水力化增透技術標準(暫行)

1、淮 南 礦 業(yè) 集 團 技 術 標 準水力化增透技術標準（暫行）2017-5-22發(fā)布 2017-6-01實施淮南礦業(yè)集團 發(fā)布前 言本標準主要對煤礦井下水力化增透技術作出了相關規(guī)定。本標準由淮南礦業(yè)集團通防地質部提出。本標準起草單位：淮南礦業(yè)集團通防地質部、安監(jiān)局，潘三礦、謝橋礦、張集礦、顧橋礦、丁集礦、顧北礦、朱集東礦本標準主要起草人：李平、朱貴旺、張純如、高松、甘林堂、李點尚、陳建、何吉春、張繼兵、李應輝、王永保、朱昌淮、張錘金。目 次前言11范圍32規(guī)范性引用文件33術語和定義34水力壓裂44.1 穿層鉆孔高壓水力壓裂44.2順層鉆孔中壓水力壓裂55水力割縫65.1 穿層鉆孔高壓水力割

2、縫65.2順層鉆孔中壓水力割縫76水力沖孔87安全管理8水力化增透技術標準（暫行）1 范圍本標準規(guī)定了煤礦井下水力壓裂、水力割縫、水力沖孔的適用條件、技術參數、工藝及設備。本標準適用于淮南礦業(yè)集團下屬所有煤礦。2 規(guī)范性引用文件下列文件的應用是必不可少的的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。MT49-87 煤的堅固性系數測定方法SY/T661-2003 水力壓裂安全技術要求GB50471-2008 煤礦瓦斯抽采工程設計規(guī)范防治煤與瓦斯突出規(guī)定（國家安全生產監(jiān)督管理總局令第19號）煤礦安全規(guī)程（2016）3 術

3、語和定義3.1 水力壓裂在鉆孔內以水作為動力，使煤巖體裂隙擴展、導通提高煤巖透氣性的一種措施。3.2 壓裂孔用于水力壓裂的鉆孔。3.3 穿層壓裂壓裂孔與煤層（巖層）正交或斜交的一種水力壓裂方式。3.4 順層壓裂壓裂孔與煤層（巖層）平行的一種水力壓裂方式。3.5 水力割縫在鉆孔內以水作為動力，在煤體內割出裂隙，提高煤體透氣性的一種措施。3.6 水力沖孔在鉆孔內以水作為動力，將鉆孔內的煤大量沖出，提高鉆孔瓦斯抽采的一種措施。4 水力壓裂4.1 穿層鉆孔高壓水力壓裂4.1.1 適用條件4.1.1.1 煤體硬度f不小于0.5。4.1.1.2 鉆孔必須為上向穿層鉆孔。4.1.1.3 壓裂地點巷道頂板必須

4、完好。巷道距離突出煤層法距10m以內和斷層前后30m地點嚴禁施工壓裂孔進行壓裂。4.1.1.4 壓裂鉆孔封孔應采用“兩堵一注”帶壓封孔工藝，鉆孔封孔深度進入煤層1m以上，封孔段長度不小于20m。4.1.2 技術參數和工藝4.1.2.1 注水壓力不小于25Mpa。按礦井有效壓裂半徑考察數據布孔，壓裂孔間距應為2r-10m，r為壓裂有效半徑，下同。4.1.2.2 壓裂注水量不大于150m3，煤厚大于3m可適當加大注水量。注水量應以壓裂有效半徑范圍內煤層含水率達到4%或含水率增量達到2%為標準。4.1.2.3 壓裂后保水時間不少于7天，也可以在壓裂鉆孔上安裝高壓壓力表，壓裂后，待壓力表水壓降到2MP

5、a以下時保水結束。4.1.2.4 對于頂板條件好，煤層底板有泥巖隔水層或有10m以上砂巖的底板巷，可以采用一次連續(xù)壓裂達到設計注水量方式。其它巷道應采用分次間歇壓裂方式，一般不少于3次，每次間隔時間不少于一個小班。推薦使用分次壓裂方式。4.1.3 壓裂設備 額定壓力不小于50MPa、流量不小于200L/min。4.2 順層鉆孔中壓水力壓裂4.2.1 適用條件4.2.1.1 煤體硬度f不小于0.5。4.2.1.2 壓裂地點巷道頂板必須完好。斷層前后30m地點巷道嚴禁施工壓裂孔進行壓裂。4.2.1.3 鉆孔封孔深度不小于30m，封孔應采用“兩堵一注”帶壓封孔工藝，孔內套管應采用16mm、耐壓不小于

