水力压裂实施方案

1、南桐矿业公司鱼田堡煤矿34 区-350m 西抽放巷道高压水力压裂技术推广应用实 施 方 案二一二年六月资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。目录前言 . .1 矿井概况及压裂条件 .1.1矿井基本情况 . .1.2矿井生产系统现状 . .1.3地质特征 . .1.4压裂区概况 . .2、 压裂工艺 . .2.1压裂参数选择 . .2.2压裂设备 . .2.3压裂孔 . .2.4压裂剂 . .3. 安全措施 . .3.1防止高压事故措施 . .3.2防治瓦斯及顶板事故措施 . .3.3消防措施 . .错误 ! 未定义书签。错误 ! 未定义书签。错误 ! 未定义书签。错误

2、! 未定义书签。错误 ! 未定义书签。错误 ! 未定义书签。错误 ! 未定义书签。错误 ! 未定义书签。错误 ! 未定义书签。错误 ! 未定义书签。错误 ! 未定义书签。错误 ! 未定义书签。错误 ! 未定义书签。错误 ! 未定义书签。错误 ! 未定义书签。资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。前言由于南桐矿业公司鱼田堡煤矿煤层透气性差 , 造成采用单一的穿层钻孔、 水力割缝等工艺后预抽效果不理想 , 工程量大。同时部分区域受地质构造影响 , 以中风压为主的区域防突措施难以实施到位 , 造成较大的空白带。因此 , 鱼田堡煤矿将在 3504w段工作面顶板的矽质灰岩抽放巷道

3、即 34 区 -350m西抽推广应用”高压水力压裂技术”。以期望在保护层突出煤层中全面达到”增透、 卸压、 消突”的作用 , 从而真正实现快速达标、 经济防突的目的。1 矿井概况及压裂条件1.1 矿井基本情况鱼田堡煤矿隶属于重庆市能源投资集团南桐矿业公司。该矿地处重庆市万盛经济技术开发区。矿井位于重庆市南东面,方位 152,距万东镇 4.0km, 距重庆市主城区130 km。矿井于 1956 年建矿 , 1959 年正式投产 ,设计能力 60 万吨 / 年 ,核定生产能力 39 万吨 /年 ,现实际生产能力约33 万吨 / 年。矿井开采古生代二叠纪乐平统煤系煤层,煤系厚 80100m, 含煤

4、6 层,从新到老分别为16 号煤层。井田内1 3 号煤层不可采 ; 4号、 6 号煤层稳定可采 , 5号煤层局部可采,其中4号煤层为主采层。1.2 矿井生产系统现状1.2.1矿井开拓、开采矿井采用立井+暗斜井的综合开拓方式,在井田中部布置主、副立井到二水平 ( +331m-100m 标高 ) ;三水平 ( -100m-350m 标高 )在井田中部布置4 个暗斜井 ;当前 ,矿井采掘活动主要集中在三水平四区,采掘活动相对比较集中。为了缓解这一不利局面以及矿井的长远发展 ,矿井开展了四水平延深工程。当前,四水平各采区以剃头下座的方式已分别延深至-400m、 -431m 、 -465m 以及 -60

5、0m 标高。1.2.2矿井通风矿井通风方式为用两翼对角抽出式,在井田两翼及采区布置了专用回风道。1.2.3矿井供水系统矿井供水供水方式主要为采用 4 寸无缝钢管从 +150m水平利用自压方式向 -100m水平及主要用水地点供水 , 在-100m 建有专门的防尘水池向 -350m 水平各用水点供水 , 水源充分。1.2.4矿井供电系统资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。矿井井下根据生产需求 , 在 -100 米水平和 -350 米水平各设有一个中央变电所 , 水平各采区变电所设于采区石门附近 , 与中央变电所联系 , 为各采区运输设备、 掘进装岩机和一通三防设备设施等供

6、电。1.2.5矿井排水系统矿井排水方式为分水平集中排水,现矿井年平均涌水量750t/h,总排水能力 2170t/h 。1.2.6矿井抽采系统矿井建立了地面永久抽采站以及井下移动瓦斯抽放站,对瓦斯来源采取分源抽放,即地面永久抽放站抽放卸压瓦斯,井下移动瓦斯抽放站抽放预抽瓦斯。同时各主要抽采地点及管路可随时实现并网抽放。1.2.7矿井监控监控系统矿井安全监控系统经 国债、 国债两次改造、 完善 , 监测系统进行升级 ( kj101 型升级为 kj1o1n型) , 经国债安装和逐步完善后 kj101n系统能基本满足当前安全需要。1.2.8矿井通讯系统矿井通讯系统当前约有 200 门电话 , 地面主机

