巖鹽礦山安全生產(chǎn)管理要點

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摘要：針對陜西北元化工集團(tuán)股份有限公司巖鹽開采過程中存在的問題，結(jié)合實際制定了相應(yīng)的安全管控措施，實現(xiàn)了巖鹽礦山系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：巖鹽礦山；安全管理；風(fēng)險；對策

1引言

陜西北元化工集團(tuán)股份有限公司（以下簡稱“北元化工”）135萬噸/年原鹽開采采用地下水溶開采法，使用定向鉆井技術(shù)水平對接井連通開采。開采過程用高揚(yáng)程、大流量多級離心泵把電解工序的淡鹽水作溶劑注入礦床，在礦床層進(jìn)行物理化學(xué)作用，將礦床中的鹽類礦物就地溶解，轉(zhuǎn)變成流動狀態(tài)的溶液———鹵水。鹽井運(yùn)行時，溶腔內(nèi)天然氣以水包氣形式帶入系統(tǒng)，通過返鹵管線、法蘭、取樣口等部位流串至配水控制室（簡稱廠房），并在廠房集聚，遇靜電、敲擊火花、明火等點火源存在著火爆炸的風(fēng)險。鹽井運(yùn)行過程采鹵泵出口壓力高達(dá)9MPa，對設(shè)備、管線沖擊力大，出現(xiàn)泄漏后會對人員造成傷害。由于高壓對管線的沖刷，加之鹽水中氯離子對管線有腐蝕作用，鹽井在運(yùn)行過程中存在管線及技術(shù)套管泄漏環(huán)境污染的風(fēng)險。目前運(yùn)行井組大面積連通，在拆除井口裝置過程可能存在井底鹽水互串，鹽水沿拆開井口裝置泄漏，造成大面積環(huán)境污染。因此在開采過程中預(yù)防和控制溶腔中的天然氣以及對運(yùn)行過程中的泄漏管控顯得尤為重要。

2北元礦區(qū)地質(zhì)概況

礦區(qū)位于陜北奧陶紀(jì)米脂—綏德巖鹽體內(nèi)，含鹽系賦存于奧陶系馬家溝組（O1m）地層中，剖面由碳酸鹽巖（灰?guī)r和白云巖）和蒸發(fā)巖（巖鹽及少量硬石膏）組成，為典型的海相碳酸鹽巖鹽蒸發(fā)巖沉積剖面。巖鹽主要產(chǎn)出于馬家溝組馬一段（O1m1）、馬三段（O1m3）及馬五段（O1m5）十亞段（O1m5-10）、八亞段（O1m5-8）、六亞段（O1m5-6）、四亞段（O1m5-4），其中以馬五段成鹽性最好，馬三段次之，馬二段僅在局部有少量巖鹽產(chǎn)出，且呈透鏡體產(chǎn)出。鹽體中馬五段埋深大于2192～2711m，分布面積大，鹽層厚度大，礦體走向近南北，傾向西，傾角3～5°，一般3°，呈層狀產(chǎn)出。

3巖鹽開采過程中安全管理要點

北元化工目前擁有兩個礦區(qū)，共有鹽井30對，在近10年的運(yùn)行過程中，大部分井組逐漸非正常連通，大部分井組已經(jīng)無法獨(dú)立運(yùn)行，而且井組返鹵存在伴生氣，流量波動較大。通過幾年的摸索，我們結(jié)合實際制定了連通井組運(yùn)行管理措施，確保了巖鹽礦山系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3.1井組日常運(yùn)行安全管理

