新景矿北九掘进工作面水力压裂实施方案

1、山西新景矿煤业有限责任公司北九正巷掘进工作面顺层钻孔水力压裂实施方案2017年11月2目录一、前言3二、掘进工作面水力压裂试验41、压裂地点概况52、压裂钻孔布置53、压裂孔及辅助孔封孔工艺64、井下水力压裂工艺参数75、水力压裂试验7三、掘进工作面水力压裂效果考察81、基本参数考察82、抽采效果考察83、压裂试验准备、材料94、时间进度安排105、人员组织及安排11四、水力压裂安全技术措施11 （一）通风管理措施12（二）监测监控系统管理12（三）安全防护设施13（四）水力压裂钻孔施工规定13（五）撤人警戒范围22（六）压裂施工安全技术措施22（七）保压处理措施28（八）灾害应急措施及避灾路

2、线29（九）组织保障设施32一、前言煤层水力压裂技术是以高压水为动力，使煤体裂隙畅通的一种措施。水力压裂增透技术就是通过钻孔向煤层压入高压水，当水压入的速度远超过煤层的自然吸水能力时，由于流动阻力增加，进入煤层的液体压力逐渐上升，当超过煤层上方的岩压时，煤层内原来的闭合裂隙就会被压开形成新的流通网络，煤层渗透性就会增加。当压入的液体被排出时，压开的裂隙就为煤层瓦斯的流动创造了良好的条件。水力压裂从以下三方面降低煤层的突出危险性：对煤层的物理力学性质改变作用：具有压裂作用，通过水力压裂可以使裂隙不断贯通、扩大，扩大润湿半径，并产生“膨胀收缩膨胀”的反复作用，最大范围地改变煤层的物理力学性质；对瓦

3、斯的驱替作用：通过水力压裂最大限度的使水渗入到不同孔径的裂隙、孔隙中，最大限度地增加煤体的润湿性，会将不同孔内的瓦斯气体驱替出来；改变地应力的分布规律：水力压裂可以使得工作面前方应力通过水压的传递作用变得更加均匀，从而降低由于应力不均匀分布造成的煤层突出的危险性。含瓦斯煤体实施水力压裂后，抽采钻孔短时间内瓦斯浓度与抽采量均大幅增加，加快了抽采速度，降低了煤层瓦斯含量，是提高瓦斯抽采效率的有效技术手段之一。新景矿3#煤层瓦斯压力大，瓦斯含量高，钻孔工程量巨大，掘进速度缓慢，严重制约了矿井的生产接替，因此需寻求一种增透强化抽采工艺技术，提高矿井的生产效率。为提高顺煤层钻孔的预抽效果，在新景矿北九正

4、巷（3216辅助进风巷）进行掘进工作面顺层钻孔水力压裂试验。方案编制及设计的主要依据如下：(1) 煤矿安全规程，国家安全生产监督管理局国家煤矿安全监察局，2012年；(2)防治煤与瓦斯突出规定，国家安全生产监督管理总局，2009年；(3)煤矿瓦斯抽放规范，国家安全生产监督管理总局，AQ1027-2006,2006年；(4) 煤矿瓦斯抽采指标暂行规定，国家安全生产监督管理总局、国家发展和改革委员会、国家能源局、国家煤矿安全监察局，2011年；(5) 煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法（2007版），AQ/T1047-2007；(6) 煤层瓦斯含量井下直接测定方法(2009版)，GB/T 2325

5、0-2009 (7) 新景煤矿提供的相关资料。二、掘进工作面水力压裂试验通过对基础资料分析，在试验地点进行掘进工作面顺层钻孔水力压裂试验，增加煤层的透气性，提高低透煤层瓦斯抽采效果，缩短抽采达标时间，提高掘进速度，保障采掘安全。1、压裂地点概况北九正巷（3216辅助进风巷）为矩形断面，净宽5m，净高2.8m，净断面积14m2。根据瓦斯基本参数资料，3#煤层坚固性系数f：0.380.52，煤层透气性系数为0.01880.1377（m2/MPa2d），钻孔百米流量衰减系数为0.06871.5942（d-1），为较难抽放煤层，煤层平均瓦斯含量为18.17m3/t，瓦斯压力为1.3MPa2.26MPa

