顺槽底抽巷水力压裂安全技术措施.docx

顺槽底抽巷水力压裂安全技术措施顺槽底抽巷水力压裂安全技术措施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：5500mm4350mm。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 87123 组、140157 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 2.411.5/7.44m，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 05.3/3.32m，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，09.08/4.52m，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 2.8431.7/14.34m，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 7.4427.18/15.52m，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 3.18.0m?/t。该区段 11-2 煤层底板标高为-759.1-715.2m，根据“集技2009304 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 1.52.5Mpa。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（630mm）-630m 回风大巷（630mm）-530-790m 东翼暗副斜井（630mm）21111（1）顺槽底抽巷（273mm）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25mm 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