(2)三個預裂區(qū)雙排鉆孔超前預裂工藝
第一預裂區(qū)從1400m至1300m處,長度100m,共布置鉆孔16個(依據(jù)現(xiàn)場工作面實際推進情況鉆眼數(shù)量可做調(diào)整),鉆孔平行與工作面,鉆孔直徑113mm,錯間距6m,鉆孔長度126m,端頭封孔長度10m,鉆孔水平夾角以鉆眼布置參數(shù)表為準。
第二預裂區(qū)從1300m至距開切眼900m區(qū)域內(nèi),長度400m,煤層中布置66個鉆孔,鉆孔直徑113mm,鉆孔長度126m,端頭封孔長度10m,錯間距6m,鉆孔平行與工作面水平布置。
第三預裂區(qū)從距開切眼900m至12407工作面停采線,長度1000m。煤層中布置150個鉆孔,鉆孔直徑113mm,鉆孔長度126m,端頭封孔長度10m,錯間距10m,鉆鉆孔角度以鉆眼布置參數(shù)為準。
四、多功能煤巖水力預裂設備安裝使用、技術(shù)參數(shù)及要求
采用XKRFS-Ⅱ-1型煤巖層多功能水力預裂Ⅱ代1型設備,它是煤巖層的內(nèi)部、外部水力預裂、煤巖層的定向切割裂化的專用設備。具體使用方法如下:
1、安裝
(1)、根據(jù)綜采工作面煤層預裂設計,超前工作面采用ZDY3200S鉆機,布置鉆孔。
(2)、將設備以整機狀態(tài)搬運到設計的煤層預裂鉆場,選準要預裂的鉆孔,布置設備,將液壓卷管器上的高壓膠管出口對準選準的鉆孔。
(3)、將設備固定好,保證設備穩(wěn)定、平穩(wěn)。
2、連接
(1)、將高位水箱出水口軟管與高壓泵組過濾器入水口連接。
(2)、將高壓泵組回流管與高位水箱回流口連接。
(3)、向高位水箱內(nèi)注滿水,可通過高位水箱液位指示管查看。水箱中的水在整個預裂過程中必須保證多于1/2水箱,最好保持水箱中水量完全充滿,保證壓力。
(4)、將高壓泵組防爆電機與液壓卷管器防爆電機分別與660/1140V高壓電連接,確保電機轉(zhuǎn)向與指示方向一致。
(5)、高壓泵注入15W-40柴機油,油位不低于油窗的2/3。液壓卷管器液壓油箱注入液壓油,不低于18L。
(6)、將側(cè)向90°預裂器與高壓膠管連接,預裂器需配帶上特制帽套。
(7)、檢查裝備各部件連接處牢靠性、密封性。
3、運行
(1)、打開高位水箱出水口閥門,打開不銹鋼過濾器上部排水閥門,排出空氣,待有水流出,關(guān)閉不銹鋼過濾器上部排水閥門。
(2)、高壓泵組手動調(diào)壓閥逆時針完全旋轉(zhuǎn)處于完全開啟狀態(tài),液壓卷管器控制箱調(diào)壓閥順時針完全旋轉(zhuǎn)處于完全關(guān)閉狀態(tài)。
(3)、開啟液壓卷管器防爆電機。
(4)、操作液壓卷管器控制箱,向上扳動手動換向閥,液壓卷管器轉(zhuǎn)筒正向旋轉(zhuǎn),緩慢調(diào)節(jié)調(diào)速閥,將預裂器送入將要預裂的孔內(nèi),在送管過程中,可用手擺動高壓膠管輔助推送高壓膠管。
(5)、待高壓膠管推送到預定位置,扳動手動換向閥到中間位置,停止推送高壓膠管。
(6)、啟動高壓泵組防爆電機。
(7)、啟動紅外數(shù)據(jù)采集系統(tǒng);觀察校對壓力表壓力。
(8)、順時針緩慢旋轉(zhuǎn)高壓泵組調(diào)壓閥,觀察抗震壓力表,調(diào)節(jié)壓力到60MPa,停止調(diào)節(jié)調(diào)壓閥。