6、。3#煤层顶板为深灰色粉砂质泥岩约3.42m，灰白色中粒砂岩5.1m，有时变为粉砂岩与细砂岩互层；底板为深灰色或灰黑色粉砂质泥岩，约为4.6m。2、压裂钻孔布置本次压裂试验布置1个压裂钻孔，每个压裂钻孔布置12个预抽辅助孔，预抽辅助孔用于在压裂后测试基本参数及预抽瓦斯，预抽辅助孔终孔间距为5m。压裂孔及预抽辅助孔布置图见图2-2，钻孔参数见表2.1。图2-2 压裂孔及抽放钻孔布置图表2.1 钻孔施工参数表孔号钻孔直径方位角（）倾角（）开孔位置终孔深度（m）压裂孔95mm00掘进头1001#预抽辅助孔95mm220掘进头402#预抽辅助孔95mm160掘进头583#预抽辅助孔95mm110掘进头

7、834#预抽辅助孔95mm80掘进头1015#预抽辅助孔95mm50掘进头100.56#预抽辅助孔95mm30掘进头100.57#预抽辅助孔95mm-30掘进头100.58#预抽辅助孔95mm-50掘进头100.59#预抽辅助孔95mm-80掘进头10110#预抽辅助孔95mm-110掘进头8311#预抽辅助孔95mm-160掘进头5812#预抽辅助孔95mm-220掘进头40注：此处方位角为与巷道中心线夹角。3、压裂孔及辅助孔封孔工艺压裂钻孔需送入25mm内径的压裂管，压裂管每根长1.5m，采用特制接头连接，压裂煤层底板以上至终孔位置采用筛管。孔外的一根无缝钢管尾端焊接25mm高压直通快速变

8、径接头，确保能正常与51mm内径高压缠绕钢编管连接。为保证压裂均匀，在压裂孔孔内下放40m左右的筛管，孔口端使用压裂管。本次水力压裂钻孔封孔工艺采用K344型水力压裂专用封隔器，为减少漏水提高封孔质量，压裂时使用23个封隔器串联，封隔器间隔5m以上，最里端封隔器下放到距离孔口40m位置处，压裂孔孔口使用钢丝绳进行固定。压裂孔封孔示意图见图2-3。图2-3 压裂孔封孔示意图预抽辅助孔孔内下放PE管18m，使用“两堵一注”进行封孔，封孔长度为917m，钻孔全长下筛管。压裂后施工预抽辅助孔必须执行“打一、封一、连一、抽一”规定，同时预抽辅助孔接抽时安装自动放水器。4、井下水力压裂工艺参数压裂参数设计

9、涉及到压裂设备选型、压裂施工参数及压裂效果。其主要涉及泵注压力及注入液量的设计。泵注压力的确定：煤层起裂压力在1015MPa左右，泵注压力在1520MPa。压裂用液量的设计：压裂孔煤层注水量为100m3左右。5、水力压裂试验根据现场试验条件，选择合适的试验地点安装高压泵组。在试验地点回风侧安设瓦斯浓度传感器，监测压裂孔周边的瓦斯浓度变化情况。在压裂孔孔口安装摄像头，实时观察孔口情况为更好的取得压裂效果，压裂实施过程中，须时时监测注水压力与流量。由于试验中采用远距离操作，由于高程落差，管路摩阻等因素的存在，在压裂泵处监测到的压力仅为泵注压力，与压裂孔内的压力相差甚远，为精确计算并实施监测孔内压力

10、变化，试验中设计在压裂孔孔口安装压力传感器，实现孔内压力变化的远距离精确监测。流量及累计注入量可在泵注系统管路中安装流量计，实现时时监控。由于水力压裂过程中，泵组、高压胶管、压裂孔内均为高压水，为了保证安全，在试验地点巷口位置和压裂泵前后50m位置处设置警戒线，试验过程中，禁止无关人员进入试验区域。准备工作完成后开始进行水力压裂工作。水力压裂试验过程中，实时记录试验参数，观察试验现象。三、掘进工作面水力压裂效果考察压裂完成后必须至少保压2天且保压压力不低于8Mpa，然后施工预抽辅助孔进行基本参数测点和连接抽放瓦斯。1、基本参数测定预抽辅助孔施工过程中，每隔20m取一次煤样，测定煤层瓦斯含量、煤

11、样含水率、K1值等参数，与原始煤体瓦斯参数进行对比，判断水力压裂影响范围。2、抽采效果考察预抽辅助孔施工完成后，将掘进工作面所有钻孔（压裂孔、预抽辅助孔）进行封孔，接负压进行瓦斯抽放，瓦斯抽放过程中观测抽放数据，待抽采达标后，再进行掘进。3、压裂试验装备、材料本次水力压裂增透试验需要准备以下装备及材料：泵组、压裂封孔管、高压胶管、高压阀门、高浓度光学瓦检仪、DGC瓦斯含量测定仪、钻机、抽放管路、孔板、压差计、矿用电缆、瓦斯抽采管等，材料清单见表4-1。表4-1 水力压裂增透设备及材料清单序号材料规格数量备注1压裂泵组BYW450/70型1 台2压裂用封孔管（配备管接头）25mm150m50m筛

