV5203巷、XV5204巷为矩形断⾯,其规格为:⽑⾼2.6⽶,净⾼2.5⽶,⽑宽4.5⽶,净宽4.3⽶;顶帮均采⽤锚杆⽀护。
切眼规格为:⽑⾼2.6⽶,净⾼2.5⽶,⽑宽7.0⽶,净宽6.8⽶;巷道⽀护采⽤锚杆⽀护,锚索补强。
切眼东帮为四趟风⽔管路,切眼内中部还有⼀排⽊点柱加强⽀护。
切眼内中部有⼀个2×1.5m的临时⽔仓。
⼆、技术要求:使⽤设备ZDY1200S全液压钻机施⼯钻孔,钻杆直径50 mm,钻孔孔径为55mm。
配以KZ54开槽钻头开槽(50⽶与60⽶的钻孔每10⽶开⼀次槽,30⽶的钻孔每7.5⽶开⼀次槽),然后⽤静压⽔冲洗钻孔。
一、工程目的3251综采工作面回采时,由于顶板比较坚硬,采空区顶板无法自由垮落,在综采工作面端头三角区形成周期性悬顶,悬顶突然垮落,容易将采空区中的瓦斯挤出造成隅角瓦斯超限,经矿研究决定采用水力致裂控制技术解决上隅角采空区悬顶问题,为保证施工时人员安全,特编制本安全技术措施。
二、技术要求1.分别在3251风巷超前支护段内靠近煤柱侧(锚棚支架腿子与梁子交点处附近,以便于操作为宜)和靠工作面煤壁侧(距梁头1000mm处,若巷道高度不满足气动锚杆(锚索)钻机施工,该距离可适当缩小)用气动锚杆(锚索)钻机竖直向上施工一排直径Φ=32mm,间距S=8000mm的钻孔,两排钻孔交错布置,其中靠煤柱侧孔深L1=13000mm,靠工作面煤壁侧钻孔深度L2=8000mm,钻孔长度、间距等参数根据现场钻孔施工情况和实施水力致裂后情况进行适当调整。
2.在实施顶板水力致裂控制期间,需对风巷超前支护段(致裂段)加强支护,在原支柱间增加一根单体支柱,若影响钻孔施工,可改用短支柱与原超前支柱错排布置。
3.当遇地质构造、裂隙、断层时,该段不采用水力致裂,待工作面推移离地质构造带5m后再根据现场顶板情况实施水力致裂,同时,水力致裂钻孔不得施工在锚杆、锚索孔区域,防止误穿锚杆锚索眼孔影响压裂效果。
4.实施水力致裂期间,地测科对上部5633采空区进行逐段预测,并实施有效探放水,通风瓦斯科、通维队加强水力致裂期间瓦斯等有害气体监测。
5.水力致裂前,需在压裂泵站和钻孔之间各安设一台清晰可靠的声光信号以便操作联系。
6.若需进行起吊,则必须在起吊处施工专用起吊装置,严禁使用顶板支护的锚杆进行起吊,起吊装置采用两根φ=15.24mm,L=3000mm的锚索配δ=10mm的铁垫板。
7.注水高压泵组、水箱等设备安装在3251风巷“三站”处,沿途采用高压泵管输送高压水。
安装时,高压管必须每隔10m采用双股8#铁丝在高帮支架或风水管上固定一处,,接头附近必须两节管道都要捆绑。
xxx煤矿2401工作面底抽巷穿层水力压裂试验技术方案二〇一三年七月1. 矿井概况xxx井田位于黔西县城北东部,属甘棠乡管辖。
井田东西长约8 km,南北宽约4.6 km,面积35.92 km2。
xxx矿设计生产能力为一期0.6 Mt/a,达产1.2 Mt/a。
矿井开拓方式为斜井单水平开拓,目前正在进行首个回采工作面——1401工作面的掘进工程,尚未形成采区及回采工作面。
(1)煤层及煤层顶底板1401工作面布置在4#煤层之中。
4#煤层为全区可采煤层,煤层厚1.24~5.83m,平均2.79m,全部可采,属较稳定偏稳定型煤层,是本区的主采煤层。
煤层结构较简单,含夹矸0~3层,多为0~1层,东、西两端夹矸层数增多(2层)夹矸为泥岩、炭质泥岩,厚度0.08~0.68m。
煤层顶板一般为泥质粉砂岩,局部为泥岩或粉砂岩,底板为泥岩,富含植物根部化石。
