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正文內(nèi)容

龍馬煤礦井下水力壓裂試驗方案(參考版)

2025-05-06 04:36本頁面
  

【正文】 。100/100光干涉式瓦斯檢定器一臺。封孔器30米/根 10根。注將泵一臺,型號ZBQ22/。第六章 需要配套的設(shè)備及材料2寸無縫鋼管及接頭,鋼管壁厚滿足不少于30MPa抗壓強度150m。其它未盡事宜按《煤礦安全規(guī)程》和《防突規(guī)定》執(zhí)行。所有入井人員必須配戴隔離式自救器。1乳化泵停泵后,當(dāng)壓力表指示降到4MPa以下時,方可在泵站打開卸壓閥門放水卸壓。1壓裂現(xiàn)場施工人員必須服從命令、聽從指揮。1壓裂施工人員必須與指揮中心保持聯(lián)系,壓裂期間每10~15分鐘匯報一次。1壓裂實施期間,警戒人員要切實負責(zé),嚴(yán)禁人員進入施工地點及壓裂地點影響區(qū)域。壓裂前,由調(diào)度室落實施工地點及壓裂地點影響區(qū)域的停電及撤人情況,全部落實到位后通知現(xiàn)場負責(zé)人開始壓裂工作。壓裂實施前,壓裂地點及壓裂地點影響區(qū)域的人員必須撤離208工作面所有回風(fēng)流經(jīng)巷道風(fēng)門以外,并設(shè)置警戒,乳化泵司機使用遠控開關(guān)撤到104回風(fēng)巷距乳化泵15m以外。異常時由調(diào)度室通知各施工單位按避災(zāi)路線迅速撤離。加強高壓管路系統(tǒng)的維護管理,安裝后必須對高壓管路系統(tǒng)進行認真全面的檢查,使用前必須對高壓管路進行洗管、耐壓測試,發(fā)現(xiàn)異常必須立即處理,否則不得進行高壓壓裂操作。機運段負責(zé)停電、復(fù)電。負責(zé)在各警戒點設(shè)置直通調(diào)度室的電話安全科負責(zé)安全措施的監(jiān)督檢查和措施落實。通整段負責(zé)抽放管路連接和負責(zé)現(xiàn)場鉆孔施工。負責(zé)協(xié)調(diào)注漿泵下井、安置、安裝與調(diào)試和乳化泵的開啟注液和停運工作。(1)水力壓裂領(lǐng)導(dǎo)小組組成:組 長: 商寶田副 組 長: 張立波 王志剛成 員: 韓 松 張文明 尚世新 李延輝 張俊生 胡東坤 胡成坤 宋師良 張金煉 王海波(2)組織措施水力壓裂期間,有一名小組領(lǐng)導(dǎo)在礦調(diào)度室指揮,井下由一名小組領(lǐng)導(dǎo)負責(zé)現(xiàn)場指揮。⑦配料時,嚴(yán)禁在泵運轉(zhuǎn)過程中直接將手伸入到配料箱加料,避免攪拌時傷人。⑤注漿完畢,停泵泄壓后,才能拆卸注漿泵輸入端和輸出端管路。④注漿泵開啟后,要仔細觀察注漿情況:正常情況下,注漿量要確保充足;異常情況下(如不上漿或憋泵)要立即停止注漿,關(guān)閉注漿泵,查明原因。②開啟注漿泵前,要確保輸入端和輸出端管路連接緊密,各類閘閥(含卸壓閥)均安裝到位,可正常使用無泄露。 嚴(yán)格按設(shè)計要求將封孔管下到封孔深度。注漿前,要試運轉(zhuǎn)注漿泵,確保注漿泵氣密性完好,壓力不外泄,注漿泵壓力輸出端嚴(yán)禁站人。否則需采取措施,進行掃孔。第一節(jié) 壓裂施工安全防護技術(shù)措施一、封孔安全技術(shù)措施鉆孔封孔注漿前,施工人員要熟悉鉆孔封孔工藝,嚴(yán)格要求配比好所需封孔注漿材料。高壓管路選用內(nèi)徑Φ32mm乳化液高壓管。高壓管路選取Φ32mm高壓壓裂專用膠管,接頭采用高壓快速接頭連接,高壓管路外端連接專用壓裂泵高壓輸出端,里端連接封孔管。壓裂高壓管路長度,無縫壓裂鋼管長度等根據(jù)需要配備。 利用在回采巷道安裝的瓦斯傳感器,觀測壓裂施工過程中的瓦斯涌出情況。其中,鉆孔抽采濃度和礦方現(xiàn)有的抽放鉆孔進行對比。利用在壓裂孔兩側(cè)施工的抽采鉆孔,測試其抽采濃度,若濃度較壓裂區(qū)域外的鉆孔提高50%以上,則視為壓裂有效影響。壓裂前,應(yīng)對高壓管路進行試壓,試壓壓力為20MPa,以不滲漏、壓力不降為達標(biāo);因處理故障等更換的管線,應(yīng)重新試壓。高壓管路沿入風(fēng)下順槽下幫就地敷設(shè),放置穩(wěn)當(dāng),不被尖銳物品或重物傷害,不得壓、蓋、淹。的彎頭。壓裂泵頭朝向管路敷設(shè)方向,泵排出口高壓硬質(zhì)管線連接長度不少于20 m;管路接頭應(yīng)涂抹螺紋密封脂,螺紋旋緊扭矩按相關(guān)要求選用。