NB_T 10850-2021CN煤矿井下强制增渗工程设计规范.pdf

ICS 73. 010D 09NB中华人民共和国能源行业标准NB/T10850—2021煤矿井下强制增渗工程设计规范Code for engineering design of forced increase of coal seam permeability inunderground coalmine2021-12-22发布2022-06-22实施国家能源局发布 NB/T 10850—2021目次前言引言范围2规范性引用文件3术语和定义4强制增渗技术措施分类及选择5强制增滤技术措施钻孔布置及工艺要求6强制增渗技术措施参数的确定强制增渗技术措施系统·L08强制增渗技术措施安全环境要求·13 NB/T 10850—2021国风卷开运输巷6园水力割缝顺层钻孔布置示意图穿层钻孔水力剧缝安全岩柱应≥5m，岩层被碎时应适当加大距离，展层钻孔水力割缝安全煤柱应20m，煤层松软或破碎时应适当加大距高。5. 2. 1. 4根据实际工程情况，可在水力割缝钻孔之间加密预抽瓦斯钻孔。5.2. 1. 5下向穿层钻孔制缝和顺层钻孔割缝的钻孔倾角宜≥-8°，5.2.2水力制缝工艺及钻孔封孔水力制缝钻孔宜采用钻制一体化”工艺施工，待钻孔施工到位后，在退钻杆过程中由里向外等间距实施水力制缝。顺层钻孔制缝时，高孔口20m以上的安全煤柱段不宜割缝，5.2.2. 2：应采用远程操控台控制制缝过程，并有摄像头监视割缝过程中孔内返水及返查等情况；开始制缝作业前，应确保孔内返水返渣正常，人员撤离到警戒线以外；割缝过程遇喷孔或瓦斯超限等现象应立即停止作业，分析喷孔或瓦斯超限等原因，处理完毕并恢复正常后方可继续制缝作业。割缝作业完成后应立即完成钻孔封孔，并接人抽瓦斯系统进行瓦斯抽采，水力制缝钻孔封孔长度应根据孔口段围岩装隙发育程度、封孔材料、孔口负压等固索确定，穿层预抽钻孔封孔段长度应不小于8m~10m，顺层钻孔的封孔段长度应不小于12m15m，顺层钻孔宜采用两堵一注带压射孔工艺，5.3二氧化碳相变致裂钻孔布置及工艺要求5.3.1二氧化碳相变致裂钻孔布置实施二氧化碳相变致裂钻孔施工的钻场布置应符合GB50471—2018中4.2.7的要求。5. 3. 1. 2二氧化碳相变致裂穿层钻孔布置见图10、二氧化碳相变致裂顺层钻孔布置见图11。穿层钻孔致裂时，致裂钻孔应穿过目标煤层；致裂器的释放装置不应放置在安全煤、君柱围内，顺层钻孔致裂的安全煤柱应20m，穿层钻孔致裂的安全着柱应≥7m，致翼铝孔钻孔致裂贴孔岩巷图10二氧化碳相变致裂穿层钻孔布置示意图7 NB/T 10850—2021抽采孔控制孔运输巷图11二氧化碳相变致裂顺层钻孔布置示意图按预抽煤层瓦斯钻孔的要求确定二氧化碳相变致裂钻孔的开孔位置、方位角、倾角和孔深等施工参数；顺层钻孔致裂时开孔位置距卷道顶、底板宜不小于1m，致裂孔深宜不大于120m，致裂钻孔直径应与致裂器管径相匹配，致裂孔的布置应避开煤岩破碎带。致裂钻孔间距应根据致裂有效影响半径确定，间距小于有效影确半径的2.4倍，宜取值8m~12m；致装钻孔两侧2m~3m范围内应各布置一个控制孔，控制孔尽可能与致裂孔平行，长度大于致裂孔，直径不小于致裂孔。致裂孔、控制孔均可作为预抽煤层瓦斯钻孔，根据预抽煤层瓦斯需要还可增加抽瓦斯钻孔；应先施工控制孔、抽瓦斯粘孔，并封孔接人抽瓦斯系统，然后施工致裂孔进行致裂爆破，最后将致裂孔封孔接人拍瓦斯系统，5.3.2二氧化碳相变致裂工艺及钻孔封孔依据致装钻孔长度和致裂器规格，确定每个致裂钻孔可安装致裂器的数量，单个致裂器控制钻孔长度范围宜5m；致裂钻孔施工到位后退出钻杆，并用压风将钻孔吹洗干净，然后将致裂器逐个插人到致裂钻孔内的预定位置，实施致裂爆破时，可采用一孔多致裂器分段联爆、一孔多致裂器全孔联爆、多孔多致装器小网联爆等致裂爆破方式。在致裂钻孔的安全煤岩柱段不应安设致裂器，致裂钻孔致裂爆破后按预撤煤层瓦斯钻孔的封孔方法进行封孔后接人抽瓦斯系统抽采瓦斯，穿层钻孔封孔段长度应不小于5m，顺层钻孔的封孔段长度应不小于8m强制增渗技术措施参数的确定6.1水力压裂技术措施参数的确定6.1.1依据压聚目标煤层的地质环境、应力状态、物理力学参数等，按本文件4.2的规定选择适宜的压裂类型、压力参数限制；按式(1)计算煤层的破裂压力P;在适宜的压裂类型压力参数限制值和按式(1)计算的P，中取小值作为式(2)的P，，按式(2)计算压囊系泵压(P)。P, = 3d^ d +s, P,( 1 )式中：90 NB/T 10850—2021最小主应力，单位为兆帕(MPa)；最大主应力，单位为兆帕(MPa)；抗控强度，单位为兆帕（MPa)；孔鼠压力，单位为兆帕（MPa)，P,=P,+P+P,+( 2 )式中;Pu压裂管路液柱压力，P=10-*pgH，单位为