(2)地质构造xxx井田位于黔西向斜北西翼近轴部地带,区内构造形态为次一级缓倾斜褶曲。
地层总体走向NE,倾向以NW和SE为主,局部地段(转折端附近)为SW 或NE。
地层倾角较缓,一般5~10°;断层附近倾角常变陡,局部可达10~21°。
井田内,次一级褶曲和断层均有发育,构造复杂类型为中等。
4#煤层的富煤带在201-302-B405-J402-502孔一线,呈NE向条带状,煤厚一般3~4m。
由该带向NW 和SE,煤层均逐渐变薄。
煤层总体呈单斜构造赋存,煤层走向60°~80°,倾角8°~10°,平均8°左右。
无大的断裂构造,构造条件较简单。
(3)瓦斯及煤尘经井下实测,4#煤层瓦斯含量最大达30.00 m3/t,瓦斯压力为2.5 MPa;煤的孔隙率为4.65~4.8 %,平均4.72 %;煤的坚固性系数(f)为1.6~1.8,平均1.7;煤的放散初速度(△P)为9.0~9.38 ml/s,平均9.19 ml/s;煤的吸附试验结果,a 值为34.55~39.70,平均为36.54,b值为0.107~0.181,平均为0.148。
•引言•运输顺槽底抽巷概述•过断层安全技术措施目•针对运输顺槽底抽巷过断层的特殊考虑•结论与展望录01背景介绍矿井地质条件复杂,断层发育,给安全生产带来较大挑战。
过断层时,需要采取特殊的安全技术措施,确保运输顺槽底抽巷的安全通过。
目的和意义保障矿工和设备安全,降低事故风险。
030102主要内容02运输顺槽底抽巷的基本概念运输顺槽底抽巷的主要用途是抽取矿井中的瓦斯和其他有害气体,以降低矿井中的瓦斯浓度,从而降低瓦斯爆炸的风险。
此外,它还可以提高矿井的通风效率,改善矿工的工作环境,提高矿井的安全性。
运输顺槽底抽巷的用途与重要性VS1. 在矿井或巷道底部选择合适的位置开挖通道;5. 定期检查和维护设备,确保其正常运行。
运输顺槽底抽巷的工艺流程主要包括以下几个步骤4. 将抽取的气体运出矿井;010*********运输顺槽底抽巷的工艺流程03断层情况调查设备检查材料准备人员培训过断层前的准备工作过断层期间的安全技术措施严格执行“敲帮问顶”制度加强支护注意通风安全控制推进速度在过断层期间,要控制推进速度,避免过快通过断层,造成安全事故。
过断层后的总结与评估数据收集与分析总结经验教训评估安全状况0401专用顶梁02液压支架03巷道修复设备针对运输顺槽底抽巷的特殊设备与工具1风险识别风险评估风险控制安全监控针对运输顺槽底抽巷过断层的风险评估与控制应急预案制定应急组织与人员应急物资与装备应急演练针对运输顺槽底抽巷过断层的应急预案05通过改进施工工艺和加强安全管理,提高了工作效率和施工质量。
针对过断层期间可能出现的风险进行了有效预防和控制,降低了事故发生的概率。
安全技术措施实施后,运输顺槽底抽巷过断层期间没有发生任何安全事故,实现了安全生产。
已取得的主要成果与结论下一步工作展望与计划010203对未来工作的建议与展望THANKS。
YF-ED-J2454可按资料类型定义编号顺槽底抽巷水力压裂安全技术措施实用版In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment.(示范文稿)二零XX年XX月XX日顺槽底抽巷水力压裂安全技术措施实用版提示:该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密,并有很强可操作性的计划,在进行中紧扣进度,实现最大程度完成与接近最初目标。
