DB14T 2049-2020 煤礦采空區(qū)（廢棄礦井）煤層氣地面抽采安全規(guī)范

ICS75.160DB14山西省市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布IDB14/T2049—2020前言 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語(yǔ)和定義 14井位及層位選擇 25鉆井 36場(chǎng)地及設(shè)備 37抽采 48其他 5參考文獻(xiàn) 6DB14/T2049—2020本標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)GB/T1.1-2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由山西省應(yīng)急管理廳提出并按職責(zé)監(jiān)督實(shí)施。本標(biāo)準(zhǔn)由山西省安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：山西藍(lán)焰煤層氣集團(tuán)有限責(zé)任公司、山西燃?xì)饧瘓F(tuán)有限公司、山西藍(lán)焰煤層氣工程研究有限責(zé)任公司。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：王保玉、田永東、趙向東、王宇紅、李國(guó)富、郭盛強(qiáng)、郝春生、李友誼、李超、孫天玉。1DB14/T2049—2020煤礦采空區(qū)（廢棄礦井）煤層氣地面抽采安全規(guī)范本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了煤礦采空區(qū)（廢棄礦井）煤層氣地面抽采的井位及層位選擇、鉆井、場(chǎng)地及設(shè)備、抽采和其他要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于山西省轄區(qū)內(nèi)煤礦采空區(qū)（廢棄礦井）煤層氣地面抽采的安全管理。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T28754煤層氣（煤礦瓦斯）利用導(dǎo)則GB/T31537煤層氣（煤礦瓦斯）術(shù)語(yǔ)GB50471煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)AQ1081煤層氣地面開(kāi)采防火防爆安全規(guī)程AQ1115煤層氣地面開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目安全設(shè)施設(shè)計(jì)審查和竣工驗(yàn)收規(guī)范DZ/T0250煤層氣鉆井作業(yè)規(guī)范SY/T5964鉆井井控裝置組合配套安裝調(diào)試與維護(hù)SY/T6202鉆井井場(chǎng)油、水、電及供暖系統(tǒng)安裝技術(shù)要求SY/T6426鉆井井控技術(shù)規(guī)程SY/T6646廢棄井及長(zhǎng)停井處置指南3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1煤礦采空區(qū)在煤礦作業(yè)過(guò)程中，將地下煤炭開(kāi)采后留下的空間。3.2廢棄礦井指在國(guó)家現(xiàn)行政策、利益、資源及其他環(huán)境因素約束下不足以繼續(xù)開(kāi)采利用而被放棄的礦井。3.3采空井為抽采煤礦采空區(qū)（廢棄礦井）煤層氣而在地面施工的鉆井。2DB14/T2049—20203.4裂隙帶垮落帶上方巖層產(chǎn)生斷裂或裂隙但仍保持其原有層狀的區(qū)域。3.5管道阻火器安裝在輸送可燃?xì)怏w管道中，阻止傳播火焰（爆燃或爆轟）通過(guò)的裝置，由阻火芯、阻火器外殼及附件構(gòu)成。4井位及層位選擇4.1資源條件4.1.1獲取煤礦采空區(qū)瓦斯?jié)舛?、瓦斯資源賦存量、采空區(qū)面積、抽采年限等參數(shù)先行評(píng)估。4.1.2優(yōu)先選取原始瓦斯含量較高、周邊遺留煤炭資源較多、目標(biāo)區(qū)上下煤層群多的區(qū)域。