氣相壓裂措施改后

1、夏店煤礦3117回風(fēng)巷掘進工作面氣相壓裂安全技術(shù)措施夏店煤礦抽采科工程公司氣相壓裂小組2016年1月危險源辨識序號活動產(chǎn)品工作危害因素危害結(jié)果控制措施負責(zé)單位1一通三防煤（巖）塵堆積引起煤（巖）塵爆炸及時清理3117回風(fēng)巷掘進隊組煤（巖）塵飛揚損害身體健康及時清理瓦斯監(jiān)測不到位瓦斯超限執(zhí)行瓦斯巡檢制度2電氣設(shè)備電氣火災(zāi)人員傷亡、設(shè)備損壞杜絕電器設(shè)備起火電氣設(shè)備失爆引起火災(zāi)傷人杜絕失爆3設(shè)備各種保護保護失靈人員傷亡、財產(chǎn)損失及時更換4通風(fēng)無風(fēng)或風(fēng)量不足有害氣體超限及時恢復(fù)通風(fēng)5頂板反應(yīng)裂隙發(fā)育冒頂傷人縮小控頂距及時支護6井下有害氣體燃燒、爆炸傷人、設(shè)備損壞加強通風(fēng)有害氣體涌出異常傷人、設(shè)備損壞及

2、時排出有害氣體7水涌水量增大發(fā)生透水事故及時鉆探排除隱患鉆孔涌水大發(fā)生透水事故停止鉆進立即處理8火出現(xiàn)火源引發(fā)火災(zāi)發(fā)生事故杜絕失爆消滅火源9敲幫問頂活矸找不凈砸傷人員嚴格執(zhí)行敲幫問頂制度10煤與瓦斯突出形成強大的沖擊力人員造成傷亡打瓦斯釋放孔釋放瓦斯破壞通風(fēng)系統(tǒng)造成人員窒息傷亡嚴禁破壞通風(fēng)系統(tǒng)11瓦電、風(fēng)電閉鎖失靈造成人員傷亡、財產(chǎn)損失及時檢修12檢修帶電檢修、搬遷電器設(shè)備人員被電擊停電后操作沒有采用專人停送電誤送電傷人專人送電13壓裂運輸過程劇烈碰撞器材損壞運輸慢行工程公司氣相壓裂隊組封孔不良噴孔嚴格按措施要求施工鉆機、推進機未固定好機器搖擺傷人固定牢固操作人員站在鉆機、推進機后方桿體沖出傷

3、人機器后方嚴禁站人爆破過程未按要求執(zhí)行傷人按照“停電、撤人，300m外爆破”要求執(zhí)行線路磨損影響壓裂桿起爆保證線路在桿的正上方壓裂桿絲扣損傷影響壓裂桿連接保證絲扣的完好性一、概述為使3117回風(fēng)巷工作面實現(xiàn)連續(xù)掘進，提高掘進速度，加快瓦斯抽放效率，經(jīng)瓦斯研究院、夏店煤礦抽采科、工程公司壓裂小組三方商議后，決定在3117回風(fēng)巷掘進工作面實施氣相壓裂瓦斯作業(yè)，為指導(dǎo)氣相壓裂作業(yè)安全施工，保證巷道掘進安全快速，特編制此安全技術(shù)措施。1、工作面概況3117回風(fēng)巷位于31采區(qū)下部北翼，南面為31采區(qū)大巷，北面為實體煤，西面為實體煤，東面為3117E工作面。巷道斷面為矩形，寬5m，高3.2m，凈面積16，

4、掘進長度1162m。夏店煤礦3117回風(fēng)巷為3#煤層，平均煤厚5.7m，堅固性系數(shù)f為0.74，測得最大K1值為0.5，煤層透氣性系數(shù)為0.112m2/（MPad），瓦斯壓力為0.43-0.74MPa，屬于較難抽放類型。3117工作面回風(fēng)巷沿3#煤層底板掘進，巷道煤層瓦斯含量為7 -11 m3t?，F(xiàn)3117回巷抽采方式采用邊掘邊抽鉆場+迎頭預(yù)抽。2、工程量3117回巷工作面設(shè)計長度為1162m，現(xiàn)巷道已掘進300m。每80m進行一次氣相壓裂，共計施工11次。2、 作業(yè)組織1、施工組織 氣相壓裂施工器材由潞安工程公司氣相壓裂人員進行具體操作，每次壓裂潞安工程公司不少于一名技術(shù)人員對整個壓裂過程進