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21111(1)顺槽底抽巷穿层钻孔抽采浓度较低,为提高条带穿层钻孔的预抽效果,达到快速消突的目的,选择对该处采取水力压裂增透技术。
为保证水力压裂工作安全有序进行,特编制本安全技术措施方案。
一、试验地点基本概况1、试验地点概况21111(1)顺槽底抽巷(-790m东翼胶带机大巷)为二水平运煤大巷,兼做21111(1)顺槽掩护巷。
巷道断面形状为直墙半圆拱,巷道净宽×净高为:5500mm×4350mm。
该巷道内共安排3台钻机正常施工,现第一台钻机在78组钻孔处向西施工,第二台钻机在123组钻孔处向东施工,第三台钻机在157组处向东施工,本次压裂方案设计2个压裂钻孔(钻孔间隔50m),2#、3#压裂孔自西向东布置,施工地点分别在130、135组穿层钻孔处,该段范围内87~123组、140~157组穿层钻孔已施工。
2、水力压裂地点煤层顶底板情况11-2煤层老顶为粉细砂岩,厚度2.4~11.5/7.44m,浅灰白色,细粒结构,顶部颗粒较细,层内含白云母薄片及暗色矿物。
直接顶为11-3煤砂质泥岩,厚度0~5.3/3.32m,砂质泥岩:灰色,砂泥质结构,砂质含量不均,上部偶见植化碎片。
水力压裂综采工作面安全技术措施1.通风技术措施:水力压裂综采工作面需要将瓦斯等有害气体及时排走,确保工作面通风良好。
要在工作面进眼处设置风门,防止有害气体回流;在采煤面和回采巷道上部设置人工送风机,增加通风量;定期对风机进行检查和维护,确保风机正常运转。
2.支护技术措施:水力压裂综采工作面需要采用合适的支护技术,确保工作面的稳定。
常用的支护方式有锚杆支护、锚索支护和合成材料支护等。
支护设备要按照规定的标准进行安装和使用,支护材料要选用质量合格的产品。
3.瓦斯抽放技术措施:矿井中常常存在瓦斯,水力压裂综采工作面的运行会产生更多的瓦斯。
为了防止瓦斯积聚,需要采取瓦斯抽放措施。
可在工作面的回采巷道设置抽排管道,通过抽风机将瓦斯抽出矿井外。
同时要定期对抽排设备进行检查和维护,确保设备的正常运行。
4.火灾防治技术措施:水力压裂综采工作面的工作环境容易引发火灾。
为了防止火灾的发生,首先要做好火灾防治宣传教育工作,提高职工的防火意识。
同时要加强对电气设备的管理,防止电气设备引起火灾。
在工作面和回采巷道设置水枪等消防设备,以便在火灾发生时能够及时进行灭火。
5.安全监测技术措施:水力压裂综采工作面需要对矿井的地质构造、地应力和瓦斯浓度等进行实时监测,及时发现问题并采取措施处理。
可以采用地声波监测、应力监测和瓦斯浓度监测等技术手段,对工作面进行全面监测。
此外,水力压裂综采工作面还需制定科学合理的作业方案,明确作业顺序和步骤,并在作业过程中加强对职工的培训和安全教育,提高职工的安全意识和技能水平。
同时,加强对设备的巡检和周期性维护,确保设备的正常运行。
编订:__________________单位:__________________时间:__________________顺槽施工安全技术措施(正式)Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号:KG-AO-6884-92 顺槽施工安全技术措施(正式)使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。
