水力化增透技术标准(暂行)
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淮南矿业集团技术标准
水力化增透技术标准(暂行)
2017-5-22发布 2017-6-01实施
淮南矿业集团发布
本标准主要对煤矿井下水力化增透技术作出了相关规定。
本标准由淮南矿业集团通防地质部提出。
本标准起草单位:淮南矿业集团通防地质部、安监局,潘三矿、谢桥矿、张集矿、顾桥矿、丁集矿、顾北矿、朱集东矿
本标准主要起草人:李平、朱贵旺、张纯如、高松、甘林堂、李点尚、陈建、何吉春、张继兵、李应辉、王永保、朱昌淮、张锤金。
前言 (1)
1范围 (3)
2规范性引用文件 (3)
3术语和定义 (3)
4水力压裂 (4)
4.1 穿层钻孔高压水力压裂 (4)
4.2顺层钻孔中压水力压裂 (5)
5水力割缝 (6)
5.1 穿层钻孔高压水力割缝 (6)
5.2顺层钻孔中压水力割缝 (7)
6水力冲孔 (8)
7安全管理 (8)
水力化增透技术标准(暂行)
1范围
本标准规定了煤矿井下水力压裂、水力割缝、水力冲孔的适用条件、技术参数、工艺及设备。
本标准适用于淮南矿业集团下属所有煤矿。
2规范性引用文件
下列文件的应用是必不可少的的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
MT49-87 煤的坚固性系数测定方法
SY/T661-2003 水力压裂安全技术要求
GB50471-2008 煤矿瓦斯抽采工程设计规范
防治煤与瓦斯突出规定(国家安全生产监督管理总局令第19号)
煤矿安全规程(2016)
3术语和定义
3.1 水力压裂
在钻孔内以水作为动力,使煤岩体裂隙扩展、导通提高煤岩透气性的一种措施。
3.2压裂孔
用于水力压裂的钻孔。
3.3 穿层压裂
压裂孔与煤层(岩层)正交或斜交的一种水力压裂方式。
3.4 顺层压裂
压裂孔与煤层(岩层)平行的一种水力压裂方式。
3.5水力割缝
在钻孔内以水作为动力,在煤体内割出裂隙,提高煤体透气性的一种措施。
3.6水力冲孔
在钻孔内以水作为动力,将钻孔内的煤大量冲出,提高钻孔瓦斯抽采的一种措施。
4水力压裂
4.1穿层钻孔高压水力压裂
4.1.1适用条件
4.1.1.1煤体硬度f不小于0.5。
4.1.1.2钻孔必须为上向穿层钻孔。
4.1.1.3压裂地点巷道顶板必须完好。巷道距离突出煤层法距10m以内和断层前后30m地点严禁施工压裂孔进行压裂。
4.1.1.4压裂钻孔封孔应采用“两堵一注”带压封孔工艺,钻孔封孔深度进入煤层1m以上,封孔段长度不小于20m。
4.1.2技术参数和工艺
4.1.2.1注水压力不小于25Mpa。按矿井有效压裂半径
考察数据布孔,压裂孔间距应为2r-10m,r为压裂有效半径,下同。
4.1.2.2压裂注水量不大于150m3,煤厚大于3m可适当加大注水量。注水量应以压裂有效半径范围内煤层含水率达到4%或含水率增量达到2%为标准。
4.1.2.3压裂后保水时间不少于7天,也可以在压裂钻孔上安装高压压力表,压裂后,待压力表水压降到2MPa以下时保水结束。
4.1.2.4 对于顶板条件好,煤层底板有泥岩隔水层或有10m以上砂岩的底板巷,可以采用一次连续压裂达到设计注水量方式。其它巷道应采用分次间歇压裂方式,一般不少于3次,每次间隔时间不少于一个小班。推荐使用分次压裂方式。
4.1.3 压裂设备
额定压力不小于50MPa、流量不小于200L/min。
4.2顺层钻孔中压水力压裂
4.2.1 适用条件
4.2.1.1煤体硬度f不小于0.5。
4.2.1.2 压裂地点巷道顶板必须完好。断层前后30m地点巷道严禁施工压裂孔进行压裂。
4.2.1.3钻孔封孔深度不小于30m,封孔应采用“两堵一注”带压封孔工艺,孔内套管应采用φ16mm、耐压不小
于25MPa的高压胶管。
4.2.2技术参数和工艺
4.2.2.1注水压力应为10~25MPa。按矿井有效压裂半径考察数据布孔,压裂孔间距应为2r-5m。
4.2.2.2压裂注水量不大于100m3,煤厚大于3m可以适当加大注水量。注水量应以压裂有效半径范围内煤层含水率达到4%或增量达到2%为准。
4.2.2.3 压裂后保水时间一般不少于7天,也可通过在压裂钻孔上安装压力表,压裂后,待压力表水压降到2MPa以下时保水结束。
4.2.2.4采用分次间歇注水方式,一般不少于3次,每次间隔不少于一个小班。
4.2.3 压裂设备
额定压力不小于30MPa、流量不小于200L/min。
5 水力割缝
5.1 穿层钻孔高压水力割缝
5.1.1 适用条件
5.1.1.1 煤体硬度f≧0.3或f≦0.3且煤层瓦斯压力≦2MPa
5.1.2技术参数和工艺
5.1.2.1 割缝水压不小于40MPa
5.1.2.2每组钻孔割缝孔数不少于钻孔总数的50%,其
中钻孔见煤点位于巷道轮廓线范围内的钻孔必须全部进行割缝。
5.1.2.3 钻孔施工到终孔位置后,换高压水尾进行割缝。采用按设计刀数进行边退钻边进行割缝工艺。
5.1.2.4 钻孔穿煤长度大于6m的钻孔,至少每3m割一刀。其它钻孔至少每1m割一刀。
5.1.2.5每刀割缝时间不少于10分钟或者以割缝时不出煤屑为准。现场可根据割缝出煤量调整时间,出煤量大时可以适当延长割缝时间。
5.1.3割缝设备
额定压力不小于60MPa、流量不小于125L/min。
5.2 顺层钻孔中压水力割缝
5.2.1适用条件
煤体硬度f≧0.3或f≦0.3且煤层瓦斯压力≦2Mpa。
5.2.2技术参数和工艺
5.2.2.1割缝范围:钻孔开孔30m位置至孔底段。
5.2.2.2割缝刀数:至少每10米割一刀。
5.2.2.3割缝时间:每刀割缝时间不少于20分钟,现场可根据割煤量调整时间,出煤量大时可以适当调整割缝时间。
5.2.2.4割缝方式:钻孔施工终孔后,换高压水尾进行割缝,采用按设计刀数进行边退钻边进行缝割作业。