5、行組織和規(guī)劃。 礦方需指定一名鉆工專門進行鉆機操作，以完成壓裂器材的推進及退出工作。 礦方安排一名人員，跟蹤參與整個壓裂施工并記錄數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)上報瓦斯研究院。 礦方安排一名專職安全員負責(zé)現(xiàn)場安全施工、向調(diào)度室匯報壓裂事宜及組織壓裂現(xiàn)場警戒范圍內(nèi)人員的撤退和警戒工作。 礦方安排一名專職瓦檢員負責(zé)現(xiàn)場瓦斯及二氧化碳濃度測量工作。2、 施工分工 壓裂鉆孔及相關(guān)輔助孔由礦方組織施工。 壓裂使用器材的運輸由礦方安排完成。 鉆孔壓裂由工程公司氣相壓裂小組人員作業(yè)。三、氣相壓裂增透方案1、方案設(shè)計夏店煤礦計劃在3117回風(fēng)巷掘進工作面實施氣相壓裂作業(yè)，每次氣相壓裂需在掘進工作面迎頭施工一個壓裂鉆孔。具體壓

6、裂鉆孔參數(shù)如下：壓裂孔鉆頭直徑終孔94mm（擴孔113mm 15m)鉆孔深度80m鉆孔方位角垂直煤壁鉆孔傾角沿煤層自然傾角壓裂參數(shù)壓裂桿型號3512型/5130型壓裂桿數(shù)20根（根據(jù)實際情況適當(dāng)減少）壓裂封孔深度15m封孔壓力6-10MPa開孔高度1.6m 2、氣相壓裂原理氣相壓裂瓦斯治理技術(shù)是利用高能氣體瞬間作用于煤層，使煤體松動，化解可能存在的“瓦斯包”，壓裂瞬間能使煤層產(chǎn)生大量裂隙，煤體內(nèi)被填充或壓實的裂隙被重新打開，從而提高煤層透氣性、滲透率，促使大量吸附狀態(tài)的瓦斯轉(zhuǎn)化為游離狀態(tài)，并為游離狀態(tài)的瓦斯提供釋放通道，提高瓦斯抽采效率，降低煤層瓦斯含量和瓦斯壓力，有效降低或解決煤層中的瓦斯問

7、題。高能氣體從液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)是一個吸熱過程，不會產(chǎn)生高溫和火花，因此不會引發(fā)瓦斯和煤塵爆炸事故，且對瓦斯和煤塵有稀釋作用。氣相壓裂增透技術(shù)可以實現(xiàn)大幅提高瓦斯抽采濃度和抽采率，快速降低煤層瓦斯含量和瓦斯壓力，保障煤礦井下掘進和回采工作安全快速進行。3、氣相壓裂施工工藝施工工藝：打設(shè)鉆孔器材運輸及檢查壓裂器材連接、推進封孔與打壓壓裂解封、壓裂器材拆除器材升井封孔并網(wǎng)。4、氣相壓裂鉆孔布置圖5、 氣相壓裂器材明細名稱型號單位數(shù)量備注壓裂桿3512、5130型根20按實際需要選擇封孔器1ZFA64*2根1封孔器2ZFA64*1根1推桿C50根8按實際需要選擇手壓泵SB-30個1導(dǎo)向頭C52個1絕緣膠

8、帶PVC卷10高壓水管XK13-022米30引發(fā)線纜TJXM米300引發(fā)器MFD100個2數(shù)字萬用表UT39A個1鉆機臺14、 技術(shù)要求1、預(yù)裂鉆孔施工注意事項（1）礦方組織人員在預(yù)定位置實施鉆進作業(yè)，在迎頭作業(yè)時必須安設(shè)前探梁防護，將巷道支護完好后方可作業(yè)。（2）壓裂鉆孔質(zhì)量要求： 使用94mm鉆頭打設(shè)鉆孔時，需要用113鉆頭進行擴孔15m；若采用水鉆打設(shè)鉆孔時，擴孔深度視現(xiàn)場鉆孔情況適當(dāng)延伸。 保證壓裂鉆孔不塌孔、不串孔；按技術(shù)方案設(shè)計鉆孔參數(shù)施工；且壓裂鉆孔見煤不少于50m。（3）鉆進時要按照“低壓慢速，邊進邊退，掏空前進”十二字方針施工，鉆進過程要認真觀察鉆孔排粉情況，一旦發(fā)現(xiàn)排粉不暢