下载后就可自由编辑。
一、概况由于8105工作面回风措施巷与工作面前溜机尾处高差为1.85m,且此处为全岩,回采须破岩1.8m,影响正常回采,经地测科确定工作面内岩石范围后,经公司会议决定,在工作面内开口掘进5105-Ⅰ顺槽。
由于原设计无法满足要求,经公司会议决定变更5105-Ⅰ顺槽设计。
为确保施工安全、顺利进行,特编制本措施。
二、安全组织机构(一)安全组织机构队长:王华副队长:程洪志董怀生田文文张春贵组长:贺祖意蔡德成陈绪山李晓兵现场负责人:当班的跟班队干及班组长。
当天的值班队干和运料组班组长负责物料和设备运输。
(二)一般规定1、施工单位:掘进队组织施工,施工负责人王华,负责整个工程的施工安全、工程质量等。
2、施工形式:采用“三八”作业制。
3、跟班队干部必须按时参加矿调度会并组织召开队内班前会,传达调度班前会的会议精神,安排当班任务以及施工过程中的各类注意事项。
4、班组长为当班施工的主要负责人,负责组织、协调施工,处理作业过程中遇到的问题,做好交接班工作,确保施工安全与施工质量。
顺槽底抽巷水力压裂安全技术措施引言随着矿井工作面的深入开采,煤层气压力逐渐增大,传统开采方式已无法满足矿井的产能要求。
为了提高采煤效率和安全性,顺槽底抽巷水力压裂技术被广泛应用于煤矿开采过程中。
但是,这种技术存在一定的安全风险。
为了降低水力压裂过程中的安全风险,本文提出了一系列的安全技术措施。
安全技术措施1. 水力压裂前的预处理在进行水力压裂作业之前,需要对矿井的地质情况和煤层气压力进行详细的调查和分析。
同时,在施工前需要对井筒进行安全检测,确保井筒的完整性和可靠性。
2. 压裂作业前的安全演练在进行水力压裂作业之前,必须进行全面的安全演练,包括演练水力压裂设备的操作流程、应急情况的处理和人员疏散等。
演练时应模拟真实场景,提高应急处理的能力和水平。
3. 多重监测和监控设备在水力压裂作业过程中,需要设置多重监测和监控设备,对矿井的地质变化、裂缝扩展情况等进行实时监测。
一旦发现异常情况,应及时采取措施,确保人员和设备安全。
4. 安全防护设施的搭建在水力压裂作业区域周围,应搭建起相应的安全防护设施,包括临时围栏、警示标志等,以确保人员在作业区域附近有清晰的安全警示。
5. 压裂液的安全使用在进行水力压裂作业时,应严格控制压裂液的使用量和质量,确保压裂液的浓度、pH值等指标符合要求。
同时,应做好防护措施,避免压裂液泄漏,对环境造成污染。
6. 人员培训和技术认证参与水力压裂作业的人员必须经过专业的培训和技术认证,在实际操作中掌握水力压裂技术的要点和安全注意事项。
同时,应定期进行技术培训和知识更新,提高员工的技术水平。
7. 安全管理和监督矿井企业应建立完善的安全管理体系,制定相关的安全规章制度,对水力压裂作业进行严格的监督和管理。
同时,还应加强对施工人员的安全教育和培训,提高他们对安全工作的重视和意识。
结论顺槽底抽巷水力压裂技术在矿井开采中具有重要的作用,但其安全性也备受关注。
本文介绍了一系列的安全技术措施,包括水力压裂前的预处理、压裂作业前的安全演练、多重监测和监控设备的设置、安全防护设施的搭建、压裂液的安全使用、人员培训和技术认证以及安全管理和监督等。
一、工程目的3251综采工作面回采时,由于顶板比较坚硬,采空区顶板无法自由垮落,在综采工作面端头三角区形成周期性悬顶,悬顶突然垮落,容易将采空区中的瓦斯挤出造成隅角瓦斯超限,经矿研究决定采用水力致裂控制技术解决上隅角采空区悬顶问题,为保证施工时人员安全,特编制本安全技术措施。
