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顺槽底抽巷水力压裂安全技术措施
淮南矿业集团潘一矿中央区
21111(1)顺槽底抽巷水力压裂
安全技术措施
潘一矿中央区
二0一四年三月
编 制: 余家富
审 核:
科 长:
参 加 会 审 人 员
安 监 处: 调度一所:
地质测量一科: 通 风 区:
机电运输管理一科: 注 浆 队:
生产技术一科: 抽 采 区:
勘 探 处: 信息工区:
生产预备队: 修护一区:
机电工区: 机电修配中心:
副总工程师:
矿总工程师:目 录
一、试验地点基本概况 1
二、水力压裂设备选型安装及相关设备材料 2
三、水力压裂实施方案 3
(1)压裂设备安装 3
(2)压裂钻孔设计与施工 4
(3)测定煤层原始瓦斯含量及水份 4
(4)压裂钻孔封孔 4
(5)水力压裂 5
(6)压裂抽采效果考察 6
四、安全技术措施 6
五、组织保障措施 9
六、水力压裂工期安排 10
七、附表及附图 10
会审意见
21111(1)顺槽底抽巷水力压裂安全技术措施
21111(1)顺槽底抽巷穿层钻孔抽采浓度较低,为提高条带穿层钻孔的预抽效果,达到快速消突的目的,选择对该处采取水力压裂增透技术。为保证水力压裂工作安全有序进行,特编制本安全技术措施方案。
一、试验地点基本概况
1、试验地点概况
21111(1)顺槽底抽巷(-790m东翼胶带机大巷)为二水平运煤大巷,兼做21111(1)顺槽掩护巷。巷道断面形状为直墙半圆拱,巷道净宽×净高为:5500mm×4350mm。该巷道内共安排3台钻机正常施工,现第一台钻机在78组钻孔处向西施工,第二台钻机在123组钻孔处向东施工,第三台钻机在157组处向东施工,本次压裂方案设计2个压裂钻孔(钻孔间隔50m),2#、3#压裂孔自西向东布置130、135组穿层钻孔处,该段范围内87~123组57组穿层钻孔已施工。
2、水力压裂地点煤层顶底板情况
11-2煤层老顶为粉细砂岩,厚度2.4~11.5/7.44m,浅灰白色,细粒结构,顶部颗粒较细,层内含白云母薄片及暗色矿物。
直接顶为11-3煤砂质泥岩,厚度0~5.3/3.32m,砂质泥岩:灰色,砂泥质结构,砂质含量不均,上部偶见植化碎片。11-3煤:黑色,碎块至粉末状,沥青光泽,暗煤。
直接底为泥岩11-1煤,0~9.08/4.52m,泥岩:灰色、局部深灰色,泥质结构,层内含较多植化碎片,薄层状,岩性较脆,易碎,岩芯局部完整,局部发育碳质泥岩。11-1煤:黑色,粉末状为主,暗煤老底细砂岩2.84~31.7/14.34m,细砂岩:浅灰色,块状,细粒,石英长石为主,硅钙质胶结,分选差,顶部与泥岩互为薄层状,水平层理
21111(1)顺槽底抽巷布置于细砂岩下的中砂岩层下部,巷道顶板为中砂岩。中砂岩7.44~27.18/15.52m,灰白色,中粒结构,含少量粗粒成分,层理不明显,层内含少量暗色矿物,钙质胶结,顶底部发育有裂隙,岩性坚硬致密。
附图1:综合柱状图。
3、瓦斯地质情况
瓦斯含量:该区段所掘地段11-2煤层自然瓦斯含量为~m3/t。该区段11-2煤层底板标高为-759.1~-715.2m,根据“集技[209]304号”文规定:该区段属于突出危险区;瓦斯压力:根据11-2煤层瓦斯地质图,预计该区段瓦斯压力为1.5~2.5MpaMpa,140组处实测瓦斯含量6.64m3/t。2:21111(1)顺槽底抽巷水力压裂通风、监测、避灾警戒系统示意图
5、抽采系统
抽采路线:地面抽采泵站2BEY-72→瓦斯抽采孔(Φ630mm)—790m东翼暗副斜井(Φ630mm)→21111(1)顺槽底抽巷(Φ273mm)
二、水力压裂设备选型安装及相关设备材料
1、压裂泵选型
水力压裂设备选型为南井六合煤矿机械有限公司生产的BRW/200-56型乳化泵,额定压力56MPa,额定流量200L/min。
2、相关设备材料
高压水力压裂压力表、高压管、封孔器及相关装置连接接头等组成泵安设在井下供水管连接至高压注水泵水箱进水口Φ25mm高压胶管,连接到压裂钻孔的高压封孔管上,将高压水流输送至钻孔内,压裂孔孔口处高压管必须安设高压闸门、卸压阀等19点向东6.6m、43.4m分别Φ113mm金刚石复合片钻头施工,第一次施工至煤层底板法距2m位置,退出钻杆后,下一根2m注浆管进行注浆封堵裂隙,使用普通水泥,压力不小于4MPa,凝固48小时后,利用Φ94mm钻头进行透孔,
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