4.2地質(zhì)條件4.2.1應(yīng)選取煤層底板標(biāo)高較高、不易積水的區(qū)域。4.2.2井位選擇應(yīng)避開(kāi)井下已知的采空積水區(qū)。4.2.3井位布置應(yīng)避開(kāi)斷層、陷落柱等地質(zhì)構(gòu)造區(qū)。4.2.4優(yōu)選煤層埋深適宜、采空區(qū)地表裂縫不發(fā)育的區(qū)域。4.3煤礦井下條件4.3.1煤層自然發(fā)火傾向嚴(yán)重或歷史上發(fā)生過(guò)煤層自燃著火的采空區(qū)，不宜開(kāi)展采空區(qū)地面抽采。4.3.2應(yīng)避開(kāi)井下煤層開(kāi)采區(qū)，井位布置區(qū)域應(yīng)位于井下巷道和采面的封閉區(qū)域，且距離未封閉生產(chǎn)區(qū)500m以上，以防止對(duì)井下造成影響。4.3.3為保證采空井的抽采壽命，采空區(qū)形成時(shí)間應(yīng)大于3年。4.3.4應(yīng)充分收集礦井原始資料，選取資料準(zhǔn)確性較高的區(qū)域布井。4.3.5應(yīng)充分考慮礦井采煤方法及采空區(qū)形成的時(shí)間、空間展布。4.3.6應(yīng)充分考慮礦井現(xiàn)有采掘、通風(fēng)、風(fēng)井、抽采系統(tǒng)布置對(duì)地面抽采的影響。4.3.7煤礦采空區(qū)及廢棄礦井應(yīng)全封閉。4.4井位布置4.4.1地面井位應(yīng)避開(kāi)地面障礙物及井下障礙物。4.4.2地面井位應(yīng)布置于采空區(qū)裂隙帶范圍內(nèi)，保證抽采效果。4.4.3井場(chǎng)應(yīng)選擇在開(kāi)闊、平坦、相對(duì)較高的位置（考慮風(fēng)向因素），有利于有害氣體擴(kuò)散。3DB14/T2049—20204.4.4井場(chǎng)大小應(yīng)滿足鉆井及生產(chǎn)的防火防爆要求。4.4.5井場(chǎng)未壓實(shí)區(qū)域不得超過(guò)井場(chǎng)四分之一，鉆塔應(yīng)立于井場(chǎng)堅(jiān)硬位置，防止靶區(qū)漂移，影響抽采效果。4.5層位選擇4.5.1采空井鉆井目的層位為采空區(qū)裂隙帶。4.5.2層位選擇應(yīng)充分滿足完井生產(chǎn)需要以及獲取參數(shù)的需要，根據(jù)煤礦采空區(qū)及地質(zhì)條件確定最優(yōu)鉆井方案。5鉆井5.1鉆井設(shè)計(jì)和施工應(yīng)符合DZ/T0250和《煤層氣地面開(kāi)采安全規(guī)程（試行）》的相關(guān)規(guī)定。5.2鉆井施工、設(shè)備安裝及井控要求應(yīng)符合AQ1081、SY/T5964、SY/T6202、SY/T6426的規(guī)定。5.3鉆井井口下風(fēng)側(cè)應(yīng)設(shè)置（全量程）甲烷、一氧化碳和硫化氫傳感器。環(huán)境甲烷濃度不高于0.5%，一氧化碳濃度不高于0.0024%，硫化氫濃度不高于0.00066%。硫化氫防護(hù)要求按照《煤層氣地面開(kāi)采安全規(guī)程（試行）》規(guī)定執(zhí)行。5.4采空井二開(kāi)鉆至裂隙帶上部停鉆（宜8倍采高以上），若揭露裂隙帶，則填砂至裂隙層位上5m，下入套管固井。采空井二開(kāi)若漏失嚴(yán)重需下套管情況下，采用填砂、下木塞、下封隔器或其它封堵措施，防止水泥漿漏失，堵塞裂隙。5.5采空井三開(kāi)鉆至裂隙帶下部，下入懸掛篩管完井或直接裸眼完井。5.6鉆至裂隙帶之前將鉆井循環(huán)介質(zhì)更換為氮?dú)?，防止采空區(qū)自燃。5.7應(yīng)封固采空區(qū)上部區(qū)域含水層，保證井下安全和采空井的后期抽采效果。6場(chǎng)地及設(shè)備6.1場(chǎng)地及設(shè)備防火防爆要求應(yīng)符合AQ1081、AQ1115和《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定。6.2場(chǎng)地整體尺寸不應(yīng)小于20m×30m，應(yīng)滿足設(shè)備安裝維護(hù)和修井作業(yè)要求。6.3所有安全防護(hù)設(shè)備應(yīng)嚴(yán)格審查，并通過(guò)ISO9001質(zhì)量認(rèn)證。