煤矿井下高压水力压裂安全技术标准(审查修改稿)
煤矿顶板注高压水预裂技术浅析
（2）手动泵加压封孔器，待压力达到预定压力后停止加压， 观察钻孔并监测压力表，检验封孔器能否保压，如不保压，重
ห้องสมุดไป่ตู้
新检查可能漏气的环节，以确保封孔器正常工作；
（3）开启水压仪，高压水泵先通水后通电再加压，同时记 录水泵压力表数据及手动泵压力表数值，一直加压直到预裂
缝开裂，局时压力表数值会突然下降，保压注水使裂纹继续扩
机|械|工|程
煤矿顶板注高压水预裂技术浅析
左明
（山西省煤炭规划设计院 山西·太原 030000）
摘 要 针对目前煤矿冒顶现象，通过对坚硬顶板岩石应力的分析，采用对坚硬顶板注高压水预裂技术，使其容易及
时自然垮落，减少冒顶现象的发生，确保煤矿安全生产。
关键词 坚硬顶板 高压注水 致裂顶板
中图分类号：TD823
时垮落，缩短初次来压时间和周期来压的步距，从而达到降低
或者基本消除顶板坚硬岩层对回采工作面带来的危害。
鉴于水力压裂可削弱岩层的整体性和稳定性，采用注高
压水进行顶板预裂技术，通过水力压裂的作用：（1）使工作面 坚硬顶板能够及时垮落，避免形成悬臂，从而达到巷道卸压、
缓解片帮和底鼓的目的；（2）通过人为的方法使工作面顶板及 时垮落，将巷道附近的高压力转到自承能力未受到削弱的煤
便利，基本没有难度。
2 注高压水压裂工艺 根据下式可计算裂缝起裂压力：
P =3 + b
min
max t
计算过程中要考虑裂纹扩展过程中的损失、变向及多缝
扩展及考虑一定的富裕系数，来确定高压注水泵的压力及流
量。设备选型完成后，根据所选设备进行现场安装及调试：
封孔器的安装：连接安装封孔器，然后对封孔器进行排气、
参考文献
水力压裂安全技术要求
水力压裂安全技术要求SY/T6566－2003国家经济贸易委员会2003－03－18批准 2003－08－01实施前言本标准由石油工业安全专业标准化技术委员会提出并归口。
本标准起草单位：吉林石油集团有限责任公司质量安全环保部、井下作业工程公司。
本标准主要起草人：宋泽明、宫长利、朱占华、毛杰民、付新冬、崔伟。
引言水力压裂施工是油田开发、评价和增产的重要技术措施，也是一项风险较大的作业。
由于压裂施工应用高压技术，野外作业，流动性大，涉及其它相关作业，经常接触石油、天然气等易燃易爆和其它有毒有害物质，易发生人员伤亡、环境污染等事故。
为加强井下压裂施工安全管理，规范操作，搞好全过程施工作业，最大限度地避免发生事故，促进油田开发，提高经济效益，特制定本标准。
1 范围本标准规定了水力压裂安全施工方法和技术要求。
本标准适用于水力压裂及相关施工作业。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB 150 钢制压力容器SY 5727 井下作业井场用电安全要求SY/T 5836 中深井压裂设计施工方法SY 5858 石油企业工业动火安全规程SY/T 6194 套管和油管SY 6355 石油天然气生产专用安全标志3 压裂选井和设计及施工队伍要求3．1 压裂选井和设计应按SY/T 5836执行，并符合下列安全要求：a）套管升高短节组配与油层套管材质、壁厚相符；b）使用无毒或低毒物质；c）下井工具、连接方式应能保证正常压裂施工，并有利于压裂前后的其它作业；d）通往井场的道路能够保证施工车辆安全通行；e）场地满足施工布车要求。
3．2 压裂设计中应包括下列与安全有关的内容：a）存在可能影响压裂施工的问题；b）施工井场、施工车辆行驶路线说明及要求；c）地面流程连接、施工设备检查要求；d）试压、试挤要求；e）施工交接、检查要求；f）应急预案及其它安全技术要求。
煤矿井下水力压裂技术及在围岩控制中的应用
