工作面定向水力压裂钻孔施工压裂安全技术措施.docx

工作面定向水力压裂钻孔施工压裂安全技术措施 为了保证XV5302工作面安全回采,依据生产技术部支配及《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50mm,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 其它严格根据《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,必需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,观看钻孔并监测压力表,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,然后渐渐加压,同时记录水泵压力表、流量计数据,连续加压直至预裂缝开裂,这时压力会突然下降,保压注水使裂纹连续扩展,保压注水压裂时间依据现场压裂状况确定,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,马上停止压裂 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,当班安全负责人对全部起吊点和起吊用具进行专心检查,严禁使用不完好、不合格的起吊点和起吊用具 (2)起吊前,班组长要专心检查起吊处顶板状况,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 (3)必需使用规格2T的手拉葫芦,使用合格完好的40T大链,使用马蹄环要穿螺栓,螺母戴满扣,防止断链伤人,起吊环要拧满扣,并拧紧。

(4)起吊时,当钻机完全离开地面,停稳后不左右摇摆时,方可将平板车推至钻机下装车 (5)其它严格执行《XV5302工作面辅助运输安全技术措施》中相关规定 2、使用风动升柱器打柱安全技术措施: (1)启动风动升柱器前必需检查管路连接是否正确,管路是否完好,接头是否牢固牢靠 (2)乳化液必需根据规定配比合格(3%-5%),升柱前必需检查液箱内液面高度是否在限定范围内 (3)升柱时,必需一人扶柱,一人操作液枪升柱,严禁一人边扶柱边升柱 (4)使用液枪升柱时,必需匀称送液,避免不匀称送液 (5)严禁使用不合格的单体柱,单体柱放液时,严禁放液口前方站人 3、打钻安全措施: (1)首先检查工作地点的顶、帮支护状况,专心执行“敲帮问顶”制度,并对作业地点的瓦斯状况进行检查,确保安全的状况下方可作业安装好钻机接电时,要严格执行停送电制度,电缆吊挂要整齐 (2)为防止钻机在起吊期间由于倒链故障而造成伤人事故,要用两台倒链进行起吊,确保钻机起吊稳当后,方可在钻机下部搭设平台 (3)钻机要安装牢固,用四根单体柱稳固钻机,一定要打紧升牢,压柱打好后要用10#双股铁丝将柱头拴牢。

钻机稳固后检查机组安装是否平稳,各部位连接是否牢靠,油管连接是否无误,油位是否在限定位置以内,钻具必需摆放整齐,并实行挂牌管理 (4)严格根据设计要求进行施工 (5)我队只有在排水系统能满意排水要求的前提下才能打钻 (6)开钻前,要对施工地点前后10米范围内巷道顶帮支护状况和钻机进行全面检查,保证施工安全和全部紧固件不松动确认安全后,由班长认可,方可开钻 (7)钻机要由专人操作,必需等其它人员离开钻机后,再启动钻机钻进,钻机工作过程中,钻机正后方严禁站人或开展其他工作 (8)当班班长要时刻检查压柱是否松动和巷道的安全状况,发觉担心全因素,准时停钻并采取措施,保证施工安全 (9)对于影响打钻施工的木点柱可临时用单体柱进行替换,但必需遵守“先支后回”的原则,待钻机撤离后要准时的进行恢复 (10)钻进过程中,要把握好钻进速度,孔内压力要适当,避免损坏钻具,同时工作人员要扎紧袖口,留意衣服和袖子不要被转动部分缠绕要留意钻孔循环水,禁止干钻,避免卡钻打钻过程中,现场设备有异常状况,要马上停机检查,并向队值班室汇报处理 (11)钻具接头部分要拧紧,避免钻具掉入孔内,接钻杆时必需检查接头丝扣的完好程度,不符合要求的严禁再使用。