二、技术要求1.分别在3251风巷超前支护段内靠近煤柱侧(锚棚支架腿子与梁子交点处附近,以便于操作为宜)和靠工作面煤壁侧(距梁头1000mm处,若巷道高度不满足气动锚杆(锚索)钻机施工,该距离可适当缩小)用气动锚杆(锚索)钻机竖直向上施工一排直径Φ=32mm,间距S=8000mm的钻孔,两排钻孔交错布置,其中靠煤柱侧孔深L1=13000mm,靠工作面煤壁侧钻孔深度L2=8000mm,钻孔长度、间距等参数根据现场钻孔施工情况和实施水力致裂后情况进行适当调整。
2.在实施顶板水力致裂控制期间,需对风巷超前支护段(致裂段)加强支护,在原支柱间增加一根单体支柱,若影响钻孔施工,可改用短支柱与原超前支柱错排布置。
3.当遇地质构造、裂隙、断层时,该段不采用水力致裂,待工作面推移离地质构造带5m后再根据现场顶板情况实施水力致裂,同时,水力致裂钻孔不得施工在锚杆、锚索孔区域,防止误穿锚杆锚索眼孔影响压裂效果。
4.实施水力致裂期间,地测科对上部5633采空区进行逐段预测,并实施有效探放水,通风瓦斯科、通维队加强水力致裂期间瓦斯等有害气体监测。
5.水力致裂前,需在压裂泵站和钻孔之间各安设一台清晰可靠的声光信号以便操作联系。
6.若需进行起吊,则必须在起吊处施工专用起吊装置,严禁使用顶板支护的锚杆进行起吊,起吊装置采用两根φ=15.24mm,L=3000mm的锚索配δ=10mm的铁垫板。
7.注水高压泵组、水箱等设备安装在3251风巷“三站”处,沿途采用高压泵管输送高压水。
安装时,高压管必须每隔10m采用双股8#铁丝在高帮支架或风水管上固定一处,,接头附近必须两节管道都要捆绑。
22409工作面水力压裂初次放顶安全技术措施(一)22409工作面水力压裂初次放顶安全技术简介本文将详细介绍22409工作面水力压裂初次放顶的安全技术措施。
这些措施对于保障人员的安全、提高工作效率至关重要。
安全技术措施以下是22409工作面水力压裂初次放顶的安全技术措施:1.全面作业前准备:在进行水力压裂初次放顶前,必须确保各项准备工作充分完成。
包括检查施工设备及工具的完好性、准备好必要的防护设备等。
2.工作面清理:在进行水力压裂工作前,必须对工作面进行彻底清理。
确保没有无固定物、松散物等,减少压裂过程中的危险因素。
3.安全防护设施设置:在工作面附近设置安全警示标识,明确工作区域。
同时,根据工作需要,设置必要的安全防护设施,如警示带、安全网等,确保作业人员的安全。
4.作业人员培训:在进行水力压裂初次放顶前,必须确保作业人员具备相关的技术知识和操作经验。
对于新进人员,应进行相关培训,确保其具备必要的技能。
5.安全监测系统:安装并完善工作面的安全监测系统,可以实时监测工作面的变化和压裂过程中的安全指标。
及时发现异常情况,采取相应的应对措施。
6.通风与防尘措施:保证工作面的通风设施完善,并在施工过程中采取必要的防尘措施,减少员工吸入有害气体和粉尘的风险。
7.应急救援措施:设置完善的应急救援机制,明确各类紧急事件的处理流程和责任人。
确保在事故发生时,能够迅速、有效地采取措施应对,最大程度减少损失。
8.定期检查与维护:定期对水力压裂设备进行检查和维护,确保其正常运行。
同时,对于作业人员的技术培训和安全知识的强化也要定期进行。
结论通过以上安全技术措施的落实,可以有效提升22409工作面水力压裂初次放顶的安全水平。