9、或不排粉，立即后退鉆桿，鉆機保持正常轉(zhuǎn)動10min后進行試鉆進，待孔內(nèi)正常排粉后，方可繼續(xù)鉆進。（4）臨時停鉆時，要將鉆頭退離孔底不小于3m，防止煤巖粉卡住鉆桿；停鉆時間較長時應(yīng)將鉆桿全部拔出。（5）發(fā)生掉鉆事故時，及時上報隊組具體掉鉆情況，掉鉆現(xiàn)場必須吊掛警示牌，并編寫掉鉆事故報告報送抽采科、地測科等相關(guān)部門備案。（6）鉆孔施工中鉆工要認真觀察鉆孔排粉情況，鉆孔見巖長度不得大于5m，否則必須將鉆桿全部退出，并向隊組匯報煤巖情況，由隊組決定是否繼續(xù)鉆進，由壓裂施工人員決定是否進行壓裂。（7）在鉆孔施工過程中，因遇巖或瓦斯頂鉆等情況造成無法達到設(shè)計孔深時，須將鉆孔孔深，煤、巖和瓦斯等情況如實匯報

10、隊組，并錄入臺賬。 (8）跟班隊干和班組長要準確測量孔外余尺，清點剩余鉆桿數(shù)量，以核實進尺或孔深，并記錄在鉆孔施工記錄表上，記錄表必須嚴格按要求填寫。 （9）施工過程中嚴密關(guān)注鉆孔施工情況，做好鉆孔施工現(xiàn)場描述工作，若遇地質(zhì)異常、夾鉆、噴孔等異常情況，必須立即向隊組匯報，由隊組上報抽采科、地測科，在未經(jīng)礦方同意復(fù)工之前，嚴禁作業(yè)。（10）在拔鉆過程中，鉆工必須與其他工人緊密配合，操作要輕而穩(wěn)，如卡鉆、夾鉆等異常情況，適當(dāng)降低鉆機轉(zhuǎn)速并在鉆桿尾端加裝壓風(fēng)管進行風(fēng)壓沖孔，不得猛拔、硬拉，不得超負荷作業(yè)，待鉆機轉(zhuǎn)到恢復(fù)正常后方可繼續(xù)退鉆，充分保證鉆孔的成型度。 （11）鉆孔成孔后必須使用壓風(fēng)管進行風(fēng)

11、壓沖孔，待孔內(nèi)煤渣、煤粉充分干凈后用破舊風(fēng)筒或編制編織袋將鉆孔堵住。（12） 成孔后必須及時堵孔，在未進行壓裂之前不得封孔；打鉆過程中產(chǎn)生的廢孔必須當(dāng)日用水泥砂漿進行封堵，封堵長度不小于3m，封堵完畢之后將外壁抹平。2、 器材運輸及檢查2.1地面運輸 （1）壓裂桿下井需在地面裝礦車，防止高溫暴曬。因特殊情況未能及時下井時應(yīng)將壓裂器材整齊擺放至陰涼、通風(fēng)地點。 （2）在地面將壓裂桿人工裝入普通礦車內(nèi)，裝料時應(yīng)將物料擺放整齊、，并派專人看護直至材料下井。 （3)在壓裂桿下井的前一個班提前通知運搬隊、運輸調(diào)度。通過礦車運至井下，礦車上必須墊木板或廢舊皮帶，防止在運輸過程中與礦車發(fā)上碰撞。 2.2井下

