【正文】 底板M87包水泥， 檢驗孔設計及施工（一）試驗第一階段檢驗孔設計試驗第一階段共設計檢驗孔12個，檢驗孔終孔位置圖見圖6，其中，煤層走向方向東西兩側(cè)各設計8個檢驗孔，垂直巷道頂板施工，煤層走向方向原則上施工一側(cè)的檢驗孔，按照一個鉆場施工。壓裂鉆孔孔口采用馬麗散加棉紗封堵，同時在孔口打入木塞；壓裂鉆孔采用水泥砂漿機械封孔，水泥與白水泥混合比例為3：1，注漿至壓裂煤層底板位置。改進后，由于孔內(nèi)壓裂管總重大大降低，壓裂管輸送時間由原來的2~3h縮短到1h以內(nèi)，壓裂管成本比原來降低70%，降低了成本、勞動強度的同時，消除了壓裂管由于自重過大導致滑落傷人的安全隱患。Φ75mmΦ94mm51m水排（三）壓裂孔封孔工藝壓裂試驗第一階段，孔內(nèi)壓裂管采用規(guī)格為：孔口前10米采用壁厚13mm，DN 25mm無縫鋼管，孔內(nèi)采用壁厚8mm，DN25mm無縫鋼管，每段長2m，其中煤孔段內(nèi)壓裂管做成篩管，見圖4。Φ75mmΦ94mm48m水排壓390176。表4 W10瓦斯巷壓裂孔施工參數(shù)壓裂孔號施工日期傾角方位角鉆孔直徑擴孔直徑孔深排粉工藝終孔位置壓190176。第一階段采用寶雞航天動力HTB500型高壓泥漿泵，共設計壓裂孔2個（壓壓2），位于W10瓦斯巷上平巷，其中壓1孔設計壓裂M7煤層，壓2孔設計壓裂M7～M12煤層；試驗第二階段采用六合煤機公司生產(chǎn)BZW200/56型高壓泵，共設計壓裂孔2個（壓壓4），位于W10瓦斯巷210下方，見圖3，其中壓3孔設計壓裂M7煤層，壓4設計壓裂M8煤層。高壓泵安設在W10瓦斯巷+210處新鮮風流中，控制臺布置在210中部大巷至W10瓦斯巷繞道內(nèi)，見圖2；水表安裝在高壓泵的進水側(cè)，將井下供水管連接至高壓注水泵的水箱進水口；常壓水通過高壓泵加壓后，采用高壓膠管與壓裂管連接，將高壓水流輸送至鉆孔內(nèi)。（二）BZW200/56型壓裂泵運輸及安裝本次高壓水力壓裂試驗使用的高壓泵為南京六合泵業(yè)公司生產(chǎn)的BZW200/56型壓裂泵，壓裂泵最大工作壓力56MPa，考慮到本壓裂泵組與寶雞航天動力泵業(yè)公司的高壓泵相比體積較小，因此，設備運輸從罐籠下井，經(jīng)豎井→W區(qū)主石門→W區(qū)軌道下山→280主石門→W區(qū)210材料下山→W區(qū)210石門→W區(qū)210大巷進入試驗地點。（一）HTB500型壓裂泵運輸及安裝考慮到本壓裂泵組體積較大，整套設備的安放及管路布置需要考慮整套設備能夠順利到達安放地點，設備的下井路線為：金雞巖副斜井→+350主石門→W區(qū)主石門→W區(qū)軌道下山→280主石門→W區(qū)280皮帶運輸巷→W10瓦斯巷進入試驗地點。各個泵的性能參數(shù)見下表3。表2 試驗地點原始煤層瓦斯參數(shù)瓦斯參數(shù)測定位置測定時間測定值原始煤層瓦斯含量W10CH4上平巷5月10日M7：M8：W10CH4210處6月21日M7： m3/tM8： m3/t原始煤層瓦斯壓力W10CH4上平巷M75月~6月M7：W10CH4210處M85月~6月M8：原始煤層含水量W10CH4上平巷5月16日M7：%5月16日M8：%試驗地點W10瓦斯巷目前風量1300m3/min，%。