(9)、操作液壓卷管器控制箱,向下扳動手動換向閥,液壓卷管器轉(zhuǎn)筒逆向旋轉(zhuǎn),調(diào)節(jié)調(diào)速閥,使高壓膠管以2m/min抽出,在抽出過程中,可手動擺動高壓膠管,使高壓膠管在轉(zhuǎn)筒依次排列整齊。
(10)、在抽出高壓膠管過程中,仔細觀察高壓膠管上的安全標線,待出現(xiàn)10m標線時,將液壓卷管器控制箱中的手動換向閥扳動到中間位置,停止收管。
(11)、逆時針完全旋轉(zhuǎn)高壓泵組調(diào)壓閥,處于完全開啟狀態(tài),使高壓管逐漸降壓至完全卸壓。
(12)、關(guān)閉高壓泵組防爆電機。
(13)、向下扳動液壓卷管器控制箱換向閥,使高壓膠管從孔內(nèi)完全退出,扳動換向閥到中間位置,取下預裂器。
(14)、將高壓膠管與封孔器接頭連接,向上扳動液壓卷管器控制箱換向閥,將封孔器送入孔內(nèi)距離孔口10m處位置,將換向閥扳動到中間位置。
(15)、再次開啟高壓泵組防爆電機。
(16)、順時針緩慢旋轉(zhuǎn)高壓泵組調(diào)壓閥,觀察抗震壓力表,調(diào)節(jié)壓力到15MPa,停止調(diào)節(jié)調(diào)壓閥。
(17)、觀察煤層裂隙破壞狀態(tài),持續(xù)加壓至煤層預裂裂隙大范圍擴展,運行時間小于0.2h。預裂完成后時,逆時針完全旋轉(zhuǎn)高壓泵組調(diào)壓閥,處于完全開啟狀態(tài)。
(18)、關(guān)閉高壓泵組防爆電機。
(19)、觀察預裂鉆孔破裂效果,以及孔內(nèi)工作液的卸除情況,直到孔口泄水基本結(jié)束,封孔器收縮回復原型。
4、停車回收
(1)、確認預裂孔內(nèi)壓力水完全卸壓,封孔器已收縮完畢的情況下,操作液壓卷管器控制箱,向下扳動手動換向閥,收縮高壓膠管,待封孔器從孔內(nèi)退出,扳動換向閥到中間位置,取下封孔器。
(2)、關(guān)閉液壓卷管器防爆電機。
(3)、將設備搬運到下一個將要預裂的鉆孔位置,重復以上操作。
(4)、設備長時間不使用時,將水箱排水閥門、不銹鋼過濾器底部排水閥門、高壓泵底部排污排水閥門打開完全打開,放空設備中水,關(guān)閉以上閥門,防止冬季溫度過低,凍壞設備。
5、數(shù)據(jù)處理
(1)、設備在預裂過程中的壓力可通過抗震壓力表(校對壓力表)直接查看,操作設備。預裂效果監(jiān)測也通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集壓力,在設備附近無線通訊的有效距離為10m范圍,通過數(shù)據(jù)采集器采集當前一段觀測數(shù)據(jù),保存。
(2)、預裂時間可以通過計時裝置獲取,也可以通過壓力采集系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的時間來確定。
6、注意事項
(1)、煤礦用注水泵和隔爆型三項異步電動機必須具有“煤礦礦用產(chǎn)品安全標志證書”及相關(guān)標志,方可下井使用。嚴禁使用沒有煤礦安全標志的產(chǎn)品。
(2)、未經(jīng)廠家出具書面材料許可,任何人不得隨意變更安標配套件及零(元)部件配置,安全閥出廠已調(diào)定,不許隨意調(diào)整。
五、封孔施工工藝及程序
(1)、在預裂結(jié)束后,將預裂器從高壓膠管上取下,再將高壓膠管與封孔器接頭連接好后,將封孔器送入孔內(nèi)距離孔口20m處位置,向上扳動液壓卷管器控制箱換向閥,將換向閥扳動到中間位置。
(2)、再次開啟高壓泵組防爆電機。