12、管。3封隔器K344型2套带座封装置。4高压胶管51mm600m5孔口高压阀门100MPa2个6变径接头25mm变51mm2个7压力传感器70MPa2个8传感器三通接头19mm快速接头2个9钻机ZDY45001台配备钻杆、95mm钻头。10高浓度光学瓦检仪1台11压差计1套12瓦斯含量测定仪WGC1台13瓦斯突出参数仪WTC1台14孔板4吋2套15抽放支管路4吋若干16矿用电缆400KW若干用于泵组电机17瓦斯浓度传感器1台18瓦斯抽采管（PE）500m19水箱23m31个留100mm出水口。20信号线500m接传感器21视频监控1套用于观测孔口22补光灯23个23供水管路4吋100m配备开关

13、24AB料（聚氨酯）若干25自动放水器4套26馈电开关1台27润滑油昆仑或长城500L用于压裂泵。28水泥若干抽采孔封孔4、时间进度安排根据现场条件及材料备货周期，预计50天内完成掘进工作面水力压裂100m试验巷道的压裂、考察、掘进工作，现预计压裂试验进度如下：（1）水力压裂增透实施方案编制与审核 3天；（2）设备运输安装，压裂孔钻孔施工 5天；（3）压裂孔压裂试验 2天；（4）预抽辅助孔施工、参数测定、瓦斯预抽 25天；（5）压裂孔100m掘进 15天；5、人员组织及安排此次水力压裂试验由新景矿与重庆煤科院共同实施，具体分工如下：重庆煤科院：（1）根据现场试验条件，与矿方共同制定水力压裂实施

14、方案；（2）为水力压裂提供技术支持，指导现场水力压裂钻孔封孔、水力压裂泵组调试、设备管路连接等相关工作；（3）参与新景煤矿现场试验瓦斯抽采参数监测；（4）编制新景煤矿水力压裂增透试验报告。新景矿：（1）负责提供试验研究所需的技术基础资料和图纸；（2）与科研院校共同制定水力压裂增透试验实施方案；（3）负责提供水力压裂增透试验及压裂效果考察所需的相关材料；（4）负责项目现场组织、协调现场工作，包括现场试验条件、设备运输、设备安装调试、钻孔施工及封孔等；（5）负责水力压裂增透效果考察瓦斯抽采参数监测。四、水力压裂安全技术措施为确保新景公司北九正巷水力压裂工作安全顺利进行，保证水力压裂过程中“一通三防

15、”管理及施工人员人身安全，现从防治煤与瓦斯突出、通风瓦斯管理、人员安全防护、高压设备管理及防治灾害等方面采取相应的安全措施，压裂期间新景公司各部门及相关人员必须严格执行。（一）通风管理措施通防工区负责监管及维护压裂试验地点及周边通风系统，确保通风系统稳定可靠。1、所有人员必须佩带自救器并能熟练使用。2、进入施工地点应先检查巷道支护（执行敲帮问顶制度）及通风等情况，发现问题及时汇报处理。3、施工现场必须满足钻孔施工要求，通风良好，无瓦斯积聚、不得在无风及微风环境下作业，停风时必须停止作业，撤出人员。（二）监测监控系统管理水力压裂过程中，要安装以下监控设施：1、在水力压裂地点回风侧安设T测瓦斯传感

16、器，T测探头安装在压裂点回风侧510m处，并实现巷道及其回风系统内瓦斯电闭锁。2、T测0.8%时，能自动切断巷道内及回风流中全部非本质安全型电气设备电源。3、在水力压裂操作台附近安设专用电话，保证通讯正常。4、开泵前由瓦检员检查工作面、回风流、乳化泵、开关附近的瓦斯浓度，当瓦斯浓度小于0.5%时，方可开泵注水。（三）安全防护设施水力压裂前应具备以下安全防护设施：1、试验地点必须配备安全可靠的压风自救系统。2、压裂泵前后50m范围内设置警戒栅栏，试验过程中禁止无关人员进入。警戒线位置处派专人把守。3、进入该相关区域的人员必须随身携带完好的自救器，并熟练使用。（四）水力压裂钻孔施工规定1、钻机稳固