高壓水力壓裂試驗地點煤層埋深約為500~590m。試驗地點選擇在W10瓦斯巷，上方對應為W2706工作面運輸巷。打通一礦根據(jù)公司水治瓦斯計劃要求，順利完成節(jié)點計劃任務，公司計劃任務及完成情況見下表1：表1 松藻煤電公司打通一礦水力壓裂計劃表序號實施地點鉆孔數(shù)時間節(jié)點實際開始時間完成時間1W10瓦斯巷上平巷25月～7月2011年5月已完成2W10瓦斯巷210下29月～11月2011年7月已于9月初完成2 試驗地點概況 工作面布置打通一礦現(xiàn)為上保護層的開采方式，主采煤層為M M8煤層。打通一煤礦為煤與瓦斯突出礦井，煤質(zhì)松軟，煤層瓦斯含量大，透氣性系數(shù)低，穿層鉆孔施工過程中垮孔嚴重，瓦斯預抽非常困難，嚴重威脅礦井采掘安全。1 前言松軟低透氣性煤層由于承受上部覆巖的重量，煤層內(nèi)原生裂隙受壓縮處于閉合或半閉合狀態(tài)，導致煤層原始透氣性較小。從壓裂過程考察看，M8煤層注入流量（6～8m3/h）遠大于M7煤層（3～4m3/h）。從該孔累計抽放35天的考察結(jié)果看，采用水力壓裂措施后，壓裂孔瓦斯抽放量未出現(xiàn)衰減，隨著煤層中水的排出，瓦斯抽放量在一定時間內(nèi)有增大現(xiàn)象。壓3孔設計壓裂M7煤層，～，累計施工檢驗孔9個，通過壓風取樣檢測煤層水分知該壓裂孔沿煤層傾向最大影響范圍是上方30m，下方20m，沿走向最大影響范圍是30m。壓2孔設計壓裂M7～M12煤層，主泵壓力17～，流量在18～。對壓裂影響范圍內(nèi)的檢驗孔與常規(guī)鉆孔抽放效果進行對比，結(jié)果表明：壓裂后，鉆孔瓦斯自然排放及抽采濃度、純量均有大幅提高。試驗第一階段采用寶雞航天動力集團生產(chǎn)的HTB500型泵壓裂2個孔（壓1孔，壓2孔）；試驗第二階段采用南京六合煤機公司生產(chǎn)的BZW200/56型泵壓裂2個孔（壓3孔，壓4孔）。礦井在成熟應用水力割縫技術基礎上，開展了高壓水力壓裂技術試驗研究。 重慶松藻煤電公司打通一煤礦松軟突出煤層高壓水力壓裂試驗總結(jié)報告 松藻煤電公司打通一煤礦二零一一年九月目 錄 摘 要 21 前言 52 試驗地點概況 6 工作面布置 6 試驗地點的煤層瓦斯賦存情況 63 壓裂設備選型及運輸安裝 7 壓裂設備選擇 7 設備運輸及安裝 84 鉆孔設計及施工 9 壓裂孔設計及施工 9 檢驗孔設計及施工 135 壓裂實施 14 HTB500型泵壓裂試驗 14 BZW200/56型泵壓裂試驗 166 壓裂效果考察 17 壓裂范圍考察 17 抽采效果考察 237 結(jié)論 3036 / 37摘 要 打通一礦為煤與瓦斯突出礦井，煤層透氣性系數(shù)低，煤質(zhì)松軟，煤層瓦斯含量大，穿層鉆孔施工過程中垮孔嚴重，瓦斯預抽非常困難，嚴重威脅礦井采掘安全。隨著礦井向深部延深，瓦斯威脅日益加劇，因此礦積極推進“水治瓦斯”科技攻關，強化瓦斯抽采。本次水力壓裂試驗分兩個階段進行，累計壓裂4個孔，壓裂試驗達到預期節(jié)點目標。壓1孔設