煤矿井下水力压裂技术及在围岩控制中的应用摘要：煤矿井下水力压裂技术是非常重要的，该技术主要是坚硬顶板弱化和高应力巷道围岩卸压。
针对煤矿水力压裂理论，结合国内的真三轴水力压裂试验，对压裂技术进行数据分析和研究。
另外，根据水力压裂技术的过程及在围岩控制过程中的数据探讨和分析。
关键词：煤矿水力压裂技术围岩控制水力压裂技术一直是煤矿井下的重要施工技术，尤其是在围岩控制方面起到非常重要的作用。
根据下面对水力压裂技术的分析以及相关应用的探索，同时涉及水力压裂技术的设备进行着重分析强调，可以让相关人员更能抓住该技术的使用重点。
除了围岩压裂的原理、参数，还需要对机具与施工工艺及压裂进行效果检测，还要根据岩体物理力学性质和岩体结构对施工方向和应力范围进行数据分析。
一、水力压裂技术及其理论研究水力压裂技术是从1950年研发出来的，直到现在，该技术已经逐渐发展和成熟，作为常规低渗油气增透技术，在很多领域深受欢迎，例如非常规油气开采、页岩油气开发、煤层气开发、地应力测量、地热资源开发、核废料处理、CO2封存等领域，具有广泛的工业价值。
本文也是针对煤矿井下领域的研究，水力压裂技术的应用效果主要体现在围岩控制和低渗透煤层的增透这两个领域。
主要是针对回采工作面坚硬难垮顶板控制、高应力巷道围岩卸压及冲击地压防治。
这种技术的实质是在钻孔中注高压水，在坚硬顶板中形成裂缝而弱化顶板，使其能及时垮落。
但在试验初期，由于对水力压裂技术缺乏深入的认识，施工机具也存在较大问题，致使该项技术在很长一段时间内没有得到推广应用。
水力压裂技术理论国内外的学者都曾在油气系统地面钻井压裂、煤炭行业中应用过程中进行深入的分析，但在该技术上仍有很大的分歧，在水力压裂效果上不尽如人意。
随着我国煤炭技术的发展以及煤炭行业的技术设施的配备，水力压裂技术也得到了大范围推广应用，促进了水力压裂技术理论的进一步研究。
二、水力压裂技术设备及压裂效果分析下面分析压裂机具与设备，我们以煤炭科学研究总院开采研究分院开发的水力压裂机具为例进行介绍。
水力压裂综采工作面安全技术措施
水力压裂综采工作面安全技术措施1.通风技术措施：水力压裂综采工作面需要将瓦斯等有害气体及时排走，确保工作面通风良好。
要在工作面进眼处设置风门，防止有害气体回流；在采煤面和回采巷道上部设置人工送风机，增加通风量；定期对风机进行检查和维护，确保风机正常运转。
2.支护技术措施：水力压裂综采工作面需要采用合适的支护技术，确保工作面的稳定。
常用的支护方式有锚杆支护、锚索支护和合成材料支护等。
支护设备要按照规定的标准进行安装和使用，支护材料要选用质量合格的产品。
3.瓦斯抽放技术措施：矿井中常常存在瓦斯，水力压裂综采工作面的运行会产生更多的瓦斯。
为了防止瓦斯积聚，需要采取瓦斯抽放措施。
可在工作面的回采巷道设置抽排管道，通过抽风机将瓦斯抽出矿井外。
同时要定期对抽排设备进行检查和维护，确保设备的正常运行。
4.火灾防治技术措施：水力压裂综采工作面的工作环境容易引发火灾。
为了防止火灾的发生，首先要做好火灾防治宣传教育工作，提高职工的防火意识。
同时要加强对电气设备的管理，防止电气设备引起火灾。
在工作面和回采巷道设置水枪等消防设备，以便在火灾发生时能够及时进行灭火。
5.安全监测技术措施：水力压裂综采工作面需要对矿井的地质构造、地应力和瓦斯浓度等进行实时监测，及时发现问题并采取措施处理。
可以采用地声波监测、应力监测和瓦斯浓度监测等技术手段，对工作面进行全面监测。
此外，水力压裂综采工作面还需制定科学合理的作业方案，明确作业顺序和步骤，并在作业过程中加强对职工的培训和安全教育，提高职工的安全意识和技能水平。
同时，加强对设备的巡检和周期性维护，确保设备的正常运行。
井下作业施工压裂技术操作规程