17、压裂钻孔开孔前钻机必须保持稳固，需注意以下事项。1、钻机安装前，首先清理好钻场，钻场周围的岩层应安全可靠，且具有足够的空间，通风良好，如有隐患，应处理好后方可进入施工。2、保证配有与钻机相适应的水源、压风、电源等相应的配套设备。3、钻机施工前，须将钻机的锚固油缸撑到巷道顶底板，防止施工过程中钻机移位影响施工安全及钻孔质量。4、施工现场杂物应清理干净，保证退路畅通。5、钻进过程中要经常检查钻机的固定情况，发现问题立即停止钻进进行处理。2、钻进作业钻孔施工过程中，需要注意以下事项（1）钻机不得在无人看管的情况下运转，操作按操作程序进行。（2）输油管路接头必须牢固、可靠无滴漏现象。（3）钻机操作注意

18、事项：1) 施工钻孔前必须先检查撤退路线是否畅通、安全设施是否完好、顶板安全情况、瓦斯及通风情况，若有一项不符合规定的禁止施工。2) 钻机操作人员能熟练掌握钻机操作技能，掌握钻机的常见故障的检查和处理方法，熟知各种钻探事故防范方法。严格按章操作，做到持证上岗。3) 要对钻杆进行检查，要求不堵塞，不弯曲，丝扣未损坏，不合格的不得使用。 4) 下钻时应做到：“四检查（起下钻具检查、孔内事故检查、加尺时检查、准备钻具时检查）”、“三不下（丝扣不合格不下、钻具磨损超限不下、钻杆弯曲严重不下）”；钻进时司钻人员必须做到“三看（看钻机压力表、看进尺情况、看孔口返水情况）”、“两听（听机器声音、孔内震动声音

19、）”、“一及时（发现异常情况及时停机处理）”。5) 倾角采用度尺或罗盘确定。6) 施工人员登高作业超过1.5m时必须佩带牢保险带，保险带的生根点牢固，保险绳长短要合适，上、下梯子必须有专人护梯，确保安全。7) 启动钻机前，除操作人员外其他人员远离钻机，水接头旋转的波及范围之内严禁站立人员及放置其他物品，各类工具、钻具严禁放在钻机机身上，确保无安全隐患方可启动钻机。8) 打钻操作时要将衣襟、袖口、裤脚束紧，做好个人自保、互保，注意力要集中，不准打闹嬉戏，钻机操作人员与加卸钻杆人员要相互配合一致。9) 操作人员精力集中，动作准确，钻机工作期间，操作人员不得离开操控台。10) 钻机运转时，操作人员严

20、禁用手、脚或其它物件直接制动机器运转部分。11) 钻机运转过程中严禁其它闲杂人员进入钻孔施工点，钻机正后方严禁站人。12) 钻孔施工平直，钻杆、钻孔中心线在一条轴上。钻孔的开孔方位误差不得大于1，位置误差不得大于100mm。13) 打孔前待钻机空载试运转几分钟，无异常情况方可开始工作，开孔时应慢速钻进，当开好孔钻头体全部进入后方可加快钻进速度。14) 开钻前先供水，待水返回后才能钻进，并要保证有足够的流量，钻杆水压不少于2.0Mpa，停钻时应先停钻后停水。15) 钻孔开孔进尺0.51m，停止钻进，校对钻孔方位、角度，如有误差，必须重新调整钻孔，严格按技术参数进行施工。16) 钻机司机应合理掌握

21、钻具进退速度，认真观察钻孔的钻进速度、出屑量、钻孔内的震动声音、钻机温度等情况，发现问题及时处理。若钻进困难可缓慢少许窜动钻具，发生卡钻或钻杆弯曲时，应立即退钻检查处理，处理时应专人处理。17) 开始钻进时要轻压慢钻，待钻头下到孔底，工作平稳后再逐渐增大至正常钻进压力。18) 钻进工作时，钻杆正后方严禁站人，防止钻孔内瓦斯、水喷出或顶出钻杆伤人。 19) 钻孔施工中，如遇到不返水的现象，应缓慢退钻，待返水后，方可进钻。禁止身体靠近钻孔口正后方，严禁用眼靠近钻孔口或钻杆孔去看钻孔是否返水,开水阀时，应由班长设专人开阀，开水阀门时严禁一开到底，开阀前应通知打钻人员。20) 经常检查各部螺栓联结是否

22、拧紧牢靠，避免机件松脱、伤人；注意钻机稳固性，确保钻孔质量。21) 施工人员必须注意对施工处的精密仪器（CH4传感器等物件）的保护，确保安全施工。22) 施工人员用铜锤敲击钻杆等其他物件时，敲锤人员应注意观察周围环境，保证有铜锤有足够的扬起空间，保证不伤害到自己和他人。23) 加卸钻杆时，用铜锤轻敲慢转，每根钻杆丝扣必须加棉线或涂丝扣油，钻杆丝扣安装必须上满扣，并用管钳上紧，保证钻杆连接牢固，避免歪斜和漏水。更换钻杆时应注意钻头直径与孔径相匹配，以防卡死钻头；连接钻杆时要对准丝扣，避免歪斜。24) 严禁人工与机械配合加卸钻杆。用管钳拧卸钻杆，必须关闭钻机远控按钮，确认钻机、钻杆停稳，确认变速箱