12、運輸 2.2.1軌道運輸 （1) 裝卸時必須用卡軌器將礦車穩(wěn)住，必須人工裝卸車，要求輕拿輕放，將壓裂桿擺放整齊。 （2)在電機車運輸巷道推車時，必須經(jīng)井下運輸調(diào)度同意，并按調(diào)度指示推車。 (3)運料人員必須身穿反光衣，在推車時必須時刻注意前方，。在開始推車、停車、掉道、發(fā)現(xiàn)前方有人或有障礙物、從坡度較大的地方向下推車，以及接近岔道、彎道、巷道口、風(fēng)門、硐室出口時，都必須發(fā)出警號并減速慢行。 (4)由于壓裂桿長度較長，在同方向推車時，兩車的間距不得小于10米，且超出的壓裂桿全部朝前。若前車停時，要立即發(fā)出警號通知后車，以免發(fā)生壓裂桿碰撞事故。 (5)推車人員兩腳應(yīng)站在道外，不準在車前拉車或道心推

13、車，并注意巷道兩幫或風(fēng)門等物體擠傷人，不準手推壓裂桿進行推動礦車，以免損傷壓裂桿。 (6)推車過道岔時要減速行駛，避免劇烈震蕩壓裂桿，要在減速停車后，再扳道岔，過道岔后應(yīng)將道岔扳回原位。(7)推到位置的礦車，應(yīng)掛好鉤或用卡軌器穩(wěn)住，檢查壓裂器材的完好性。 （8）使用無極繩轎車時，避免突然起動，速度不得超過0.5m/s。 2.2.2人工運輸 （1）兩人以上裝卸時，必須互叫互應(yīng)，行動一致，要先起一頭或先放一頭，做到輕起輕放，不準盲目亂仍，以免出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。 （2）從車場運至工作面過程中安排專人看護，物品存放位置：遠離淋水區(qū)域、安全可靠。 （3）器材到達預(yù)定位置后要三檢查：壓裂器材數(shù)量是否與下井?dāng)?shù)量

14、相符；是否存在漏氣現(xiàn)象；逐一排查壓裂器材電阻情況。 3、壓裂器材連接、推進（1）壓裂桿入孔前逐一檢查是否存在漏氣，并用專用電阻網(wǎng)絡(luò)防爆測試儀測量電阻，對電阻異常的要做好標記，上井后排查問題；確認電阻正常的壓裂桿方能將其推入鉆孔。（2）按指定要求將一定數(shù)量的壓裂桿逐個按次序連接在一起，并逐節(jié)檢查電路電阻情況，當(dāng)電路狀況完好后繼續(xù)將壓裂桿推入鉆孔。（3）推入孔內(nèi)的壓裂桿的數(shù)量達到要求后連接第一根封孔器將封孔器注水管及引發(fā)線路與封孔器連接，測試線路導(dǎo)通情況。（4）在第一根封孔器后連接推桿，將所有管路連接穩(wěn)固，并將其固定于推桿之上，隨著推桿的推進而逐步導(dǎo)入。推入推桿至壓裂桿到達孔內(nèi)指定位置，保證第一根

15、封孔器封孔距離為15m。（5）當(dāng)壓裂桿推入鉆孔指定位置，在推桿后連接第二根封孔器，將封孔器注水管及引發(fā)線路與封孔器連接，測試線路導(dǎo)通情況。（6）在第二根封孔器后連接推桿，將所有管路連接穩(wěn)固，并將其固定于推桿之上，隨著推桿的推進而逐步導(dǎo)出。（7）根據(jù)實際情況調(diào)整第二根封孔器后推桿根數(shù)，使得推桿外露長度不大于1.5m，外露推桿固定在鉆機夾持器上，鉆機連接后必須打緊液壓柱，固定牢固。（8）所有桿體推入過程禁止旋轉(zhuǎn)，注水管及線路均固定于桿體上部。4、 封孔與測壓（1）當(dāng)孔內(nèi)所有設(shè)備連接可靠，測試電阻穩(wěn)定后，將高壓注水管路連接至手壓泵，測壓管路連接至測試壓力表上，然后利用手壓泵對孔內(nèi)的兩個封孔器依次進行