6、25MPa的高壓膠管。4.2.2 技術參數和工藝4.2.2.1 注水壓力應為1025MPa。按礦井有效壓裂半徑考察數據布孔，壓裂孔間距應為2r-5m。4.2.2.2 壓裂注水量不大于100m3，煤厚大于3m可以適當加大注水量。注水量應以壓裂有效半徑范圍內煤層含水率達到4%或增量達到2%為準。4.2.2.3 壓裂后保水時間一般不少于7天，也可通過在壓裂鉆孔上安裝壓力表，壓裂后，待壓力表水壓降到2MPa以下時保水結束。4.2.2.4 采用分次間歇注水方式，一般不少于3次，每次間隔不少于一個小班。4.2.3 壓裂設備額定壓力不小于30MPa、流量不小于200L/min。5 水力割縫5.1 穿層鉆孔高

7、壓水力割縫5.1.1 適用條件5.1.1.1 煤體硬度f0.3或f0.3且煤層瓦斯壓力2MPa5.1.2 技術參數和工藝5.1.2.1 割縫水壓不小于40MPa5.1.2.2 每組鉆孔割縫孔數不少于鉆孔總數的50%，其中鉆孔見煤點位于巷道輪廓線范圍內的鉆孔必須全部進行割縫。5.1.2.3 鉆孔施工到終孔位置后，換高壓水尾進行割縫。采用按設計刀數進行邊退鉆邊進行割縫工藝。5.1.2.4 鉆孔穿煤長度大于6m的鉆孔，至少每3m割一刀。其它鉆孔至少每1m割一刀。5.1.2.5每刀割縫時間不少于10分鐘或者以割縫時不出煤屑為準?，F場可根據割縫出煤量調整時間，出煤量大時可以適當延長割縫時間。5.1.3

8、割縫設備額定壓力不小于60MPa、流量不小于125L/min。5.2 順層鉆孔中壓水力割縫5.2.1 適用條件煤體硬度f0.3或f0.3且煤層瓦斯壓力2Mpa。5.2.2 技術參數和工藝5.2.2.1 割縫范圍：鉆孔開孔30m位置至孔底段。5.2.2.2 割縫刀數：至少每10米割一刀。5.2.2.3 割縫時間：每刀割縫時間不少于20分鐘，現場可根據割煤量調整時間，出煤量大時可以適當調整割縫時間。5.2.2.4 割縫方式：鉆孔施工終孔后，換高壓水尾進行割縫，采用按設計刀數進行邊退鉆邊進行縫割作業(yè)。5.2.3 割縫設備額定壓力不小于30MPa、流量不小于200L/min。6 穿層鉆孔低壓水力沖孔6

9、.1 適用條件除原始瓦斯壓力大于4MPa或打鉆過程出現強烈噴孔地點，均可以進行水力沖孔。6.2 技術參數和工藝6.2.1 沖孔壓力不大于6Mpa。6.2.2 沖孔數：每組鉆孔均必須進行水力沖孔。6.2.2 沖孔工藝：鉆孔施工結束后，對鉆孔過煤段內采用礦井靜壓水進行沖孔，邊退鉆邊進行水力沖孔。6.2.3 沖孔時間：沖孔時間以孔內不出煤屑，返清水為止。6.3 沖孔設備 礦井靜壓水沖孔。7 安全管理7.1 礦井首次試驗水力化增透技術前必須成立試驗領導小組，明確各小組成員安全責任。首次試驗必須有領導小組成員現場帶班，確保試驗期間安全。7.2 礦井首次試驗水力化增透措施，必須進行增透和抽采效果考察，考察結果經礦總工程師審批。7.3 所有地點水力化增透措施必須有設計，設計明確相關技術參數和工藝、鉆孔封孔方式等內容，并制定高壓設備管理和鉆孔施工安全技術措施，做到“一工程一措施”。7.4 實施水力壓裂增透措施時，必須執(zhí)行“先壓后鉆”，嚴禁壓裂過程中在壓裂影響區(qū)內施工各類鉆孔。7.5 高壓水力壓裂增透措施后,施工預抽鉆孔過程中必須安設防噴裝置。7.6