井下作业施工压裂技术操作规程1主题内容与适用范围本标准规定了压裂施工中压裂液选择与配制、压裂井口、压裂设备、压裂现场施工、压裂施工评价等的操作规程与工艺技术要求。
2引用标准SY/T5107-95 水基压裂液性能评价方法SY/T6376-98 压裂液通用技术条件SY/T5764-95 压裂用瓜尔胶和羟丙基瓜尔胶SY/T5108-97 压裂支撑剂性能测试推荐方法SY/T5762-95 压裂酸化用粘土稳定剂性能测定方法SY/T5755-95 压裂酸化用助排剂性能评价方法SY/T6216-96 压裂用交联剂性能试验方法SY/T6380-98 压裂用破胶剂性能试验方法SY/T6215-96 压裂用降滤失剂性能试验方法SY/T5534-92 石油专用车通用技术条件SY/T5884-93 压裂车技术条件SY/T5493-92 压裂成套设备型式与基本参数SY/T5463-92 油田压裂用柱塞泵型式与基本参数SY/T5260-91 压裂管汇SY/T5211-93 高压管接和高压活动弯头SY/T5835-93 压裂用井口球阀SY/T5861-93 压裂井口保护器SY/T5860-93 塑料球投球器SY/T5289-91 油井压裂效果评价方法SY6443－2000 压裂酸化作业安全规定3压裂液的选择与配制3.1 压裂液的选择3.1.1 压裂液的选择应根据井深和井温参数来确定配比方案。
3.1.2 深井储层温度高，应选用耐高温压裂液。
3.1.3 对高温压裂液的原则要求：造缝效率高、携砂能力强、摩阻低、配伍性能好、易返排、价格适宜。
3.1.4 筛选压裂液添加剂。
3.1.4.1 对三种基本添加剂（增稠剂、交联剂、破胶剂）进行筛优，找出适合本井条件的冻胶交联剂系列。
3.1.4.2 对与目的层配伍的防膨剂、润湿剂、破乳剂、防蜡剂等添加剂进行筛选，找出与目的层配伍性好的添加剂系列。
3.1.4.3 对配合现场施工的耐温剂、防腐剂、消泡剂、降阳剂、遮挡剂、降滤剂、助排剂、pH调节剂、发泡剂等有关添加剂进行筛选，找出适合本井需要的施工添加剂系列。
压裂作业质量标准
压裂作业质量标准LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】第一章压裂作业质量标准范围本标准规定了水力压裂作业质量要求、作业技术标准。
本标准适用于油田水力压裂作业质量的评定。
压裂作业质量要求依据《压裂工程质量技术监督及验收规范》制定以下作业质量要求。
压裂作业质量分为合格、不合格：1.2.1作业质量合格（1）压裂作业实际进入目的层支撑剂量达到设计要求；（2）实际作业排量达到设计要求；（3）实际加砂比达到设计要求；（4）顶替液量达到设计要求；（5）胶联和破胶性能达到设计要求；（6）作业记录、曲线齐全准确，资料全准。
作业质量不合格达不到作业质量合格的六条中其中之一为质量不合格。
异常情况的评定作业过程严格按照设计执行，无人为因素而发生以下情况的，不进行质量评定。
在整理异常井作业资料时，需在施工监督记录单中详细说明，应有甲方工程技术人员签字认可。
（1）地层压不开，加酸等措施作业后还是压不开的。
（2）排除液体、设备、仪器仪表及操作因素，因地层原因中途砂堵的。
入井材料质量标准1.3.1压裂液技术指标按以下标准执行：压裂用植物胶通用技术要求(依据SY/5764-2007)：表1-1 压裂用植物胶通用技术要求水基压裂液通用技术指标（依据SY/6376-2008）表1-2 水基压裂液通用技术指标表1-3 黏弹性表面活性剂压裂液通用技术指标压裂用支撑剂指标依据《SY/T5108-2006压裂支撑剂性能指标及测试推荐作法》制定。
（1）粒径组成：水力压裂用支撑剂至少有90%的粒径在公称直径范围内，小于最下面一层筛子的支撑剂不应超过样品质量的2%，大于最上面一层筛子的支撑剂不应超过样品总质量的%。
