水力压裂综采工作面安全技术措施

一、工程目的
3251综采工作面回采时，由于顶板比较坚硬，采空区顶板无法自由垮落，在综采工作面端头三角区形成周期性悬顶，悬顶突然垮落，容易将采空区中的瓦斯挤出造成隅角瓦斯超限，经矿研究决定采用水力致裂控制技术解决上隅角采空区悬顶问题，为保证施工时人员安全，特编制本安全技术措施。

二、技术要求
1.分别在3251风巷超前支护段内靠近煤柱侧（锚棚支架腿子与梁子交点处附近，以便于操作为宜）和靠工作面煤壁侧（距梁头1000mm处，若巷道高度不满足气动锚杆（锚索）钻机施工，该距离可适当缩小）用气动锚杆（锚索）钻机竖直向上施工一排直径Φ=32mm，间距S=8000mm的钻孔，两排钻孔交错布置，其中靠煤柱侧孔深L1=13000mm，靠工作面煤壁侧钻孔深度L2=8000mm，钻孔长度、间距等参数根据现场钻孔施工情况和实施水力致裂后情况进行适当调整。

2.在实施顶板水力致裂控制期间，需对风巷超前支护段（致裂段）加强支护，在原支柱间增加一根单体支柱，若影响钻孔施工，可改用短支柱与原超前支柱错排布置。

3.当遇地质构造、裂隙、断层时，该段不采用水力致裂，待工作面推移离地质构造带5m后再根据现场顶板情况实施水力致裂，同时，水力致裂钻孔不得施工在锚杆、锚索孔区域，防止误穿锚杆锚索眼孔影响压裂效果。

4.实施水力致裂期间，地测科对上部5633采空区进行逐段预测，并实施有效探放水，通风瓦斯科、通维队加强水力致裂期间瓦斯等有害气体监测。

5.水力致裂前，需在压裂泵站和钻孔之间各安设一台清晰可靠的声光信号以便操作联系。

6.若需进行起吊，则必须在起吊处施工专用起吊装置，严禁使用顶板支护
的锚杆进行起吊，起吊装置采用两根φ=15.24mm，L=3000mm的锚索配δ=10mm
的铁垫板。

7.注水高压泵组、水箱等设备安装在3251风巷“三站”处，沿途采用高压泵管输送高压水。

安装时，高压管必须每隔10m采用双股8#铁丝在高帮支架或风水管上固定一处，，接头附近必须两节管道都要捆绑。

注水高压泵、水箱的安装由机运科另行编制专项措施。

8.为便于注水泵站、观测点、警戒点处人员之间联系，需在安装泵站时一并安装声光语音信号，即泵站安装一组、观测点一组、警戒点一组。

三、施工组织及工艺
1.矿成立3251综采工作面实施水力致裂控制领导小组，采掘副总工任组长，生产技术科科长、副科长为副组长，生产技术科管理人员、采煤三队负责人、技术员、副队长为成员，负责3251综采工作面实施水力致裂控制实施、措施修正、执行、监督考核及措施效果检验等工作。

2.工艺流程：安全检查（含支护、电气设备完好性检查、敲帮问顶、风动工具和管路完好性检查）及补强支护、向矿调度室汇报作业点的安全情况和检查情况→根据措施施工水力致裂钻孔（初步定于早班施工）→用高压管路连接高压泵、安全阀、测控仪，调试高压泵→用专用封孔器和安装杆封孔到设计深度→将高压管路与安装杆连接，将压裂钻孔区域到高压泵之间的高压区域警戒后，开启高压泵，向钻孔内注入高压水→观测周边锚索孔和其他压裂孔是否出水→达到压裂时间（根据现场实际情况确定并调整，水压不得超过管道工作压力）及时停泵。

3.备用材料
水力致裂备用材料表
四、安全措施
1.特殊工种必须持有效证件上岗，严禁无证上岗。

2.安排专职瓦斯检查员检查3251综采工作面上隅角瓦斯浓度、各种传感器的完好情况。

3.检查区域内电气设备的完好情况，杜绝电气失爆；排查作业点附近顶板、支护的完好情况，并对存在的安全隐患进行处理。

4.打眼前，安排专职瓦斯检查员对上隅角及悬顶区的瓦斯进行检查，操作人员检查风动工具和管路的完好情况，发现问题及时处理。

只有在瓦斯浓度低于0.8%时，方可进行作业。

5.现场必须有带班人员进行督导作业，作业前必须向调度室汇报作业点的安全情况和检查情况，经调度室同意后方可进行作业。

6.打眼工作一般由2人进行，一人操作，一人掌钎挂眼。

打眼时，人员站位得当，退路畅通。

7.开孔挂眼必须慢速、点动开动气动锚杆（锚索）钻机，脚架伸缩合适，钻孔角度满足要求，待钻孔挂眼深度约100mm时，掌钎人员撤离至气动锚杆（锚索）钻机操作人员处时，再开水进行正式打眼。