7、型号为 mtd-958, 主机经过交接箱分接至地面和井下。1.3 地质特征1.3.1地层及构造矿区的地层除了缺失泥盆系、 石炭系外 , 其余新老地层均有出露 , 出露地层由老至新分别为志留系韩家店组 ; 二叠系下统梁山组、 栖霞组、 茅口组 , 上统龙潭组和长兴组 ; 三叠系下统玉龙山组、 飞仙关组、 嘉陵江组 , 中统雷口坡组 , 上统须家河组 ; 侏罗系下统白流井群。矿井西翼与南桐煤矿井田接壤 , 东翼与东林煤矿井田接壤 , 鱼田堡煤矿成东西走向 , 处于八面山向斜轴部 , 轴部煤层走向东西 , 倾角缓 , 八面山向斜东翼向鸦雀岩扭折带过度 , 西翼扭折岩层走向 ne30 40, 倾角较陡

8、约 40, 向鱼塘角扭折带过度。 受其影响 , 井田范围内出现隐伏小断层三条 , 分别是 f 1、 f 2、 f 3 断层。1.3.2水文地质鱼田堡煤矿水文地质条件西面简单、东面比较复杂 ,受大气降雨影响明显,年降雨量1000 1400mm, 平均1200mm, 对矿井开采有一定的影响,矿井主要含水层为顶部的长兴灰岩、 下部的茅口灰岩。资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。1.3.3煤层及顶底板本次拟定压裂煤层为5#煤层 ,也是当前矿井作为保护层开采的煤层。该煤层位于煤系中下部 ,属局部可采煤层,煤厚2 0.51m,平均0.7m,坚固系数0.2 0.46 。煤层结构复杂

9、,自上而下分为3 个自然分层, 其中二分层多为构造煤, 光泽暗淡 ,在二分层在三分层之间多数范围含有夹矸一层的钙质页岩 , 老顶,厚约 0.05 0.2m,10.39m 的硅质灰岩,其余两个自然分层属于原生结构煤。直接顶为底板为 7.61m 的铝土页岩 , 煤层破坏类型2.49m ii iii类。1.3.4瓦斯鱼田堡煤矿属于煤与瓦斯突出矿井。可采煤层均为突出煤层 , 4 号煤层为强突出煤层 ,共3发生突出 221 次, 最大突出强度 8765 吨, 最大瓦斯涌出量 350 万 m。5 号煤层在可采区内为相对较弱突出层 , 共发生突出 194 次, 其中打钻突出 2 次, 最大突出强度 343

10、吨, 最大瓦斯3涌出量 2.18 万 m, 在压裂实施抽放巷道邻近的 34 区-350m 东抽实测瓦斯压力为 3.6mpa。6号煤层为中等突出层 , 共发生突出 321 次 , 其中延期突出 18 次, 打钻突出 7 次, 最大突出强度 895 吨,3最大瓦斯涌出量 7.8 万 m。各煤层瓦斯参数详见表 1.表 1矿井煤层瓦斯参数表项目4 号煤层5 号煤层6 号煤层煤层原始瓦斯压力 ( mpa)10-153-54-7煤层瓦斯含量 ( m3/t)18-2214-1615-18始突标高 ( m)+368+81+290始突深度 ( m)74291144平均突出强度 ( t)17537.245.2延期

11、突出 ( 次 )90181.3.5地温、 地压本区地温梯度为 1.45 1.91 /100m, 平均 1.71 c/100 米 ; 地温增温将 52.36 98.31m/ c, 平均 65.29m/ c。结论是本区属地温正常区 , 无异常区出现。 -350m 水平岩温为 32.85 , -600m 水平岩温为 36.68 。矿井未出现冲击地压区。资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。1.4 压裂区概况1.4.1巷道布置此次压裂的煤层为作为矿井保护层开采的5#煤层 ,该煤层顶底板岩性产状、分类、 顶底板岩性等详见图1、 2 。5#煤层（ f=0.2 0.46 ）类类5m0.2m0.1m层厚5-0.3类1分.2厚0矸厚5m层夹0.32分煤夹矸54图 1压裂区域 5#煤层结构图序真厚岩柱岩层坚固性系数（ f ）岩石名称（m）号37 矽 灰 岩38 砂 页 岩39 灰岩40 钙 页 岩41 5 # 煤 层42铝土43 砂 页 岩44 钙 页 岩45 石 灰 岩46 钙 页 岩47 6 # 煤 层48 铝土页岩49 角 砾 岩50