6.4場(chǎng)地避雷設(shè)計(jì)應(yīng)委托具有相關(guān)資質(zhì)單位完成，防雷接地裝置應(yīng)使用正規(guī)產(chǎn)品。6.5避雷裝置保護(hù)范圍應(yīng)覆蓋場(chǎng)地內(nèi)設(shè)備和管線，避雷器及其接地裝置距離被保護(hù)設(shè)備和管線水平距離不小于3m，防雷裝置應(yīng)定期由具備資質(zhì)的單位進(jìn)行測(cè)試。6.6避雷接地電阻不得大于10Ω,引下線地面以下0.3m至地面以上1.7m部分無(wú)破壞，接地測(cè)試斷接點(diǎn)接觸良好，埋設(shè)周?chē)闆r良好。6.7所有電氣設(shè)備均應(yīng)可靠接地，接地電阻值應(yīng)小于4Ω,接地裝置定期（宜每年雨季前）由具備資質(zhì)的單位進(jìn)行測(cè)試。4DB14/T2049—20206.8抽采設(shè)備、抽采管道應(yīng)設(shè)置防靜電接地，防靜電接地不得只用鏈條類導(dǎo)體連線、防直擊雷引下線和電氣工作零線。6.9執(zhí)行日常巡檢制度和周期性檢修制度。7抽采7.1采空區(qū)抽采應(yīng)符合GB50471和《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，編制符合規(guī)范的抽采設(shè)計(jì)，選擇合理的抽采方法與工藝。7.2采空井抽采工藝流程：井口（含壓力表）→閥門(mén)→單向閥→管道阻火器→監(jiān)測(cè)監(jiān)控傳感器組件→抽采機(jī)組→放空管→單向閥→流量計(jì)→過(guò)濾器→閥門(mén)→管網(wǎng)（見(jiàn)圖1）。圖1采空井抽采工藝流程圖7.3采空井抽采設(shè)備進(jìn)氣端應(yīng)安裝甲烷、氧氣、一氧化碳濃度傳感器，進(jìn)氣端和排氣端均應(yīng)安裝壓力、溫度傳感器，應(yīng)具備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)報(bào)警和聯(lián)鎖停機(jī)保護(hù)功能，進(jìn)氣端監(jiān)測(cè)監(jiān)控傳感器組件處宜設(shè)置人工檢測(cè)點(diǎn)。7.4抽采參數(shù)安全界限值：采空井甲烷濃度低于30%報(bào)警、低于25%停機(jī)；采空井氧氣濃度高于7%報(bào)警、高于8%停機(jī)。抽采機(jī)組出口及管道內(nèi)氣體溫度高于70℃報(bào)警、高于90℃停機(jī)。7.5抽采前應(yīng)對(duì)采空區(qū)溫度、氣樣成分進(jìn)行檢測(cè)，分析一氧化碳、烯烴等煤炭自燃標(biāo)志性氣體成分，確保安全。抽采過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，出現(xiàn)異常應(yīng)立即停機(jī)并分析原因，判斷是否存在采空區(qū)自燃隱患。7.6抽采機(jī)組運(yùn)行期間應(yīng)定時(shí)記錄甲烷濃度、氧氣濃度、一氧化碳濃度、進(jìn)氣端和排氣端溫度及壓力數(shù)據(jù)，頻率不低于1次/h。7.7抽采機(jī)組開(kāi)機(jī)前，應(yīng)使用氮?dú)鈱?duì)機(jī)組及管道內(nèi)氣體進(jìn)行置換，停機(jī)后應(yīng)關(guān)閉采空井井口閥門(mén)及抽采機(jī)組進(jìn)排氣閥門(mén)。7.8抽采機(jī)組應(yīng)穩(wěn)定運(yùn)行，避免抽采壓力劇烈波動(dòng)。抽采壓力應(yīng)根據(jù)氣體流量、各監(jiān)測(cè)氣體組分濃度、采空區(qū)密閉性等因素綜合確定，真空度不高于50kPa。7.9井口與抽采機(jī)組之間應(yīng)裝設(shè)有防回流、防回火和防爆炸作用的安全裝置。5DB14/T2049—20207.10抽采機(jī)組應(yīng)安裝超壓保護(hù)應(yīng)急放空管，放空管應(yīng)高于機(jī)組頂部3m以上并通風(fēng)良好。7.11若維護(hù)工作涉及抽采管道，需提前對(duì)管道注氮?dú)猓瑧?yīng)完全置換管道中的氣體，采取防火、防爆、防窒息、防中毒等安全措施。8其他8.1煤層氣抽采企業(yè)與煤礦開(kāi)采企業(yè)應(yīng)簽訂安全互保協(xié)議并建立信息溝