水压致裂专项措施

审批

总工程师：2012年11月日生产副总：2012年11月日安全副总：2012年11月日机电副总：2012年11月日安监站：2012年11月日技术科：2012年11月日电气队：2012年11月日地测科：2012年11月日机电科：2012年11月日调度室：2012年11月日防尘队：2012年11月日材料科：2012年11月日放顶队：2012年11月日编制人：2012年11月日

雁崖扩区4#层一盘区8102工作面孔底开槽定向水力致裂方案

单位：雁崖煤业公司生产技术部

编制：张敏敏

编制时间：2012年11月11日

雁崖扩区4#层一盘区8102工作面

孔底开槽定向水力致裂方案

一、概况

雁崖扩区4#层一盘区8101综采工作面在回采过程中，头、尾悬板均未塌落，因此影响安全生产，经领导及有关部门决定采用孔底开槽定向水力致裂的方案来强制放顶，为了施工队组在致裂时的安全特制定本安全专项措施。

二、巷道断面及支护方式

1、2102巷巷道规格为:宽×高=5300×3400㎜，顶板支护方式为锚杆+锚索+W钢带+金属网。锚杆规格：L=2500㎜Φ=22㎜，间排距为：900×1000㎜。锚索规格：L=5300㎜Φ=17.8㎜，间排距为：1600×3000㎜。W钢带为：长×宽×厚=5100×250×4㎜，6眼。金属网为：50×50㎜。

2、5102巷巷道规格为:宽×高=5000×3100㎜，顶板支护方式为锚杆+锚索+W钢带+金属网。锚杆规格：L=2500㎜Φ=22㎜，间排距为：1100×1000㎜。锚索规格：L=5300㎜Φ=17.8㎜，间排距为：1600×3000㎜。W钢带为：长×宽×厚=4800×250×4㎜，5眼。金属网为：50×50㎜。

三、地质概况

山4#一盘区8102工作面5102巷里程1815米处取岩芯孔，钻孔柱状图为：

四、方案概况

根据中国矿业大学提供《水压致裂》方案，其内容为：

1 钻孔布置

钻孔布置如图1所示，在轨道巷超前工作面70 m的位置施工S1和S2两个水力致裂钻孔，开口位置距离巷道外帮为1 m（尽量靠近煤柱侧，以钻机可施工为依据），S1和S2孔口水平间距为2 m。S1钻孔孔深9 m，倾角45°；S2钻孔孔深13 m，倾角30°。S1、S2均采用Ф42 mm的钻头施工，施工至预定深度后退出钻杆，更换为开槽钻头，进行孔底开楔形环槽。

（a）平面图

（b）剖面图

图1 钻孔布置示意图（单位：m）

2 致裂设备及工艺

2.1 封孔

封孔采用中国矿业大学设计订做的Ф42mm水力致裂专用封孔器，S1、S2钻孔封孔深度分别为8 m和11 m，封孔器与安装杆相连，然后连接至高压注水管路。钻孔外高压管路用铁丝固定至锚杆或钢带上，以防注水期间高压管路摆动伤人。

2.2 泵站及高压管路铺设

致裂泵站布置在致裂钻孔外侧的巷道内（即超前工作面150 m），距离钻孔位置在100 m以内。高压管路沿巷帮铺设，需将高压管路用铁丝固定至巷帮。

2.3 致裂工艺

因为该巷道超前支护段内顶底板比较破碎，所以待工作面推进至距致裂钻孔终孔位置30 m时，实施水力致裂工艺。为了保证巷道内的安全，可在致裂孔附近设置相应的木垛或打上点柱，当监测到水压力明显下降或出现顶板、巷帮严重出水现象时，应立即停止注水泵，结束水力致裂。致裂过程中，致裂区域以外100 m巷道范围及工作面内应当进行警戒，严禁人员进入。

五、参加单位的任务和职责

由调度室统一安排。

六、试验步骤

设备在地面调试、材料及配件采购打孔开槽、设备入井、组装、管线的吊挂和捆绑、顶板加强支护井下调试试验

五、注意事项

1、高压泵必须派专人操作，连接管路要有防治崩裂措施。

2、在致裂前加强致裂位置的支护，详见该项目施工安全技术措施（附图）。

3、有放顶队编写施工安全技术措施。

4、施工过程中必须执行《煤矿安全规程》和《各工种操作规程》中的有关规定。