8.挂眼时，由于高度问题时，可采用“丫”型撑杆进行辅助挂眼。

9.打眼时严禁其附近与此无关的作业，以免影响作业安全。

施工过程中，
加强通风瓦斯管理，瓦斯超限，必须立即停止作业，并向调度室和通风瓦斯科汇报，采取措施进行处理。

10.打眼完毕后，检查作业点的顶板和支护情况，并将工具转运到安全地点堆码整齐。

11.水力致裂高压泵管路连接严格按照矿用快接头使用标准连接管路，连接管路完成后，将快接头两端的胶管用8＃粗铁丝固定两道，防止接头处因高压脱开伤人，管路固定的时候要留有一定的富余量，防止管路因受压膨胀导致接头脱开。

12.管路连接中至少安装一个泄压阀，在水力致裂完成，关闭水力致裂泵后，先打开泄压阀，对管路泄压后再拆开管路。

13.封孔时必须使用专用的封孔器和安装杆，封孔完毕后，要把孔口露出的安装杆固定牢固。

封孔的原则是：封孔完毕，立即致裂，致裂完毕，泄压检查，立即拆除封孔器，不宜久放。

因为钻孔一般有一定的角度，如果封孔器和安装杆没有固定牢固，放置时间过久的话，一旦冲出巷道，容易撞伤行人。

14.封孔完毕后，用8＃粗铁丝固定牢固，不少于两道铁丝。

固定完毕后，在封孔处至少20m外警戒；水力致裂期间，严禁人员通过，直到封孔器和安装杆拆除后。

15.若钻孔变形，封孔器和安装杆取不出来时，则用木楔子和水泥砂浆，将封孔器和安装杆封在钻孔中，防止冲出伤人。

16.水力致裂过程中要时刻观察泵站压力的变化，如果出现压力突然下降，应当立即停泵检查。

17.水力致裂期间，泵站和致裂钻孔之间的不得站人，钻孔后的观测人员与钻孔间保持至少2m的安全距离（根据实验情况进行调整），防止高压管柱或封
孔器弹出伤人。

18.水力压裂过程中，泵站司机必须保持精力高度集中，听到巨响、呼救、停泵信号等其它紧急情况，泵站工作人员应当立即停泵检查。

19.水力致裂完成后，警戒人员保持警戒，其他水力致裂工作人员开始检查管路，检查完毕后，打开泄压阀，确保管路泄压完成后，再拆开管路，拆除封孔器和安装杆。

20.水力致裂施工期间要有专门的安全员负责检查，所有水力致裂工作人员都要保持高度的警惕，要有强烈的责任心，认真观察做好记录。

21.起吊时起吊重物附近3m范围内不得有人。

其他人员必须站在起吊重物不会倾倒一侧，起吊时必须设专人指挥并观察周围情况，发现问题立即停止起吊，问题处理好后方可继续起吊。

22.根据设备重量选择起吊工具和吊挂装置，起吊工具、吊挂装置的额定承载能力必须大于起吊重物的重量，起吊时必须有专人指挥并统一起吊信号。

起吊前，必须检查起吊重物的捆绑情况保证其安全可靠。

23.搬抬物件时，人员动作要保持协调，防止误动作伤人。

24.作业过程中做好自主保安、互助保安，严格落实安全伙伴制。

五、风险管控
（一）存在的风险
1.打眼时戴手套掌钎易造成作业人员受伤。

2.搬运物件时易掉件伤人。

3.作业地点敲帮问顶、支护检查不仔细，容易导致悬矸活石掉落伤人。

4.高压管路连接不用正规卡子，采用非标件（如铁丝等）代替，容易造成压裂过程中管道接头脱落。

5.封孔不严，封孔后封孔器和安装杆未进行固定，压裂时封孔器、安装管等弹出伤人。

6.压裂过程中人员精力不集中，超压导致爆管、注水孔弹出等。

（二）管控措施
1.严禁作业人员戴手套掌钎。

2.物件搬抬时应作好相互配合，做到轻起轻放，保持动作协调一致，防止掉落砸伤人员。

3.加强敲帮问顶和作业点支护质量的检查，找净悬矸活石。

4.高压管连接严格按照规定使用正规接头，严禁使用铁丝、钢绞线等代替连接。

5.加强封孔质量管理，封孔后对封孔器、安装杆采用铁丝固定在周围的锚杆、支架等牢固物件上，压裂时，随时注意四周情况，出现异常及时停泵、泄压检查，不得冒险蛮干。

6.班前必须保证足够的休息，操作过程中，所有作业人员精力保持高度集中，认真辨别异常情况，一旦出现及时警示。

六、配套图纸
1.水力压裂钻孔施工断面图；
2.钻孔布置平面图。

绿水洞煤矿水力压裂安全技术措施修改建议
1、高帮钻孔孔深改为10m。

矮帮钻孔孔深为8m，仰角70°，具体参数参考新修改的现场方案。

2、高压管路每隔3m吊挂一根铁丝。

3、在距离压裂孔30-50m处安装一个泄压阀。

4、在安装封孔器之前，先检查完好情况，包括弹簧和钢珠等；丝帽留2丝。

5、每根注水钢管要加O型圈。

6、注水期间，观测钻孔出水人员至少距离钻孔10m。

7、注水期间，泵和压裂孔之间不能有闲杂人员逗留。

8、压裂期间加强回风流瓦斯的检查。

9、现场统一指挥，协同作业，开泵人员要听从指挥人员的指挥，开泵时缓慢加压，压裂完成后缓慢降压，禁止直接停泵，异常情况除外。

10、避灾路线的设置。