工作人员在遵守相关规定的同时,也要不断加强自身的安全意识,提高应对紧急情况的能力。
只有确保安全生产,才能顺利完成工作目标,保障人员的身体健康和生命安全。
质量控制措施除了安全技术措施外,还需要采取一系列质量控制措施来确保水力压裂初次放顶的质量稳定和效果可靠。
顺槽底抽巷水力压裂安全技术措施示范文本In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of EachLink To Achieve Risk Control And Planning某某管理中心XX年XX月顺槽底抽巷水力压裂安全技术措施示范文本使用指引:此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。
21111(1)顺槽底抽巷穿层钻孔抽采浓度较低,为提高条带穿层钻孔的预抽效果,达到快速消突的目的,选择对该处采取水力压裂增透技术。
为保证水力压裂工作安全有序进行,特编制本安全技术措施方案。
一、试验地点基本概况1、试验地点概况21111(1)顺槽底抽巷(-790m东翼胶带机大巷)为二水平运煤大巷,兼做21111(1)顺槽掩护巷。
巷道断面形状为直墙半圆拱,巷道净宽×净高为:5500mm×4350mm。
该巷道内共安排3台钻机正常施工,现第一台钻机在78组钻孔处向西施工,第二台钻机在123组钻孔处向东施工,第三台钻机在157组处向东施工,本次压裂方案设计2个压裂钻孔(钻孔间隔50m),2#、3#压裂孔自西向东布置,施工地点分别在130、135组穿层钻孔处,该段范围内87~123组、140~157组穿层钻孔已施工。
2、水力压裂地点煤层顶底板情况11-2煤层老顶为粉细砂岩,厚度2.4~11.5/7.44m,浅灰白色,细粒结构,顶部颗粒较细,层内含白云母薄片及暗色矿物。
直接顶为11-3煤砂质泥岩,厚度0~5.3/3.32m,砂质泥岩:灰色,砂泥质结构,砂质含量不均,上部偶见植化碎片。
11-3煤:黑色,碎块至粉末状,沥青光泽,暗煤。
11-2煤层直接底为泥岩11-1煤,0~9.08/4.52m,泥岩:灰色、局部深灰色,泥质结构,层内含较多植化碎片,薄层状,岩性较脆,易碎,岩芯局部完整,局部发育碳质泥岩。
11-1煤:黑色,粉末状为主,暗煤。
老底细砂岩2.84~31.7/14.34m,细砂岩:浅灰色,块状,细粒,石英长石为主,硅钙质胶结,分选差,顶部与泥岩互为薄层状,水平层理,抗压强度为37.5Mpa。
21111(1)顺槽底抽巷布置于细砂岩下的中砂岩层下部,巷道顶板为中砂岩。
中砂岩7.44~27.18/15.52m,灰白色,中粒结构,含少量粗粒成分,层理不明显,层内含少量暗色矿物,钙质胶结,顶底部发育有裂隙,岩性坚硬致密。
附图1:综合柱状图。
3、瓦斯地质情况瓦斯含量:该区段所掘地段11-2煤层自然瓦斯含量为3.1~8.0m?/t。
该区段11-2煤层底板标高为-759.1~-715.2m,根据“集技[2009]304号”文规定:该区段属于突出危险区;瓦斯压力:根据11-2煤层瓦斯地质图,预计该区段瓦斯压力为1.5~2.5Mpa。
试验处实测瓦斯含量1.5Mpa,140组处实测瓦斯含量6.64m?/t。
4、通风情况21111(1)顺槽底抽巷为全负压通风巷道,风量为1400m?/min。
