定向水力压裂钻孔施工安全技术措施

定向水力压裂钻孔施工安全技术措施.

为了保证XV5302工作面安全回采,根据生产技术部安排及《XV5302工作面切眼及两巷水力压裂钻孔施工图》要求,由我队负责对XV5302工作面进行水力压裂钻孔施工及压裂,为保证此次施工能安全有效的进行,特制订此项施工及压裂安全技术措施｡

一､现场概况

XV5203巷､XV5204巷为矩形断面,其规格为:毛高2.6米,净高2.5米,毛宽4.5米,净宽4.3米;顶帮均采用锚杆支护｡切眼规格为:毛高2.6米,净高2.5米,毛宽7.0米,净宽6.8米;巷道支护采用锚杆支护,锚索补强｡切眼东帮为四趟风水管路,切眼内中部还有一排木点柱加强支护｡切眼内中部有一个2×1.5m的临时水仓｡

二､技术要求:

使用设备ZDY1200S全液压钻机施工钻孔,钻杆直径50 mm,钻孔孔径为55mm｡配以KZ54开槽钻头开槽(50米与60米的钻孔每10米开一次槽,30米的钻孔每7.5米开一次槽),然后用静压水冲洗钻孔｡

1､XV5302工作面切眼初次水力压裂钻孔布置

钻孔垂直工作面切眼布置,开孔位置距顶板300mm,钻孔长度为50m,孔间距15m,与煤层倾向的夹角为10°,钻孔方向朝XV5302工作面推进方向｡

2､XV5302工作面切眼二次水力压裂钻孔布置

钻孔垂直工作面切眼布置,开孔位置距顶板300mm,钻孔长度

为30m,孔间距15m,与煤层倾向的夹角为16°,钻孔方向朝XV5302工作面推进方向｡

3､XV5302工作面两巷压裂钻孔布置

XV5302工作面两巷钻孔布置为双侧布置,开孔位置距顶板300mm,钻孔长度为60m,孔间距为10m,钻孔仰角为10°,钻孔水平投影与巷道夹角为70°｡

其它严格按照《XV5302工作面切眼及两巷水力压裂钻孔施工图》中相关参数进行施工

附图一:XV5302工作面切眼及两巷水力压裂钻孔施工图

三､施工方法

(1)打钻施工工艺: 安全检查-稳钻机-试运转-钻进-拔钻-换开槽钻头-开槽-冲孔-拔钻-换钻头-钻进-安全检查(安全检查贯穿整个作业过程)｡

稳钻机:先将钻机移至钻孔设计开口位置,起吊钻机,垫上道木或板梁,落钻,调好方位,再将单体柱放入柱窝升柱,升柱时,一人扶柱,一人用液枪将柱升紧锁牢(单体柱与顶板间垫上背板或柱帽),并用10#双股铁丝将柱头与锚杆绑好(钻机四角上各打一根柱)｡把液压油管连接好,升降钻机,调好角度｡

试运转:一人操作,一人上钻杆,上钻杆时,从回转器后端插入钻杆,接上水便和钻头,打开水阀门,启动钻机｡

钻进:启动钻机时,必须等其他人离开钻机后,等孔内返水后,用钻头点钻慢开,待钻头进入钻窝正中后,方可正常钻进｡

拔钻:钻孔到位后,要先停钻,停水,卸水便,卸钻杆｡

移钻:卸完钻杆后,解开四根单体柱的铁丝,一人扶柱,一人敲柱,然后把单体柱放好,把手拉葫芦挂到起吊锚杆上,将钻机移动到下一个开孔位置,调方位,稳钻,调角度｡(单体柱柱头铁丝解一根取一根柱)

钻孔施工,每班至少3人,钻孔开孔一定要轻压慢转,保证钻孔平直｡

(2)压裂施工工艺: 安全检查-安装-接管-封孔-加压-泄压(钻孔)-泄压(封孔器)-安全检查(安全检查贯穿整个作业过程)｡

安装:连接注水钢管将封孔器推送至预定位置(预裂缝处),封孔､注水压裂采用倒退式压裂法,即从钻孔底部开槽处向外依次进行压裂｡

封孔:手动泵加压封孔器,待压力达到10MPa后停止加压,观察钻孔并监测压力表,检验封孔器能否保压,若钻孔中有水流出或压力下降明显,说明封孔失效,检查封孔器各个连接处及封孔器本身,找出并解决问题,确保封孔器正常工作｡

加压:开启水压仪,给高压水泵先通水再通电,然后慢慢加压,同时记录水泵压力表､流量计数据,继续加压直至预裂缝开裂,这时压力会突然下降,保压注水使裂纹继续扩展,保压注水压裂时间根据现场压裂情况确定,压裂时间一般不少于20min,沿与裂纹方向形成横向裂纹｡若巷道顶板,煤帮或钻孔中有水渗出或冒出时,立即停止压裂｡

泄压:压裂结束后,高压水泵先断电再停水,封孔器泄压,待钻

孔中泄压完全､稳定后,然后将封孔器退出钻孔｡

四､安全技术措施:

1､起吊钻机安全技术措施:

(1)起吊设备前,当班安全负责人对所有起吊点和起吊用具进行认真检查,严禁使用不完好､不合格的起吊点和起吊用具｡

(2)起吊前,班组长要认真检查起吊处顶板情况,确认安全后方可作业,正式起吊前先试吊,确认安全后再正式起吊,移钻作业时,一人起吊,一人监护安全,移钻过程中非起吊作业人员撤至起吊半径以外的安全地点,移钻作业人员须站在顶板支护良好,退路畅通地点操作,严禁起吊角度过大造成事故｡

(3)必须使用规格2T的手拉葫芦,使用合格完好的40T大链,使用马蹄环要穿螺栓,螺母戴满扣,防止断链伤人,起吊环要拧满扣,并拧紧｡

(4)起吊时,当钻机完全离开地面,停稳后不左右摇摆时,方可将平板车推至钻机下装车｡

(5)其它严格执行《XV5302工作面辅助运输安全技术措施》中相关规定｡

2､使用风动升柱器打柱安全技术措施:

(1)启动风动升柱器前必须检查管路连接是否正确,管路是否完好,接头是否牢固可靠｡

(2)乳化液必须按照规定配比合格(3%-5%),升柱前必须检查液箱内液面高度是否在限定范围内｡

(3)升柱时,必须一人扶柱,一人操作液枪升柱,严禁一人边扶柱边升柱｡

(4)使用液枪升柱时,必须均匀送液,避免不均匀送液｡