(12)机电工必需对施工地点四周全部的电器设备进行检查,杜绝失爆和不完好现象 (13)每班保证将施工地点前后50米范围内杂物、煤泥清理洁净,钻杆摆放整齐,保证巷道文明生产达标 (14)打钻时,一定要轻压慢转,保证施工质量,不得出现弯曲钻孔 (15)稳钻机时,钻机底部超过两层道木或板梁时,必需用耙钉和10#以上规格的铁丝绑牢捆好,占道施工时还要与轨道绑好,防止顶钻 4、压裂安全措施: (1)高压水泵必需放置平稳,开机前必需检查封孔器、水泵的管路的完好程度 (2)施工过程为高压注水压裂过程,为保证安全,作业地点80m以外压裂前拉警戒,试验期间严禁人员通过,操作人员及设备应距离压裂点50m以上 (3)压裂前,检查接头部位密封状况,确保无误后方可开始压裂 (4)高压泵运行过程中,操作人员应时刻留意观看各管路接头是否正常,有无异常现象,如有异常应准时停止作业,对存在的隐患准时处理,一切正常后方可连续施工 (5)压裂过程中,保证一定的注水时间,确保压裂、软化充分,同时留意观看压裂孔四周顶板,煤壁,若有水渗出,马上停止压裂,查明原因后再进行施工。

(6)泄压时,必需待压力完全释放完毕后方可进行拆管 5、瓦斯管理安全措施: 全部作业人员必需按岗位操作标准作业施工地点的下风侧距钻孔3米处必需悬挂便携式瓦检仪,若瓦斯浓度达到1%,马上停止施工,将电气设备开关打到零位,组织人员撤至安全地点,并设警戒拦人和向调度指挥部汇报,等待处理 6、防治水安全措施: (1)当钻孔发生出水时,应准时停止钻进,经汇报分析确定无危急后方可连续施工,如出水量大超过巷道的排水能力时,要准时组织人员根据避灾路线进行撤离 (2)XV5203巷内排水依靠我队5.5小水泵排至XV5203巷的集中水仓,切眼内G号孔以上利用切眼中部小水仓内的15KW水泵排出,切眼后半部分及XV5204巷的排水利用地势流入泄水巷内,再利用30KW水泵排至XV5204巷的集中水仓 (3)排水路线: XV5203巷及XV5302切眼G号孔位置范围内排水水泵→XV5302切眼内径150mm排水管→XV5203巷内径150mm排水管→XV5203巷集中水仓→XV5203巷内径150mm排水管→三水平五盘区轨道巷内径150mm排水管→三水平五盘区水仓→三水平五盘区轨道巷内径150mm排水管→三水平北翼水仓 XV5204巷及XV5302切眼H号孔位置范围内排水水泵→XV5302切眼→XV5302泄水巷→XV5204巷内径150mm排水管→XV5204巷集中水仓→XV5204巷内径150mm排水管→三水平五盘区轨道巷内径150mm排水管→三水平五盘区水仓→三水平五盘区轨道巷内径150mm排水管→三水平北翼水仓 附图二:XV5302工作面排水路线示意图 五、避灾路线: 瓦斯、煤尘、火灾事故避灾路线: XV5204巷施工区域→XV5204巷→XV5302切眼→XV5203巷→三水平五盘区轨道巷→三水平北翼材料暗斜井→三水平北翼运输巷→北西进风石门→北大巷→翻笼绕道→北入风井→地面 XV5302切眼施工区域→XV5302切眼→XV5203巷→三水平五盘区轨道巷→三水平北翼材料暗斜井→三水平北翼运输巷→北西进风石门→北大巷→翻笼绕道→北入风井→地面 XV5203巷施工区域→XV5203巷→三水平五盘区轨道巷→三水平北翼材料暗斜井→三水平北翼运输巷→北西进风石门→北大巷→翻笼绕道→北入风井→地面 水灾事故避灾路线: 施工地点→XV5203巷(XV5204巷)→三水平五盘区轨道巷→三水平五盘区一横川→三水平五盘区皮带巷→三水平北翼皮带巷→九五盘区皮带巷→联络横川→北西回风石门→北配。