23、齿轮脱离回转器齿轮，管钳方可卡在钻杆上进行加卸钻杆。25) 停止钻进时要及时使夹持器夹住钻杆，防止跑钻。临时停钻时，要将钻头退离孔底一定距离，防止煤、岩粉卡住钻杆，停钻时间较长时应将钻杆全部起出来。26) 钻机停止转运未停稳时，严禁跨越钻机或钻杆、用手摸或管钳夹卡钻杆、接触转动部位。27) 拿给进手把时，身体与给进手把不能成直线，以免发生故障时，给进手把伤人。钻机转动部件的防护装置及保护外罩必须完整无缺。28) 发现孔内出水（指钻孔进钻用水以外其它的钻孔内的砂岩水断层水等）水压突然加大或减小以及顶钻时，必须立即停止钻进，但不得拔出钻杆，立即派人监视钻孔情况，并迅速向调度室、水文组及队部值班汇报

24、；情况危急时应撤出施工人员。29) 钻进过程中如发现孔内突然来压，水量增大及有顶钻现象或发现煤岩碎软、片帮、喷孔、来压时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，启动水泵排水，及时向矿调度室汇报。情况危急时，必须撤出所有受水害威胁地区的人员，请示采取措施进行处理。30) 施工过程中如发现瓦斯或其他有害气体浓度超过规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告矿总调度及时处理。31) 发生灾情时要在班队长的带领下有组织沿避灾路线撤离，当发生火、瓦斯、煤尘事故时要佩戴好自救器按避灾路线撤离并及时向调度室汇报。当避灾路线受阻或其他原因不能撤退时，应就近进入压风自救装置进行避灾。32) 由于该施工处空间较

25、小，人员施工过程中必须密切注意脚下情况，防止磕绊摔倒。（4）操作人员必须经过培训且考核合格并做到持证上岗，钻进期间当孔内瓦斯压力较大，有瓦斯异常涌出或喷孔等现象时，应停止钻进但不得拔出钻杆及时组织现场作业人员撤离到安全地点，待汇报处理后方可恢复施工。（5）开孔前要校正钻孔技术参数，轻压慢进将孔开正，进尺0.4m后方可正常钻进。（6）钻机卡瓦松动时，严禁用铁丝等插入，要及时修理或更换。（7）钻进中，应随时注意压力表和孔底压力指示表的工作情况，发现异常，应立即进行处理。（8）钻进中，经常检查各运转部位是否有异响或出现高温，如有应立即停机处理。（9）设备维修、交接班、挪移钻机时，必须将隔离开关打到零

26、位并闭锁。3、钻孔施工时瓦斯管理措施（1）孔口防喷装置的排渣口要安设积渣袋或包扎风筒，保证孔内抽放负压，减少喷孔时向风流中泄露的瓦斯量；钻孔施工期间，随时检查孔口防喷装置、气渣分离装置或除尘器，以防煤（岩）渣堵塞影响孔内抽放负压。（2）钻孔施工期间，瓦检员、机组机班队长应加强对钻孔口附近风流瓦斯及有害气体的检查，风流中瓦斯浓度达到0.6%必须停止钻进进行处理，及时向项目部值班及矿调度汇报。（3）分体控制的液压坑道钻机的操作台严禁安设在孔口正后方，应按在侧方并能观测到孔口，防止喷孔伤人；操作闸阀、开关等人员严禁正对孔口站立。（4） 钻孔施工期间，司钻人员密切注视钻孔情况，控制好推进压力、钻进速度

27、及旋转压力，保持孔内排渣通畅。（5）钻孔过碎软煤、岩层，孔壁易垮塌，要控制给进压力及进尺速度，孔内返风小或孔内瓦斯异常时，不得进尺，要反复扫孔窜动钻具，待返渣及孔口瓦斯正常后方可继续进尺，防止因孔内煤、岩粉堵孔而喷孔造成瓦斯预警或超限。（6）钻孔施工中发现孔口瓦斯异常应及时停钻，但不得起拔钻具，将孔口防喷装置的出渣口扎实，钻杆接触处封堵严实，加强抽放，并及时向单位值班、通风调度、矿调度等汇报，然后再接一根抽排软管，将钻杆水辨卸掉及时合管抽放。（7）在出现憋孔、顶钻等不返风水、不能钻进的情况下，应调高钻机转矩转动钻具并配合窜动钻具反复扫孔疏通钻孔，若仍不行要及时汇报单位，制定可行性措施或调整钻孔