16、注水打壓。（2）手壓泵壓力表和管路壓力表必須保證完好，注水過程認真記錄壓力表讀數(shù)；（3）對封孔器注水打壓達到610MPa后，關(guān)閉截止閥，管路壓力表讀數(shù)穩(wěn)定后，重新檢查鉆機加固情況，防止鉆機移動。5、啟動壓裂（1）將3117回風(fēng)巷掘進工作面瓦斯傳感器后移至距壓裂施工地點50米位置，壓裂前測量巷道CH4濃度，在瓦斯?jié)舛鹊陀?.5%、CO2濃度低于0.5%，方可開始壓裂。（2）匯報調(diào)度，由調(diào)度室通知，3117回風(fēng)巷迎頭至36采區(qū)專用回風(fēng)巷整個回風(fēng)流沿線嚴禁人員進入，安排相關(guān)人員在施工地點30米范圍之內(nèi)對風(fēng)水管、鉆機、電氣設(shè)備、燈罩等做好防護工作?，F(xiàn)場安全員負責(zé)將3117回風(fēng)巷作業(yè)人員全部撤至警戒線外

17、，并安排專人做好各處警戒工作，警戒線應(yīng)設(shè)在施工地點300米處。（3）安全員巡視整個3117回風(fēng)巷掘進工作面及36采區(qū)專用回風(fēng)巷，清點人數(shù)，確認回風(fēng)流路線人員全部撤出后，同時要求綜掘二隊配合停電，停電范圍是3117回風(fēng)巷至西風(fēng)井回風(fēng)繞道所有電器，具體由綜掘二隊專職電工停12#橫貫饋電。氣相壓裂施工人員接到引發(fā)命令后方可啟動引發(fā)器。6、解封及桿體的拆除（1）壓裂壓裂完成30min后，由瓦斯員及時對巷道內(nèi)瓦斯、二氧化碳濃度進行測量，并及時向調(diào)度匯報。（2）瓦斯員測量完巷道內(nèi)瓦斯、二氧化碳濃度后，氣相壓裂人員進入壓裂現(xiàn)場，在壓裂鉆孔下風(fēng)側(cè)懸掛便攜式瓦檢儀，當(dāng)班班長觀察壓裂鉆孔孔口是否有異?，F(xiàn)象，若有噴

18、氣及其他響動，延長解封時間；確認安全后，緩慢打開封孔器卸壓閥；卸壓時保證正前方無人。（3）退壓裂桿過程中施工人員要處于壓裂桿兩側(cè)，防止桿體脫落傷人。（4）鉆孔壓裂后，及時并網(wǎng)抽放，防止發(fā)生瓦斯預(yù)警、超限事故。（5）發(fā)生掉壓裂桿事故時，及時上報隊組具體掉壓裂桿情況，事故現(xiàn)場必須吊掛警示牌，標明掉桿信息，并編寫事故報告報送抽采科、地測科等相關(guān)部門備案。五、處理壓裂鉆桿掉鉆的方法及措施5.1方法及措施在壓裂施工過程中，由于壓力過大和鉆桿接頭絲扣螺紋老化等情況可能造成丟鉆桿事故發(fā)生，施工隊組應(yīng)通過以下方法處理掉鉆情況：5.1.1采用打撈鉆桿法：適用于鉆壓裂桿斷入孔內(nèi)使用。施工工藝：（1）材料準備： 專

19、用探孔鉆桿（4分鋁塑管），長度不少于60m； 打撈鉆桿，長1.5米，內(nèi)徑85毫米，壁厚5毫米，數(shù)量不少于40根； 與鉆機配套的鉆桿變徑。（2）施工步驟： 使用探桿確定壓裂桿距孔口的具體位置； 將打撈鉆桿與鉆桿變徑連接，慢慢將打撈鉆桿引入鉆孔內(nèi)，直至打撈鉆桿將孔內(nèi)壓裂桿全部套住； 利用鉆機退出打撈鉆桿。5.1.2采用內(nèi)套絲法：即壓裂鉆桿絲扣連接法，適用于鉆桿斷入孔內(nèi)距離孔口10m范圍之內(nèi)使用。施工工藝：（1）材料準備： 專用探孔鉆桿（4分鋁塑管）； 型號相對應(yīng)的鉆桿（推桿）。 與鉆機配套的鉆桿變徑。（2）施工步驟： 使用探桿確定鉆桿（推桿）距孔口的具體位置； 利用鉆機將鉆桿推入鉆孔內(nèi)，鉆機夾持器