3.1.1井組正常運(yùn)行時，注井淡鹽水與產(chǎn)出鹵水自身溫度平均約在60±5℃。崗位人員在控制室內(nèi)進(jìn)行井組閥門開關(guān)操作和檢修人員長時間檢修作業(yè)時極易因室溫過高而發(fā)生人員中暑。加之井組產(chǎn)出鹵水中會攜帶地層中不定量甲烷氣體，在控制室與空氣混合能形成爆炸性混合物，所以必須合理增設(shè)換氣通風(fēng)裝置和甲烷氣體報警儀。定期對配水控制室進(jìn)行通風(fēng)，置換控制室內(nèi)甲烷含量，預(yù)防甲烷在控制室內(nèi)集聚。確保控制室內(nèi)甲烷報警儀完好、24小時不間斷檢測。3.1.2運(yùn)行過程要嚴(yán)格按照作規(guī)程進(jìn)行操作，啟停采鹵泵時要確定周圍無相關(guān)人員后再啟動，操作閥門組、調(diào)整流量過程中要側(cè)位進(jìn)行操作，調(diào)整流量速率不應(yīng)大于5m3/s，防止過猛操作對管線造成泄漏及發(fā)生堵井事故。3.1.3由于進(jìn)組非正常連通，運(yùn)行過程中一定要關(guān)注各返鹵井的氯化鈉濃度，合理調(diào)整井組運(yùn)行模式，避免堵井和濃度不合格情況發(fā)生。當(dāng)連通井組投用后，各返鹵井間流量差值大于20m3/h時，在控制室將流量偏大的返鹵井返鹵閥門關(guān)小，增大其它返鹵井流量，保證不發(fā)生堵井事故。3.1.4對連通井組中返鹵流量較大的井組，可在配水控制室調(diào)小該井組返鹵閥來控制返鹵流量，保證其它連通井組不會因返鹵流量過小而造成返鹵管線結(jié)晶堵。各連通井組注水流量和與返鹵流量和差值不得大于20m3/h。在進(jìn)行提、降流量操作時，流量升降速率不得大于1m3/s。3.1.5由于鹽井注井壓力在7～9MPa，注水管線泄漏風(fēng)險相對大，尤其是焊縫彎頭部位。運(yùn)行過程中應(yīng)加強(qiáng)管線的日常巡檢與維護(hù)，定期檢查管道壁厚、保溫、管道支墩及支架情況。3.1.6由于注井和返鹵鹽水溫度均比較高（50℃以上）且pH在7～9之間，因此在巡檢過程中一定要主要佩戴必要的勞動防護(hù)用品，防止鹽水噴濺燙傷。