28、设计；避免憋钻孔内瓦斯积聚，发生喷孔等。（8）瓦斯较大钻孔施工，钻孔起卸钻具时，应缓慢打开水便头，以便孔内的瓦斯能够缓慢释放，同时要注意钻杆不能正对着瓦斯传感器；若钻杆内有瓦斯喷出现象，可准备一根抽排软管并与抽放管路连接，在起钻时将抽排软管与钻杆连接，对钻杆、钻孔内的瓦斯进行预抽，也可每隔一段距离接入一根同规格的防喷钻杆或防喷接头，以瓦斯防喷孔造成瓦斯预警或超限。（9）严格执行现场交接班制度，防止钻机停机时间长，钻孔内积聚瓦斯，在受扰动时瞬间涌出。（10）钻孔施工中临时停钻，应保持钻孔内少量水，同时应保持小流量抽放，避免孔内瓦斯大量积聚。4、钻孔过程瓦斯喷孔安全措施（1）施工前要认真检查施工钻

29、孔的所有设备，电源必须和巷道的瓦斯探头实行风电、瓦斯电联闭锁，要保证钻孔施工期间的正常供风、供电及排水。各类设备、管线、钻杆、工具要放在巷道的同一侧，摆放、吊挂整齐。无关人员不准进入工作地点，保证退路畅通。（2）加强施工地点的气体检测、检查。由施工跟班人员负责，在距钻孔上方回风流2米处悬挂便携式瓦斯报警仪，当仪器报警时，必须停止施工，判断报警原因，并向调度中心及通风调度汇报。施工地点附近2040米内必安装一组压风自救装置，其数量不少于8个，保证风筒末端距正头距离不超过5米。（3）施工钻孔前，要认真检查各操作系统及手把、按钮、仪表、调压阀是否齐全，灵活可靠。控制阀密封是否完好，严禁设备带病作业。

30、（4）立钻时，钻机及动力设备等都必须安装平稳牢固，各个部位螺栓紧固有效，在容易积水处施工时，设备要适当垫高，并备泵排水，以防水淹。操作台应放在能看清孔口和钻杆的位置，进行操作。（5）钻机施工过程中，钻机司机及辅助作业者，必须严格按操作规程进行操作，钻杆前后严禁站人，不准用手托扶钻杆，严禁用铁器敲砸钻具，钻机前面、后面和给进手把活动范围内不准站人，给压要均匀，根据孔内情况及时调整钻法及压力，操作者不准离开操作台，要目视钻孔方向，手不能离开手把，注意力要集中，动作要准确、及时、迅速，并做到“两听、三看”，即：听机器运转的声音，听孔内震动的声音，看给进压力和钻进速度，看压力表及回水情况，看立杆稳固情

31、况，发现异常及时停钻处理。严格钻机开、停程序，开钻机时，必须先开风管或水管，停钻时必须先停钻，再关风管或水管，严格按照操作规程进行操作。（五）警戒撤人范围水力压裂过程中，需要设置警戒线，派专人把守。水力压裂及保压过程中，严格执行人员撤离和警戒制度。1、在警戒位置安设专人警戒并挂设警戒网、警戒标识，严禁无关人员进入试验地点，并切断回风区域的所有非本质安全型设备电源。2、水力压裂实施前，由通风工区负责对水力压裂试验无关人员进行撤离，人员全部撤至警戒范围外。3、压裂实施期间，压裂钻孔周边200m范围内禁止任何施工作业。4、在压裂孔口前后20m巷道布置防护栏，防止压裂时安全事故发生。5、警戒撤人完成并

32、确认后，方可开始执行水力压裂施工。（六）压裂施工前安全技术措施1、压裂设备试车及安全检查（1）由矿方电工进行电路安全检查，检查不误后方可送电。（2）送电后检测远控电脑显示是否正常，视频监控画面是否清晰，画面位置是否正确，如出现异常及时调整。（3）检查远控开关和控制箱指示灯是否正常，出现异常及时调整。（4）检查管路连接出现松动的部件及时拧紧，打开相关阀门。（5）打开供水管路阀门向水箱供水，检查浮球是否正常工作，出现问题及时维修。（6）开泵前必须盘泵，使泵转动一整圈观察有无卡住憋劲现象。（7）打开压风，保证压力为0.50.8MPa。（8）由现场负责人下达开泵指令后，方可开泵，第一次开泵时间不超过5