(3)、順時針緩慢旋轉(zhuǎn)高壓泵組調(diào)壓閥,通過對封孔器加壓,壓力使封孔器膨脹,對鉆孔進行封孔。
(4)再通過對鉆內(nèi)注帶壓水,使煤層裂隙進一步致裂。
(5)觀察抗震壓力表,調(diào)節(jié)壓力到15MPa,停止調(diào)節(jié)調(diào)壓閥。
(6)、觀察煤層裂隙破壞狀態(tài),持續(xù)加壓至煤層預裂裂隙大范圍擴展,運行時間小于0.2h。
預裂完成后時,逆時針完全旋轉(zhuǎn)高壓泵組調(diào)壓閥,處于完全開啟狀態(tài)。
(7)、關(guān)閉高壓泵組防爆電機。
(8)、觀察預裂鉆孔破裂效果,以及孔內(nèi)工作液的卸除情況,直到孔口泄水基本結(jié)束,封孔器收縮回復原型。
六、供電
1、12407回風順槽的電源來自四采區(qū)變電所,05#移動變電站放置南翼軌道巷的聯(lián)絡巷內(nèi),KBZ-400饋電、KBZ-200饋電放置在回風順槽的水倉位置,鉆機及預裂設備的電源開關(guān)QBZ-80N放置在平板車上,跟隨鉆孔位置移動。
2、KBZ-400饋電上安裝瓦斯斷電儀,報警深度≥0.5%CH4斷電濃度≥0.5%CH4,復電濃度<0.5% CH4,斷電范圍:運輸巷、工作面及其回風巷內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設備。
七、施工技術(shù)要求
1、加強測量工作,提高測量精度,鉆孔前由地測科根據(jù)鉆孔設計方位角度,準確定位。
2、打鉆時,鉆孔必須依次編號,嚴格按施工設計參數(shù)打眼,并要有詳細的原始記錄。
3、在高壓預裂割煤過程中,對每個孔預裂壓力、流量、預裂量等參數(shù)做詳細記錄。
4、水壓致裂預裂過程中,每孔預裂量、預裂時間、壓力、流量等參數(shù)必須詳細記錄。
5、水壓致裂預裂工要有高度責任心,觀察要詳細,記錄要準確齊全。加強預裂高壓泵的日常檢修,確保預裂壓力達到設計要求。
6、地測科要將預裂孔位置標清,生產(chǎn)科與通風科負責將預裂前后粉塵含量、瓦斯含量等數(shù)據(jù)測定記錄齊全,為以后煤層預裂提供可靠的理論依據(jù)。
7、鉆孔打成后,應及時預裂,成孔擱置時間不應超過24小時,避免塌孔影響預裂效果。
八、施工安全技術(shù)措施
1、施工人員,進入施工現(xiàn)場必須先檢查后工作,發(fā)現(xiàn)問題處理并及時匯報。作業(yè)過程中,發(fā)現(xiàn)異常時,嚴禁繼續(xù)作業(yè),應及時匯報礦調(diào)度室,必須做到不安全不生產(chǎn)。
2、施工人員必須在安全可靠的支護下進行施工作業(yè),在打鉆前或打鉆期間,應堅持對施工地點附近敲幫問頂,對不安全的頂或幫,應該加強支護或處理,防止出現(xiàn)煤壁片幫傷人。
3、鉆機安排專人管理,按照說明書進行維護、保養(yǎng),系統(tǒng)壓力不得超調(diào),壓力油管不得在漏油、滲油下工作。
4、鉆機的滲漏油液時,應及時收集回收,上井進行處理。
5、鉆機的高壓膠管不得隨意更換,保證接頭連接可靠,防止鉆機工作時,出現(xiàn)傷人事故。
6、鉆機的油管未全部接好不允許試轉(zhuǎn)電機,孔內(nèi)有鉆具,除按規(guī)定程序卸鉆桿外,絕不允許馬達反轉(zhuǎn)。
7、停止鉆進時,要立即將夾持器功能手把推向前位,使夾持器夾緊鉆桿,確保安全。
8、用鉆機的馬達反轉(zhuǎn)卸開鉆桿接頭時,必須留足卸扣長度。