3.2井組維修過程安全管理

3.2.1井組維修過程存在的安全風(fēng)險3.2.1.1目前運(yùn)行井組大面積連通，在拆除井口裝置過程可能存在井底鹽水互串，鹽水沿拆開井口裝置泄漏，造成大面積環(huán)境污染。3.2.1.2溶腔中有大量的伴生氣，主要成分為甲烷，在動火作業(yè)過程中存在燃爆風(fēng)險。3.2.1.3修井工程車輛在提升鉆具或套管過程中可能存在強(qiáng)拉硬拽、超負(fù)荷提升導(dǎo)致鋼絲繩斷裂鉆具掉落傷人風(fēng)險。3.2.1.4在下套管作業(yè)過程中使用的液壓大鉗帶壓維修、更換鉗牙造成的機(jī)械傷害，倒鏈、鋼絲繩存在斷股造成的物體打擊等。3.2.2安全技術(shù)對策3.2.2.1修井前期需統(tǒng)籌考慮系統(tǒng)的運(yùn)行情況，對逐個井組進(jìn)行泄壓，確保配水控制室各連通井組壓力表壓力顯示為零。3.2.2.2拆除井口裝置三通盲端法蘭時，需逐個松開螺栓，查實三通處無水流出時，方可全部拆除螺栓。3.2.2.3在被修井組井口裝置處旁開挖集水池，并采取防滲漏措施，收集泄漏鹽水，同時在修井過程中備足應(yīng)急泵和罐車，罐車轉(zhuǎn)輸過程罐車裝車液位不宜過滿，防止轉(zhuǎn)輸過程中造成鹽水灑落，將泄漏鹽水轉(zhuǎn)輸至事故積水池。3.2.2.4在洗井和下套管作業(yè)中井口裝置需安裝防噴器，在發(fā)生泄漏時及時關(guān)閉防噴器。3.2.2.5動火作業(yè)前需對管道內(nèi)氣體進(jìn)行取樣分析，甲烷含量小于0.5%后方可進(jìn)行動火。3.2.2.6動火過程中全程使用便攜式甲烷氣體檢測儀進(jìn)行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)異常立即停止作業(yè)。3.2.2.7當(dāng)井口管道內(nèi)氣體含量較大，無法滿足動火要求時，需向井筒內(nèi)下入封堵氣體的裝置，必要時使用惰性氣體進(jìn)行保護(hù)，再次取樣分析合格后方可進(jìn)行動火作業(yè)。3.2.2.8動火作業(yè)前需清除井場周邊油品、塑料等可燃物，動火使用的氧氣、乙炔氣瓶距離明火不得小于10m，氣瓶間安全距離里不得小于5m，氣瓶的瓶帽、防震圈、壓力表完好無破損并按期效驗，氣帶連接處使用專用卡子固定無漏氣現(xiàn)象。氣瓶存放有防傾倒和防曬安全措施。3.2.2.9作業(yè)前對施工單位進(jìn)行安全交底，明確有毒氣體泄漏后的應(yīng)急疏散方向并在現(xiàn)場設(shè)置應(yīng)急疏散指示圖。3.2.2.10作業(yè)前檢查工程車輛支撐牢靠，車載井架各連接部位銷子承插牢靠，井架本體無破損變形。車載絞車制動系統(tǒng)制動有效，提升鋼絲繩無斷股毛刺。3.2.2.11作業(yè)前檢查車載液壓系統(tǒng)高壓膠管連接緊固，無破損漏油現(xiàn)象，液壓系統(tǒng)切斷開關(guān)靈活可靠。

3.3日常危險性作業(yè)安全管理

3.3.1井組在日常運(yùn)行過程中主要的維修項目為對管線的漏點進(jìn)行補(bǔ)焊或更換腐蝕破損的管線，動火作業(yè)管理必須實施審批許可，管理要求按照《GB-30871化學(xué)品生產(chǎn)單位特殊作業(yè)安全規(guī)范》的規(guī)定執(zhí)行。在管線內(nèi)和空間內(nèi)部分別取樣分析甲烷氣體含量小于等于0.5%后方可進(jìn)行動火作業(yè)，在取樣不合格時可通過向管線內(nèi)注入淡鹽水置換、必要時通入氮?dú)膺M(jìn)行置換。3.3.2有限空間作業(yè)實施前必須落實監(jiān)護(hù)和應(yīng)急措施，組織作業(yè)前培訓(xùn)，告知作業(yè)人員存在的風(fēng)險、安全作業(yè)規(guī)范和應(yīng)急措施，落實好“一表一票”監(jiān)管措施，堅決做到“照單作業(yè)、照單監(jiān)管”。嚴(yán)格遵守“先通風(fēng)、再檢測、后作業(yè)”的規(guī)定，對有限空間氧含量、有毒有害及易燃易爆物質(zhì)濃度進(jìn)行檢測，合格后方可作業(yè)。

4總結(jié)

鹽礦由于深埋地下，由于地質(zhì)情況復(fù)雜，存在不可預(yù)測情況，因此在巖鹽開采過程中的安全管控尤為關(guān)鍵。北元化工結(jié)合運(yùn)行實際，針對巖鹽開采過程中的問題采取了一系列的管控措施，實現(xiàn)了巖鹽礦山系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，也為行業(yè)中連通井組的規(guī)范運(yùn)行提供了參考依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]邊亞平，北元化工錦界礦區(qū)鹵井布置探討[J].中國井礦鹽，2019,50(01)5-8.

作者：高錦東 梁鋒 魏自強(qiáng) 單位：陜西北元化工集團(tuán)股份有限公司