33、秒，由工作人员检查电机转向，如果反转及时调整电路。（9）二次开泵后，检查冷却器循环泵工作情况；检查油压；检查电脑操作界面各个传感器是否正常工作；调节高压调节阀门检查是否正常工作。（10）待液力变速器油温达到80方可进行换挡操作。（11）各个部件正常工作后，调节高压管路阀门将压力提升到10MPa，由工作人员检查高压管路是否漏水，发现问题及时处理。2、下工具串技术措施（1）压裂工具串下入工作必须由专业技术人员负责，确定工具串组合方式，根据工具串在孔内的位置确定油管长度及数量。（2）压裂工具串连接前必须对各部件逐个进行安全检查，确保引鞋、单流阀、滑套、封隔器等部件丝扣完好，管内干净，孔眼畅通。（3）

34、压裂工具串各部件丝扣表面须涂抹丝扣油。丝扣连接必须用管钳拧紧，直至两个人拧不动为止。（4）工具串连接过程中必须进行登记，详细记录工具型号，位置及数量。工具串搬运过程中须轻拿轻放，保护工具。（5）送工具串工作由钻探施工负责，利用钻机送压裂工具串。（6）压裂工具串送入过程中若出现泵压较大、送入困难时应及时分析原因并汇报，不得反复拉拔以免损伤工具。（7）因孔内塌孔或孔内残渣导致工具串送入困难，必须一次性提出工具串，重新下入钻头和钻杆进行扫孔和排渣，合格后再送工具串。（8）因孔壁泥浆堆积导致工具串送入困难，必须一次性提出工具串，重新下入钻头和钻杆，利用清洗液清洗钻孔，合格后再送工具串。（9）钻孔扫孔作

35、业必须安装23个扶正器。（10）孔口阀门组安装须检查阀门和短接丝扣是否完好，各部件功能是否正常。安全孔口必须与套管法兰盘连接固定油管。阀门组必须用钢丝绳吊挂，距离地面不小于300mm。3、压裂施工安全技术措施（1）压裂泵司机按特殊工种管理，必须经过培训、熟悉设备性能及安全措施，持证上岗。（2）操作压裂泵组时，要按照BYW65/400型压裂泵操作规程进行操作。（3）开泵前，对整个压裂泵组、电器设备和高压管路进行全面检查，确保所有电线、管线接头连接完好，确保整个注水系统严密不漏水。（4）开泵前，必须由专人检查泵箱油位、液力变速器油位，油位标尺达到2/3为合格；专人检查泵组高压管路连接、冷却器管路连

36、接、氮气压力、水箱水位、高压管及孔口安全装置等。（5）开泵前，必须由矿方电工检查电路连接，确认无误后方可送电。（6）开泵前，必须执行现场撤人和截人制度，设立安全警戒标识牌。（7）开泵前，由瓦检员检查压裂点、回风流、压裂泵附近的瓦斯浓度是否正常，由现场压裂负责人下达开泵指令后方可开泵。（8）压裂开泵须先进行试压，当压力表压力达到设计压力时，关闭孔口高压阀门进行憋压，停泵20分钟压力不下降为合格。（9）压裂期间，必须连续观察压裂区的瓦斯浓度变化情况，在含硫化氢区域，还必须连续观察硫化氢变化情况；发现异常情况立即停止压裂，向矿调度室汇报。（10）压裂期间密切关注泵注压力和流量，根据孔内实际情况调节档

37、位。（11）压裂过程中施工人员通过远程监测观察泵组运行情况和压裂钻孔周围、压裂管路有没有漏水现象，发现问题及时停泵处理。（12）压裂过程中，工作人员应详细记录时间、压力、瞬时流量和注水量等压裂参数。（13）压裂期间必须执行现场交接班制度，上一班次发现问题必须提前2个小时向地面汇报，避免影响下一班工作。（14）交接班后必须检查施工地点的巷道，是否出现片帮和滴水，发现异常及时汇报。（15）压裂注水量达到设计要求后向地面汇报，由现场负责人下达停泵指令后方可停泵。（16）注水结束后，施工单位及时对周边围岩情况进行全面检查。（17）压裂泵停止工作后，须进行钻孔保压，不得拆卸高压胶管。（18）压裂泵停止工