通风路线:第二副井→-790m1#轨道石门→-790m东翼轨道大巷→21111(1)顺槽底抽巷→水力压裂钻孔施工地点→-790m东翼胶带机大巷回风斜巷→东二11槽轨道下山→东二回风上山→东风井附图2:21111(1)顺槽底抽巷水力压裂通风、监测、避灾警戒系统示意图5、抽采系统抽采路线:地面抽采泵站2BEY-72→瓦斯抽采孔(Φ630mm)→-630m回风大巷(Φ630mm)→-530-790m 东翼暗副斜井(Φ630mm)→21111(1)顺槽底抽巷(Φ273mm)二、水力压裂设备选型安装及相关设备材料1、压裂泵选型水力压裂设备选型为南井六合煤矿机械有限公司生产的BRW/200-56型乳化泵,额定压力56MPa,额定流量200L/min。
2、相关设备材料高压水力压裂系统由压力表、高压管、封孔器及相关装置连接接头等组成。
3、高压系统安装水力压裂泵安设在试验地点向东100m处,井下供水管连接至高压注水泵水箱进水口,通过压裂泵加压后,用Φ25mm高压胶管,连接到压裂钻孔的高压封孔管上,将高压水流输送至钻孔内,压裂孔孔口处的高压封孔管上必须安设高压闸门、卸压阀等。
附图3:21111(1)顺槽底抽巷水力压裂系统安装示意图三、水力压裂实施方案(一)水力压裂原理水力压裂技术主要机理:通过高压快速驱动水流,在短时间将大量的水挤入煤层微裂隙,微裂缝扩宽伸展后,使煤层发生碎裂,产生网状结构的次生裂缝与裂隙,从而增加煤层的透气性。
同时高压水进入煤层微裂隙,置换部分煤层吸附瓦斯。
(二)水力压裂工艺流程1、水力压裂工作工艺流程压裂设备安装→压裂钻孔设计与施工→测定煤层原始瓦斯含量及水份→压裂钻孔封孔→水力压裂→压裂效果检验→施工抽采钻孔→数据分析2、各工序工作标准及要求(1)压裂设备安装机电运输管理一科负责提供水力压裂设备供电设计;勘探处根据设计要求安装好高压注水泵、高压水管路系统,根据设计要求安装供电系统,信息工区安装远程电视监测系统;机电修配中心负责设备调试工作。
所有系统安装、调试完成,经机电运输管理一科等单位验收合格后,方可开始水力压裂。
(2)压裂钻孔设计与施工压裂钻孔选择在21111(1)顺槽底抽巷8W19点向东6.6m、43.4m分别施工2#、3#孔,采用ZDY-3200S 型钻机配Φ113mm金刚石复合片钻头施工,第一次施工至煤层底板法距2m位置,退出钻杆后,下一根2m注浆管进行注浆封堵裂隙,使用普通水泥,压力不小于4MPa,凝固48小时后,利用Φ94mm钻头进行透孔,钻孔终孔止于距11-2煤层顶板0.5米处,钻孔必须严格按照设计参数进行施工,在钻孔施工中,应准确记录钻孔参数、钻孔见各煤层时的长度,钻孔在煤层中的长度,以及钻孔开孔时间、见煤时间及结束时间。
附表1:钻孔施工情况记录表附图4:水力压裂钻孔设计图(3)测定煤层原始瓦斯含量及水份压裂钻孔施工期间,通防一科安排防突实验室人员做好瓦斯含量测定准备工作,钻孔见煤后,用DGC瓦斯含量快速测定仪测定煤层原始瓦斯含量,并收集煤样进行煤层水份测定,并做好相关记录。
(4)压裂钻孔封孔钻孔封孔采用“一堵多注、带压注浆”方式进行封孔。
①孔内全程下入Φ25mm内径压裂管至孔底,压裂管每根长1m,采用特制接头连接。
实管下至见煤点后0.5m位置,其余见煤段为高压筛管(最上段筛管带堵头,且筛管采用纱布包裹)。
②压裂钻孔孔口段10m送入Φ25mm内径的超高压无缝纲管,抗压能力不小于50MP。
每根无缝钢管长2m,采用特制接头连接;③压裂管外露孔口不小于400mm,孔外的一根无缝钢管尾端焊接Φ25mm高压直通快速接头,确保能正常与两根Φ19mm内径高压缠绕钢编管连接。