9、在鉆進過程中,要隨時注意觀察各壓力表的讀數(shù)變化,發(fā)現(xiàn)異常及時處理。
10、長距離搬遷鉆機,拆下油管后,所有的接頭均需用堵頭堵住,并盤繞整齊,以免運輸過程中污染或刮傷。
11、鉆機在裝車運輸鉆機時,應將機身下落到最低位置,然后鎖緊軸瓦,防止意外滑落。
12、鉆機在起吊、裝卸、運輸過程中,應注意保護壓力表、操作手把、手輪、外露油管接頭、機身導軌、濾清器和冷卻器等零部件。
13、鉆機的所有部件在搬運過程中,均不允許順坡道滾放,也不能從水中通過。
14、聘請鉆機及預裂設備生產(chǎn)廠家技術(shù)人員,對施工人員進行培訓,包括鉆機及預裂設備的操作使用及注意事項,確保熟練操作,培訓考試合格,取得上崗證,必須持證上崗,規(guī)范操作。
15、操作鉆機時,施工人員必須穿戴整齊,以免袖口被鉆桿纏繞,嚴禁帶手套施工。
16、鉆進過程中,施工人員隨時觀察鉆鉆進情況,防止斷桿傷人。
17、支設鉆機時,要穩(wěn)設牢固,所以緊固件,緊固到位,安全可靠。
18、施工過程中,注意保護回順的監(jiān)測監(jiān)控線、瓦斯抽放管道,確保監(jiān)測監(jiān)控線、瓦斯抽放系統(tǒng)正常。
19、鉆機及其配電點,加強設備管理,杜絕失爆,全部設備實現(xiàn)瓦斯電閉鎖。
20、需根據(jù)運、回順槽兩側(cè)煤層底板標高,確定打鉆孔的角度,避免將鉆孔打進煤層底板或頂板。
21、高壓預裂割煤前檢查裝置和管線的安全性和可靠性,裝置在割煤過程中,切勿站在泵頭正面,以免出現(xiàn)事故造成人身傷害。禁止連接、拆卸和修理高壓管件。具體注意事項根據(jù)《操作流程及注意事項》嚴格操作。
22、水壓致裂預裂前需要檢查預裂系統(tǒng)和預裂管線的密封性,在高壓管路密封性不好或者破損時禁止預裂。當高壓管路處于承壓狀態(tài)時,禁止連接、拆卸和修理高壓管件。
23、水壓致裂預裂時,預裂孔正對方向嚴禁站人,以防封孔器壓出傷人。
24、打眼和預裂必須嚴格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》和《各工種操作規(guī)程》及施工作業(yè)規(guī)程。
25、為了防止在預裂過程中預裂孔周圍煤壁片幫傷人,預裂時,預裂巷道孔前后各12m范圍內(nèi)不能有人在機道內(nèi)工作或行走、逗留,應拉好警戒線,并掛警示牌提醒。預裂時,預裂人員不應離開截止閥,截止閥應放在既安全又便于觀察預裂孔周圍煤壁的位置,當出現(xiàn)煤壁大面積片幫等異常情況時,應能做到隨時關(guān)閉截止閥,停止預裂。
26、打鉆和預裂過程中,應隨時根據(jù)煤壁附近的空頂情況,及時前移支架,并用支架的前檔板擋好煤壁。
27、在鉆孔預裂過程中,遇到巷道頂板不好位置,嚴禁鉆孔預裂施工。
28、回風巷道內(nèi)的鉆孔預裂機電設備,加強日常維護管理,杜絕失爆現(xiàn)象發(fā)生。
29、所有參加施工人員,必須學習本施工安全技術(shù)措施。
30、未盡事宜,嚴格按照《煤礦安全規(guī)程》、《ZDY3200S型煤礦用全液壓坑道鉆機使用說明書》、《多功能煤巖水力預裂裝備操作手冊》、《紅石巖煤礦層開采提高塊煤率技術(shù)開發(fā)研究》方案及《1 2 4 0 7綜采工作面作業(yè)規(guī)程》相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
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