38、作30min后，利用摄像头仔细观察现场情况，无异常后由不少于2名工作人员进入现场，确定现场无异常后，向矿调度室汇报，宣布压裂结束，进行巷道安全检查，无安全隐患工作人员方可进入。（19）钻孔内水压卸至零压力，经技术负责人批准方可撤除封隔器。（20）撤除封隔器的过程中，操作人员不得正对钻孔，发现异常立即避险。（21）压裂工作结束后，按照设计要求施工预抽辅助钻孔，孔口必须安装防止瓦斯喷出装置，并连接抽采管路。施工过程中若出现喷孔、夹钻、顶钻及响煤炮声，应停止施工，待泄压后再进行施工。 4、压裂施工事故预防及处理措施（1）施工人员必须认真学习井下应急预案内容和程序，发生事故时按应急救援预案程序汇报和避

39、灾路线撤离。（2）压裂期间发生煤与瓦斯突出时，及时停电撤人并向矿调度室汇报。（3）压裂期间发生火灾、瓦斯爆炸事故时，及时停电撤人并向矿调度室汇报。（4）压裂期间巷道甲烷浓度超限报警，必须及时停电撤人并向矿调度室汇报。（5）压裂期间巷道出现片帮、巷道顶部掉浆皮时，必须及时停电撤人并向矿调度室汇报，采取加固措施后方可继续压裂。（6）压裂期间巷道顶底出现大面积漏水时，必须及时停电撤人并向矿调度室汇报，采取泥浆加固措施后方可继续压裂。（7）压裂期间发生突然停电和停水时，及时向矿调度室汇报，矿方协调解决及时供水、供电。来电后及时检查压裂泵电机，如果电机烧坏及时通知矿方协调解决。（8）压裂期间当泵压突然下

40、降，低于正常泵压5MPa以上并长时间不能恢复后，必须停止压裂并汇报，制定详细方案后方可施工。（9）施工人员必须熟悉避灾路线，发生紧急情况时，要迅速打开自救器佩戴好，按避灾路线撤离危险现场，进入安全区域；不能够及时撤离现场的人员要迅速撤进避难硐室，打开压风自救装置实施自救，并及时与矿调度室汇报。（七）保压处理措施水力压裂工作结束后，需要对孔内高压水进行保压，保压过程遵循以下规定：1、水力压裂完成后，由新景公司负责在水力压裂地点回风侧分别安设T测瓦斯传感器，T测探头安装在压裂点回风侧5m处，并实现巷道及其回风系统内瓦斯电闭锁。2、T测0.8%时，能自动切断巷道内及回风流中全部非本质安全型电气设备电

41、源。3、水力压裂保压过程中，禁止所有人员在压裂点附近逗留。4、水力压裂保压过程过程中，孔口压力传感器实时监控孔内高压水压力，及时收集数据并向上级领导汇报。5、水力压裂保压过程中，压裂孔附近200m范围内禁止进行任何施工作业。（八）灾害应急措施及避灾路线1、避灾原则进入工作地点之前，必须预先熟悉该工作地点的通风系统级避灾路线。如果试验地点发生灾害，作业人员应及时执行安全撤离、报告灾情、积极抢救、妥善避灾的原则执行。2、预防措施（1）人的因素：加强人员培训，增强人员安全意识，提高人员灾害预防、自救互救能力，杜绝三违，严禁酒后上岗，严禁身体、心理不佳的人员上高。（2）物的因素：检查作业场所安全设施和

42、使用工具的完好情况，对隐患现场督促整改，对隐患不能现场整改的要及时汇报。（3）在发生事故是要采取互救、自救的原则：自救是应遵循“灭、护、撤、躲”四原则；互救是，必须遵守“三先三后”的原则。3、应急预案及避灾路线（1）遇有火灾时，要将火灾的性质、灾区通风和瓦斯等情况及时汇报调度室，在领导指挥下由通风、安监人员监护监督下立即采取一切可能的方法直接灭火，控制火势。电气设备着火时，要首先切断电源，切断电源之前必须用不导电的灭火器材进行灭火。灭火过程中，队长统一指挥，在通风、安检人员的监护下进行，专职瓦检员负责检查有害气体和风向的变化，采取措施防止人员中毒。如果控制不住火势，有高浓度CO和烟雾时，所有人员要立即佩戴自救器，按火灾避灾路线撤离。火灾避灾路线：工作面芦南二区岩层轨道巷轨道北大巷南条带轨道运输大巷北石门轨道巷主斜井皮带机尾横贯主斜井地面工作面芦南二区岩层轨道巷轨道北大巷南条带轨道运输大巷芦南排矸井地面（2）遇煤与瓦斯突出、瓦斯、煤尘爆炸或巷道内散发有害气体事故时，所有人员迅速背朝爆炸传来方向卧倒，脸朝下，用衣物掩盖身体裸露部分，迅速佩戴好自救器沿避灾路线撤离。煤与瓦斯突出、瓦