(2)壓裂設(shè)備運輸、安裝要求巷道內(nèi)吊裝、對接壓裂設(shè)備時,壓裂設(shè)備與巷幫支護;壓裂動力端與巷幫支護的距離應(yīng)滿足設(shè)備檢查和維修的需要。(1)泵站要求乳化泵站放置在+145m水平回風(fēng)巷交匯處。第六節(jié) 壓裂泵擺放和管路敷設(shè)。(9)壓裂結(jié)束30分鐘后,由救護隊員進入壓裂地點查看。(8)按照設(shè)計壓裂順序?qū)嵤毫?。?)高壓管路連接壓裂孔。(4)壓裂孔封孔。(2)敷設(shè)高壓管路,與壓裂設(shè)備相連。在注水形成壓力之前,需充填壓裂泵組至壓裂孔的管道已經(jīng)壓裂孔,此處需要的水量約為:其中:為充填管道和壓裂孔所需水量,m3;、分別為充填管道所需水量、管道半徑和管道長度,m3;、分別為充填壓裂孔所需水量、壓裂孔半徑和壓裂孔長度,m3;因此,壓裂所需總注水量為以上兩部分之和。本次試驗水力壓裂地點208綜采工作面區(qū)域的上覆巖石厚度累計400m?!艿滥ψ?,MPa。注漿過程簡單易掌握,一次注漿即可完成封孔,封孔效率高。⑷ ,爆破閥爆破,壓力下降,開始注堵中間段,直至注漿泵出現(xiàn)注漿困難為止,注漿完成,清洗注漿泵。⑵ 檢查封孔泵等?,F(xiàn)場提前預(yù)備封孔器、注漿泵、膨脹水泥等封孔材料及設(shè)備,按照圖44封孔流程進行封孔,壓裂孔封孔深度20m,抽采孔封孔深度20m。采購礦用封孔微膨脹水泥具有凝固后不析水、膨脹系數(shù)高和膨脹后致密性強、成本較低等特點,能封堵鉆孔和滲入鉆孔周邊裂隙區(qū)域保證鉆孔氣密性。先將龍馬煤礦二層煤該區(qū)域的范圍預(yù)計距離巷道壁15~20m。研究表明以切向應(yīng)力超過原巖垂直應(yīng)力5%處為邊界線,巷道周圍煤體受影響范圍(卸壓區(qū)、應(yīng)力集中區(qū))一般為巷道斷面的3~5倍。應(yīng)力集中區(qū)煤體應(yīng)力增大,透氣性降低,因而封孔應(yīng)以密封煤體應(yīng)力集中區(qū)為主。由于卸壓區(qū)裂隙發(fā)育,因而封孔位置應(yīng)超過卸壓區(qū),以此保證封孔效果。根據(jù)煤體力學(xué)狀態(tài)的不同,可以將其分為3個區(qū)域:卸壓區(qū)、應(yīng)力集中區(qū)、原始應(yīng)力區(qū),如圖43所示。由此可知,封孔技術(shù)及封孔材料必須解決4個關(guān)鍵問題:①封孔能夠使抽采管與孔壁之間的環(huán)狀間隙不漏氣②避免封孔段周邊鉆孔裂隙帶漏氣③封孔長度必須超過巷道裂隙帶④封孔材料凝固后不產(chǎn)生材料裂隙帶或產(chǎn)生的材料裂隙帶不足以形成漏風(fēng)通道。鉆孔密封段漏風(fēng)區(qū)域由巷道掘進和鉆孔施工耦合形成,將鉆孔周邊裂隙區(qū)域劃分為鉆孔裂隙帶、巷道裂隙帶、耦合裂隙帶和材料裂隙帶,這些裂隙帶中的裂隙擴展溝通形成鉆孔的外聯(lián)通道,導(dǎo)致鉆孔內(nèi)室與巷道聯(lián)通。)孔深(m)孔徑(mm)封孔長度(m)孔間距(m)1垂直巷幫沿煤層55Φ113mm202垂直巷幫沿煤層55Φ113mm20103垂直巷幫沿煤層55Φ113mm20204垂直巷幫沿煤層55Φ113mm20305垂直巷幫沿煤層55Φ113mm2030圖41 第一階段壓裂孔布置平面圖 抽采孔參數(shù)設(shè)計壓裂區(qū)域內(nèi)的抽采孔平行壓裂孔施工,孔間距初步為20m,待壓裂試驗完畢后再施工抽采孔,根據(jù)壓裂效果可做適當(dāng)調(diào)整。表41 壓裂孔施工參數(shù)表序號方位角(176。第一階段試驗壓裂孔的有效半徑及封孔方式(2個鉆孔);第二階段以有效半徑進行布孔。/min,因此設(shè)計施工堅持“壓穿卸壓”的原則,即盡可能實現(xiàn)壓裂鉆孔間相互貫通,形成大的裂縫,從而實現(xiàn)層間卸壓,實現(xiàn)自然解吸條件下的煤層瓦斯預(yù)抽效率的提高。r、~、~/t、179。第二節(jié) 施工原則龍馬煤礦2煤層煤體結(jié)構(gòu)完整,層理、節(jié)理發(fā)育,煤的堅固性系數(shù)為3~4,煤的自然解吸量所占比重較大,208綜采下順槽由沈陽煤科院測定的煤層瓦斯參數(shù)及瓦斯涌出量報告中顯示,179。數(shù)據(jù)顯示2179。內(nèi)部無礦物充填現(xiàn)象,亦無結(jié)核、
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