为确保钢管不从孔内向下滑,还需在最后一根钢管孔外段加工支撑块。
④钻孔孔内下4分注浆管、返浆管,其中返浆管下至见煤位置,注浆管超过孔口封堵段长度0.3m。
⑤孔口封堵段使用采用聚氨酯加棉纱进行封堵固定。
封堵长度不小于2m、同时在孔口打入木塞加固。
⑥聚氨酯固孔结束后,利用注浆泵进行带压注浆,用普通水泥、白水泥对进行封堵,水灰比为0.7:1,普通水泥和白水泥比例为3:1,根据实际情况采用多次带压注浆进行封孔,注浆压力不得小于4Mpa。
⑦注浆结束待水泥浆沉降后,通过返浆管再次向孔内进行注浆,直至压裂管返浆,反复进行2~3次。
压裂孔注浆凝固至进入11-2煤层0.5m处。
附图5:水力压裂钻孔封孔示意图(5)水力压裂过程①压裂试验数据监测试验中采用远距离操作。
为精确计算并实施监测孔内压力变化,试验中要记录压裂泵处监测到的泵注压力,并设计在压裂孔孔口安装压力传感器,实现孔内压力变化的远距离精确监测(压力传感器数据记录表见附表2)。
在泵注系统管路中安装流量计,实现时时监控流量及累计注入量(流量传感器数据记录表见附表3)。
在压裂孔及其周边10m范围内安设瓦斯浓度传感器,监测压裂钻孔回风流内的瓦斯浓度变化(瓦斯浓度数据记录表见附表4)。
②压裂操作步骤封孔完成并至少凝固36小时后,方可开始对该压裂钻孔进行高压水力压裂。
逐步将压力调至10Mpa、20Mpa,压裂过程中,由勘探处安排专人对乳化泵的压力变化情况进行统计,根据现场压裂情况,逐步上升压裂压力。
如压力泵上升到20Mpa时且水箱内水位不再下降时,操作暂停压裂工作。
在压裂过程中,如压裂泵压力上不去或压力急剧下降到10Mpa以下时,停止压裂工作。
(6)压裂抽采效果考察水力压裂结束后,在钻孔周围施工抽采钻孔,对单孔抽采浓度及单组抽采浓度进行考察,方案另行编制。
四、安全技术措施为确保21111(1)顺槽底抽巷水力压裂工作安全顺利进行,保证水力压裂过程中“一通三防”管理及施工人员人身安全,现从通风瓦斯管理、人员安全防护、高压设备管理及防治灾害等方面采取相应的安全措施,压裂期间各单位及相关人员必须严格执行。
1、通风系统通风区负责监管及维护通风系统,确保通风系统稳定可靠。
2、监测监控由信息工区负责在水力压裂地点回风侧安设T测瓦斯传感器,T测探头安装在压裂点回风侧5~10m处,并实现巷道及其回风系统内瓦斯电闭锁。
T测≥0.8%时,能自动切断巷道内及回风流中全部非本质安全型电气设备电源。
在水力压裂操作台附近安设专用电话,保证通讯正常。
开泵前由测气员检查工作面、回风流、乳化泵、开关附近的瓦斯浓度,当瓦斯浓度小于0.5%时,方可开泵注水。
3、安全防护设施隔离式自救器规定:进入该相关区域的人员必须随身携带完好的隔离式自救器。
4、高压管路系统管路连接必须完好可靠,沿原风水管路延接,每间隔5m固定在风、水管路上,且各高压管接头必须进行固定,并保证高压胶管平直,不得弯曲;开乳化泵以前必须由机电修配中心人员对管路系统进行逐一检查,排除隐患。
5、水力压裂钻孔施工规定(1)钻孔施工前必须先检查撤退路线是否畅通、安全设施是否完好,确保安全施工。
(2)通风区按规定检查巷道瓦斯,钻孔施工期间必须安设测气员,当瓦斯浓度达到1.0 %时,必须立即停止作业,切断电源、撤出人员至新鲜风流处,并及时向相关单位进行汇报请示处理。
(3)在施钻过程中若出现喷孔、卡钻、顶钻、瓦斯忽大忽小、瓦斯持续上升、矿压显现等突出预兆时,必须立即停止作业、切断电源,并向值班室与矿调度室汇报请示处理。