落在支撑剂粒径规格下限筛网上的样品质量，应不超过样品总质量的10%。
（2）支撑剂物理性质指标支撑剂物理性质指标见表1-3表1-4支撑剂物理性质的指标（3）强度：①支撑剂的抗破碎能力相应的粒径范围、规定闭合压力和破碎指标见表1-4。
煤矿井下高压水力压裂安全技术规范
煤矿井下高压水力压裂安全技术规范煤矿井下高压水力压裂安全技术规范煤矿井下高压水力压裂是一种常见的采煤方法，具有矿井内部保护好、取得高质量煤炭等优点。
但是，由于其工作环境的特别性，高压水力压裂操作存在肯定的安全风险，必需严格依照规范订立相应的安全措施，确保安全生产。
一、安全管理规定1.煤矿井下高压水力压裂工作必需由专业人员操作和监控，一般工人和学徒不得参加。
2.高压水力压裂前，必需设计施工方案，严格依照方案操作。
3.在高压水力压裂进行时，必需设置专人监控操作，发觉异常情况，应适时实行相应措施。
4.煤矿井下高压水力压裂作业前，应当在作业区域内进行安全检查，确保达到规定的安全要求。
二、设备安全规定1.高压水泵、混凝土喷射泵等必需通过专业检测后，方可投入使用。
2.高压水泵、混凝土喷射泵等必需依照操作规范进行操作，不得在使用过程中擅自拆卸和调整。
3.混凝土喷射机安装时应严格依照设备说明书安装，确保设备固定稳定。
4.每个班次结束后，应按要求对全部设备进行检查、保养和清理，发觉问题适时处理。
三、操作规范1.切勿超负荷启动用电设备。
2.天气酷热或低温时，应妥当处理好休息室，以保持设备正常运转的温度。
3.禁止携带易燃、易爆等不安全品进入高压水力压裂现场。
4.操作人员必需穿统一化的作业服、安全帽和耳塞，其余部位需采纳防护装备。
5.煤矿井下高压水力压裂时，应由专业人员负责操作，操作前，应向作业人员介绍操作规范和操作要领。
6.应严格掌控水压，每次喷射煤体的时间不得超过30秒，以防止煤体滑落或爆炸。
7.浓度过高的二氧化碳会影响人体呼吸，采纳前置通风、空气净化器等措施加强通风效果。
8.在作业现场应设置隔离带，进入隔离带的人员，必需依照安全管理要求进行操作。
9.整个作业过程中，发觉有煤炭发生了滑地、爆炸等情况时，即使当场抢救无效后，也必需在最短时间内报告主管部门，做好现场的安全掌控和处理。
四、现场急救措施1.发生事故或紧急情况，应立刻停止高压水力压裂作业，启动应急预案。
煤矿井下水力压裂增透抽采技术
水力压裂提出的背景
4 煤层气开发与瓦斯治理的现状并不乐观
1）煤层气技术现状 对于非突出煤： ◆少数地区实现了局部商业化开发； ◆而支撑整个煤层气行业的是地面垂直井压裂完井工艺； ◆可以实现水力压裂强化增透抽采 对于突出煤： 地面煤层气开发的禁区、井下瓦斯产出的低效率区
煤矿井下水力压裂增透抽采技术
主要内容
1
2
3
水力压裂提出的背景
水力压裂技术简介
水力压裂技术装备及工艺
水力压裂的应用
4
1《防治煤与瓦斯突出规定 》要求区域消突先行
水力压裂提出的背景
第六条规定：防突工作坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则。突出矿井采掘工作做到不掘突出头、不采突出面。未按要求采取区域综合防突措施的，严禁进行采掘活动。 区域防突工作应当做到多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标。
渝阳煤矿水力压裂
2
压裂地点定为N3704西瓦斯巷(下)
钻孔布置
为了准确地获取煤层参数，并检验压裂效果及测试抽采半径。本次陆续共布置标准孔2个、压裂孔1个、检验孔15个
压裂过程
压裂的有效时间为10小时30分。分两个阶段，第一阶段压裂第一阶段压裂持续时间为278分钟，第二阶段持续350分钟。煤岩层产生破裂时间为第111分钟，此时压力从45.1MPa突降至36.1MPa，流量从1.2m3/h升至2.6m3/h。
