工作面定向水力压裂钻孔施工及压裂安全技术措施.docx

工作面定向水力压裂钻孔施工及压裂安全技术措施工作面定向水力压裂钻孔施工及压裂安全技术措施为了保证 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 21.5m 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。1、XV5302 工作面切眼初次水力压裂钻孔布置钻孔垂直工作面切眼布置，开孔位置距顶板 300mm，钻孔长度为 50m，孔间距 15m，与煤层倾向的夹角为 10，钻孔方向朝XV5302 工作面推进方向。2、XV5302 工作面切眼二次水力压裂钻孔布置钻孔垂直工作面切眼布置，开孔位置距顶板 300mm，钻孔长度为 30m，孔间距 15m，与煤层倾向的夹角为 16，钻孔方向朝XV5302 工作面推进方向。3、XV5302 工作面两巷压裂钻孔布置XV5302 工作面两巷钻孔布置为双侧布置，开孔位置距顶板 300mm，钻孔长度为 60m，孔间距为 10m，钻孔仰角为 10，钻孔水平投影与巷道夹角为 70。其它严格按照XV5302 工作面切眼及两巷水力压裂钻孔施工图中相关参数进行施工附图一：XV5302 工作面切眼及两巷水力压裂钻孔施工图三、施工方法（1）打钻施工工艺: 安全检查稳钻机试运转钻进拔钻换开槽钻头开槽冲孔拔钻换钻头钻进安全检查（安全检查贯穿整个作业过程）。稳钻机：先将钻机移至钻孔设计开口位置，起吊钻机，垫上道木或板梁，落钻，调好方位，再将单体柱放入柱窝升柱，升柱时，一人扶柱，一人用液枪将柱升紧锁牢（单体柱与顶板间垫上背板或柱帽），并用 10#双股铁丝将柱头与锚杆绑好（钻机四角上各打一根柱）。把液压油管连接好，升降钻机，调好角度。试运转：一人操作，一人上钻杆，上钻杆时，从回转器后端插入钻杆，接上水便和钻头，打开水阀门，启动钻机。钻进：启动钻机时，必须等其他人离开钻机后，等孔内返水后，用钻头点钻慢开，待钻头进入钻窝正中后，方可正常钻进。拔钻：钻孔到位后，要先停钻，停水，卸水便，卸钻杆。移钻：卸完钻杆后，解开四根单体柱的铁丝，一人扶柱，一人敲柱，然后把单体柱放好，把手拉葫芦挂到起吊锚杆上，将钻机移动到下一个开孔位置，调方位，稳钻，调角度。（单体柱柱头铁丝解一根取一根柱）钻孔施工，每班至少 3 人，钻孔开孔一定要轻压慢转，保证钻孔平直。（2）压裂施工工艺: 安全检查安装接管封孔加压泄压（钻孔）泄压（封孔器）安全检查（安全检查贯穿整个作业过程）。安装：连接注水钢管将封孔器推送至预定位置（预裂缝处），封孔、注水压裂采用倒退式压裂法，即从钻孔底部开槽处向外依次进行压裂。封孔：手动泵加压封孔器，待压力达到 10MPa 后停止加压，观察钻孔并监测压力表，检验封孔器能否保压，若钻孔中有水流出或压力下降明显，说明封孔失效，检查封孔器各个连接处及封孔器本身，找出并解决问题，确保封孔器正常工作。加压：开启水压仪，给高压水泵先通水再通电，然后慢慢加压，同时记录水泵压力表、流量计数据，继续加压直至预裂缝开裂，这时压力会突然下降，保压注水使裂纹继续扩展，保压注水压裂时间根据现场压裂情况确定，压裂时间一般不少于 20min，沿与裂纹方向形成横向裂纹。若巷道顶板，煤帮或钻孔中有水渗出或冒出时，立即停止压裂。泄压：压裂结束后，高压水泵先断电再停水，封孔器泄压，待钻孔中泄压完全、稳定后，然后将封孔器退出钻孔。四、安全技术措施：1、起吊钻机安全技术措施:（1）起吊设备前，当班安全负责人对所有起吊点和起吊用具进行认真检查，严禁使用不完好、不合格的起吊点和起吊用具。（2）起吊前，班组长要认真检查起吊处顶板情况，确认安全后方可作业，正式起吊前先试吊，确认安全后再正式起吊，移钻作业时，一人起吊，一人监护安全，移钻过程中非起吊作业人员撤至起吊半径以外的安全地点，移钻作业人员须站在顶板支护良好，退路畅通地点操作，严禁起吊角度过大造成事故。