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