——水力压裂是实现区域消突和局部消突的有效技术
单一突出煤层区域消突困难
水力压裂提出的背景
2 提高预抽瓦斯浓度的需求
抽采瓦斯浓度、抽采量、抽采率抽采时间取决于煤层透气性以及抽采工艺 ——压裂是煤层增透的有效途径、是提高预抽瓦斯浓度抽采的有力保证
水力压裂提出的背景
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ICS73点击此处添加中国标准文献分类号DB50 重庆市地方标准DB 50/ XXXXX—煤矿井下水力压裂安全技术规范Safety and Technical Specification for Coalmine Underground Hydraulic Fracturing（报批稿）XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施目次前言 (III)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 压裂条件 (2)5 压裂方式与压裂孔布置 (2)6 压裂孔封堵 (3)7 压裂设备及附件配置 (4)8 压裂液与支撑剂 (5)9 压裂施工场地 (5)10 压裂操作要求 (6)11 压裂保障 (6)附录A（资料性附录）压裂设计方案编写提纲 (1)附录B（资料性附录）压裂效果评估报告编写大纲 (3)前言煤矿井下高压水力压裂是提高煤矿瓦斯抽采率的有效手段，对防治瓦斯事故，促进煤矿安全生产有着重要意义。
为保障煤矿安全生产和职工人身安全，规范煤矿井下高压水力压裂，特制定本标准。
本标准的附录A、附录B为资料性附录。
本标准由重庆煤矿安全监察局提出，由重庆市质量技术监督局归口。
本标准起草单位：重庆市能源投资集团科技有限责任公司。
本标准主要起草人：余模华、张凤舞、周东平、郭臣业、唐其武、周声才、王文春、覃乐、沈大富、魏福生、欧才全、王联、张迪、李栋、文世元、唐仁学、文良兵、何华、孙大发、黄昌文、何苗、周俊杰、徐涛、陈坤、张翠兰、何兴玲、徐印、龙官波、张正辉。
煤矿井下水力压裂安全技术规范1 范围本标准规定了煤矿井下水力压裂的实施条件、工艺技术、设备要求及安全保障措施。
本标准适用于重庆市行政辖区煤矿进行井下水力压裂。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB50471-2008 煤矿瓦斯抽采工程设计规范AQ1029-2007 煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范MT49-87 煤的坚固性系数测定方法MT/T661-2011 煤矿井下用电器设备通用技术条件SY/T6566-2003 水力压裂安全技术要求防治煤与瓦斯突出规定（国家安全生产监督管理总局令第19号）煤矿安全规程（2011）3 术语和定义3.1 水力压裂（hydraulic fracturing）在钻孔内以水作为动力，使煤岩体裂隙扩展、导通，提高煤岩透气性的一种措施。
3.2 压裂孔（fracture bore）用于水力压裂的钻孔。
3.3 穿层压裂（through beds fracturing）压裂孔与煤层（岩层）正交或斜交的一种水力压裂方式。
3.4 顺层压裂（along beds fracturing）压裂孔与煤层（岩层）平行的一种水力压裂方式。
3.5 采煤工作面压裂（coal face fracturing）对采煤工作面煤层或顶（底）板实施的一种水力压裂方式。
3.6 掘进工作面压裂（roadway head fracturing）对掘进工作面前方煤岩体实施的一种水力压裂方式。