20、旋轉(zhuǎn)鉆桿絲頭，與所掉鉆桿尾端絲扣重新套絲； 待絲扣連接后起鉆，退出鉆桿。5.1.3采用打撈母錐法：適用于封孔器部分斷裂情況。施工工藝：材料準備： 專用探孔鉆桿（4分管）； 打撈母錐； 配套鉆桿、變徑。施工步驟： 使用探桿確定壓裂桿距孔口的具體位置； 將打撈母錐慢慢引入鉆孔內(nèi)，直至鉆入所掉封孔器尾端； 利用鉆機旋動打撈母錐，強制在所掉封孔器尾端套扣內(nèi)，將打撈母錐完全套住封孔器后方可起鉆。5.2技術(shù)要求 打撈壓裂桿期間需要打鉆施工隊組配合，并且氣相壓裂隊組全程有跟班隊干以上級別現(xiàn)場跟班。 打撈過程中，嚴格按照煤礦安全規(guī)程相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。 所有施工人員工作服必須穿戴整潔，衣袖扎緊，施工現(xiàn)場整潔。 施工

21、前，必須對施工現(xiàn)場頂板、幫部支護情況以及管路吊掛情況進行全面檢查，實現(xiàn)確保安全后方可施工。 嚴禁用鐵器敲打鉆桿，嚴禁扔、砸鉆機設(shè)備及操作工具，以防產(chǎn)生火花。 鉆進過程中，鉆機司機要認真觀察鉆機運轉(zhuǎn)情況。 使用鉆桿時，檢查打撈鉆桿，應(yīng)不堵塞、不彎曲；不合格的不得使用。 連接打撈鉆桿時，要對準絲口，避免歪斜。 在拔鉆過程中，鉆工必須與其他工人緊密配合，操作要輕而穩(wěn)，如卡鉆、夾鉆等異常情況，適當(dāng)降低鉆機轉(zhuǎn)速并在鉆桿尾端加裝壓風(fēng)管進行風(fēng)壓沖孔，不得猛拔、硬拉，不得超負荷作業(yè)，待鉆機轉(zhuǎn)到恢復(fù)正常后方可繼續(xù)退鉆。六、 安全技術(shù)措施1、嚴格執(zhí)行煤礦“三大規(guī)程”，嚴禁違章指揮、違章作業(yè)、違反勞動紀律，必須做到

22、“先安全，后生產(chǎn)”。2、嚴格執(zhí)行“三人聯(lián)鎖”作業(yè)制度。3、所有壓裂桿運輸過程中，必須擺放整齊、捆扎好，在具備條件情況下派專人看護直至壓裂器材到達施工現(xiàn)場。4、壓裂桿在運輸搬運的過程中嚴禁撞擊、震動、接近電源、熱源。5、根據(jù)壓裂現(xiàn)場所處巷道頂?shù)装?、圍巖情況，確定是否減少入孔壓裂桿數(shù)。6、掘進迎頭施工壓裂鉆孔時，要保證壓裂孔的壓裂位置在超前探鉆孔安全距離以內(nèi)。7、逐一將壓裂桿及其配套的線路、部件邊連接邊送入鉆孔，推入時連接線路必須在桿體上部，以免在設(shè)備送入鉆孔時擦傷、擦斷。8、對現(xiàn)有的封孔器進行打壓試驗。9、保證封孔器與手壓泵連接可靠，打壓至610Mpa確保封孔質(zhì)量。10、如壓裂施工現(xiàn)場條件允許，可以使用鉆機作為推進裝置完成推進，孔外固定時，最后一根推桿必須穩(wěn)固與鉆機連接，防止壓裂過程中桿體噴出對人員、設(shè)備造成傷害。11、使用鉆機安全技術(shù)措施1）鉆機與最后一根推桿穩(wěn)固連接，防止壓裂中桿體噴出。2）鉆機頂住后，由機電工切斷鉆機電源。12、壓裂前由機電工與礦方機電部協(xié)調(diào)，對壓裂現(xiàn)場所處巷道斷電。13、壓裂前測量巷道CH4濃度，在瓦斯?jié)舛鹊陀?.5%、CO2濃度低于0.5%(使用便攜CO2檢測儀測量)方可開始壓裂。14、鉆孔壓裂后，煤壁裂隙增加發(fā)育，瓦斯涌出量大，如該鉆孔需要采用預(yù)抽措施應(yīng)及時并網(wǎng)，防止發(fā)生瓦