3.7 石门压裂（crosscut fracturing）石门揭煤过程中对石门前方煤层或顶（底）板实施的一种水力压裂方式。
3.8 闭合压力（closure pressure）作用在裂缝壁面上裂缝闭合的临界压力。
3.9 压裂管（fracturing string）封堵在压裂孔内，用于输送压裂液的管柱。
3.10 注水管（water injection string）连接压裂管与压裂泵，用于输送压裂液的管柱。
4 压裂条件4.1 煤体结构类型按照破碎程度将煤体划分为五种类型，不同类型煤体具有不同的压裂适应性，见表1。
表1 不同类型煤体结构的压裂适应性其中Ⅰ类：煤体未遭受破坏，原生沉积结构、构造清晰；Ⅱ类：煤体遭受轻微破坏，呈碎块状，条带结构和层理仍可被识别；Ⅲ类：煤体遭受中等破坏，呈碎块状，原生结构、构造和裂隙系统已不被保存；Ⅳ类：煤体遭受强破坏，呈粒状；Ⅴ类：煤体破碎成粉状。
4.2 煤体硬度按照硬度将煤体划分为三种类型，不同硬度煤体具有不同的压裂适应性，见表2。
表2 煤体硬度与压裂适应性煤体硬度测定应符合MT49-1987的规定。
4.3 地质条件4.3.1 顶（底）板为含水层的煤层不宜压裂。
4.3.2 压裂半径范围内存在透水型地质构造的煤岩层不宜压裂。
5 压裂方式与压裂孔布置5.1 压裂分类5.1.1 按压裂孔与煤层的交切关系分为穿层压裂和顺层压裂。
穿层压裂分为单煤层穿层压裂和多煤层组合压裂；顺层压裂分为顺煤层压裂和顺煤层顶（底）板压裂。
5.1.2 按压裂与生产工作面的关系分为采煤工作面压裂、掘进工作面压裂、石门压裂5.2 压裂方式选择5.2.1 严重突出危险地带不宜采用顺煤层压裂，严重突出危险地带的鉴定按“防治煤与瓦斯突出规定”执行。
5.2.2 石门揭煤应采用穿层压裂，揭近距离煤层群应采用多煤层组合压裂。
5.2.3 突出煤层进行区域性预处理时，煤体f值小于0.5或煤体结构为Ⅲ、Ⅳ类的煤层应采用顺煤层顶（底）板压裂。
5.3 压裂孔布置5.3.1 压裂孔开孔位置应布置在岩石或煤层完整性较好的地段。
5.3.2 穿层压裂时，压裂孔开孔位置与压裂煤层的垂距应不小于10m，压裂孔应穿过目标煤层。
5.3.3 采用水泥砂浆封孔时，封孔段孔径不小于90mm，终孔孔径不小于75mm；采用封隔器封孔时，孔径应与封隔器尺寸相匹配。
6 压裂孔封堵6.1 封孔方式可采用水泥砂浆、封隔器或其他经验证有效的封孔方式。
6.2 封孔方式选择6.2.1 封孔段岩层较软、较破碎的压裂孔宜选用水泥砂浆封孔。
水平夹角小于10°的压裂孔宜选用封隔器或其它经验证有效的封孔方式。
6.2.2 封孔段岩层完整性较好宜采用封隔器封孔。
6.3 水泥砂浆封孔6.3.1 水泥砂浆抗压强度不小于50MPa。
6.3.2 顺煤层压裂封孔长度不小于20m；穿层压裂孔封孔长度不小于10m，压裂孔封孔段岩性较差时应加大封孔长度。
6.3.3 封孔压裂管管径不小于25mm，距孔口5m段及注水管承压能力不小于压裂泵额定压力。
6.4 封隔器封孔6.4.1 采用取岩芯钻头或低进度高转速钻进方式。
6.4.2 本煤层顺层压裂时，封隔器前端距孔口距离不小于20m；穿层压裂时，封隔器前端距孔口距离不小于10m，压裂孔封孔段岩性较差应加大封孔段长度。
6.4.3 必须采取防止反冲措施。
采用锚杆或后支撑方式防止反冲，防反冲力必须大于压裂过程中产生的最大反冲力。
最大反冲力按下式计算：F p D F +⨯=-32max 1025.0π式中：F max ——最大反冲力，kN ；D ——钻孔直径，mm ；p ——压裂泵额定注水压力，MPa ；F ——封隔器重力沿钻孔轴方向的分力，kN ；仰孔时F 为正值，俯孔时F 为负值。
7 压裂设备及附件配置 7.1 压裂设备及附件组成压裂设备及附件包括压裂泵、配液箱、压裂管件及仪器仪表等见图1；压裂设备及附件基本配置见表3。
图1 压裂系统示意图 表3 压裂设备及附件基本配置表序号 名称 数量 备注 1 压裂泵 1台2 配液箱 1个 清水压裂时不要求3 压裂管汇 若干 按需要配置4 流量计 1个5 压力表 1个6 逆止阀 1个7 卸载阀 1个8 视频仪 2个9 监视屏 1个 10 CH 4传感器 2个11 H 2S 传感器 在含硫化氢区域安装12 监测分站 1台 13通讯电话1台7.2 压裂泵组7.2.1 压裂泵组必须具有“防爆合格证”、“生产许可证”、“检验合格证”和“MA ”标志，额定压力不小于50MPa ，额定流量不小于60m 3/h 。
7.2.2 压裂泵组应达到以下要求：a）具有显示与记录压力、流量、泵温等参数及智能保护的功能；b）具有自动和手动操作及远程控制功能。
7.3 配液箱配液箱满足配置压裂液、支撑剂的要求，容量不小于3m3。
7.4 压裂管件及仪器仪表7.4.1 压裂管件承压不小于压裂泵额定压力。
7.4.2 压裂管径不低于25mm。
7.4.3 采用硬质压裂管时应配置与之相匹配的连接管件。
7.4.4 位于高压端的仪器仪表承压能力应高于压裂泵额定压力。
7.4.5 压裂管件及仪器仪表应符合SY/T6566-2003的要求。
8 压裂液与支撑剂8.1 压裂液压裂液与煤体、岩层有较好的配伍性，滤失少、低摩阻、低残渣、易返排。
8.2 支撑剂支撑剂的选择应综合考虑煤岩体的岩石力学性质、裂缝的闭合压力、支撑裂缝的形态。
9 压裂施工场地9.1 压裂作业场地9.1.1 压裂设备的安装场地平整、坚实，能保证设备的安放和运行。
9.1.2 压裂泵组与压裂影响区之间应设立安全风门，或距离压裂孔不小于100m。
9.1.3 设置排水沟，满足返排液排水要求。
9.2 通风要求压裂设备安装地点设在通风良好的巷道内，位于压裂孔上风侧。
压裂设备安装巷道按采区进风巷要求配风，风速符合《煤矿安全规程》（2011）第101条规定。
9.3 供水要求供水系统稳定可靠，满足压裂要求，供水量不低于60 m3/h。
9.4 供电要求供电系统采用专用的电缆和开关，稳定可靠，供电能力满足泵组要求。
按MT/T661-2011执行。
9.5 监测监控要求9.5.1 压裂监测监控仪器使用应符合AQ1029-2007的要求。
9.5.2 视频仪应能监视压裂泵站、压裂管及压裂孔的情况。
9.5.3 压裂孔所在巷道的回风侧分别安装瓦斯监测传感器，含H2S区域必须安装H2S传感器。
9.5.4 压裂操作地点安设监测分站、监视屏及直通调度室电话。
9.6 抽采要求在压裂施工区安装连入矿井抽采系统的抽采管路及抽采参数测定装置，符合GB50471-2008的要求。
10 压裂操作要求10.1 试压压裂前必须进行试压。
试压压力必须达到泵的额定压力，且保持该压力运行时间不少于10min。
10.2 压裂10.2.1 压裂施工严格按照压裂设计进行。
10.2.2 压裂过程中实时监测泵组运行状况，记录压力和流量数据。
10.2.3 压裂过程中连续观测压裂影响区域内的瓦斯变化情况。
10.2.4 压裂结束后，保压时间不少于1h。
10.3 返排返排过程中实时监测瓦斯排放情况，巷道瓦斯浓度超限或排放量达到0.5m3/min，立即停止返排或将管道接入气水渣分离器。
11 压裂保障11.1 工程质量保障11.1.1 必须编制专门的压裂设计方案，经煤炭生产企业技术负责人审批后方可实施。
压裂设计方案以一个工作面或一个采区为单元，方案编写提纲格式参见附录A。
11.1.2 压裂施工前必须对通风、抽采、供电、供水、排水、通讯、监测监控、设备安装、压裂孔情况进行验收。