巖鹽礦山安全生產管理要點

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摘要：針對陜西北元化工集團股份有限公司巖鹽開采過程中存在的問題，結合實際制定了相應的安全管控措施，實現了巖鹽礦山系統的安全穩定運行。

關鍵詞：巖鹽礦山；安全管理；風險；對策

1引言

陜西北元化工集團股份有限公司（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，使用定向鉆井技術水平對接井連通開采。開采過程用高揚程、大流量多級離心泵把電解工序的淡鹽水作溶劑注入礦床，在礦床層進行物理化學作用，將礦床中的鹽類礦物就地溶解，轉變成流動狀態的溶液———鹵水。鹽井運行時，溶腔內天然氣以水包氣形式帶入系統，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險。鹽井運行過程采鹵泵出口壓力高達9MPa，對設備、管線沖擊力大，出現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，鹽井在運行過程中存在管線及技術套管泄漏環境污染的風險。目前運行井組大面積連通，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，造成大面積環境污染。因此在開采過程中預防和控制溶腔中的天然氣以及對運行過程中的泄漏管控顯得尤為重要。

2北元礦區地質概況

礦區位于陜北奧陶紀米脂—綏德巖鹽體內，含鹽系賦存于奧陶系馬家溝組（O1m）地層中，剖面由碳酸鹽巖（灰巖和白云巖）和蒸發巖（巖鹽及少量硬石膏）組成，為典型的海相碳酸鹽巖鹽蒸發巖沉積剖面。巖鹽主要產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出，且呈透鏡體產出。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，共有鹽井30對，在近10年的運行過程中，大部分井組逐漸非正常連通，大部分井組已經無法獨立運行，而且井組返鹵存在伴生氣，流量波動較大。通過幾年的摸索，我們結合實際制定了連通井組運行管理措施，確保了巖鹽礦山系統的安全穩定運行。

3.1井組日常運行安全管理

3.1.1井組正常運行時，注井淡鹽水與產出鹵水自身溫度平均約在60±5℃。崗位人員在控制室內進行井組閥門開關操作和檢修人員長時間檢修作業時極易因室溫過高而發生人員中暑。加之井組產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，所以必須合理增設換氣通風裝置和甲烷氣體報警儀。定期對配水控制室進行通風，置換控制室內甲烷含量，預防甲烷在控制室內集聚。確?？刂剖覂燃淄閳缶瘍x完好、24小時不間斷檢測。3.1.2運行過程要嚴格按照作規程進行操作，啟停采鹵泵時要確定周圍無相關人員后再啟動，操作閥門組、調整流量過程中要側位進行操作，調整流量速率不應大于5m3/s，防止過猛操作對管線造成泄漏及發生堵井事故。3.1.3由于進組非正常連通，運行過程中一定要關注各返鹵井的氯化鈉濃度，合理調整井組運行模式，避免堵井和濃度不合格情況發生。當連通井組投用后，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小，增大其它返鹵井流量，保證不發生堵井事故。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，注水管線泄漏風險相對大，尤其是焊縫彎頭部位。運行過程中應加強管線的日常巡檢與維護，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險3.2.1.1目前運行井組大面積連通，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，在動火作業過程中存在燃爆風險。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拉硬拽、超負荷提升導致鋼絲繩斷裂鉆具掉落傷人風險。3.2.1.4在下套管作業過程中使用的液壓大鉗帶壓維修、更換鉗牙造成的機械傷害，倒鏈、鋼絲繩存在斷股造成的物體打擊等。3.2.2安全技術對策3.2.2.1修井前期需統籌考慮系統的運行情況，對逐個井組進行泄壓，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急泵和罐車，罐車轉輸過程罐車裝車液位不宜過滿，防止轉輸過程中造成鹽水灑落，將泄漏鹽水轉輸至事故積水池。3.2.2.4在洗井和下套管作業中井口裝置需安裝防噴器，在發生泄漏時及時關閉防噴器。3.2.2.5動火作業前需對管道內氣體進行取樣分析，甲烷含量小于0.5%后方可進行動火。3.2.2.6動火過程中全程使用便攜式甲烷氣體檢測儀進行監測，發現異常立即停止作業。3.2.2.7當井口管道內氣體含量較大，無法滿足動火要求時，需向井筒內下入封堵氣體的裝置，必要時使用惰性氣體進行保護，再次取樣分析合格后方可進行動火作業。3.2.2.8動火作業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象。氣瓶存放有防傾倒和防曬安全措施。3.2.2.9作業前對施工單位進行安全交底，明確有毒氣體泄漏后的應急疏散方向并在現場設置應急疏散指示圖。3.2.2.10作業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。車載絞車制動系統制動有效，提升鋼絲繩無斷股毛刺。3.2.2.11作業前檢查車載液壓系統高壓膠管連接緊固，無破損漏油現象，液壓系統切斷開關靈活可靠。

3.3日常危險性作業安全管理

3.3.1井組在日常運行過程中主要的維修項目為對管線的漏點進行補焊或更換腐蝕破損的管線，動火作業管理必須實施審批許可，管理要求按照《GB-30871化學品生產單位特殊作業安全規范》的規定執行。在管線內和空間內部分別取樣分析甲烷氣體含量小于等于0.5%后方可進行動火作業，在取樣不合格時可通過向管線內注入淡鹽水置換、必要時通入氮氣進行置換。3.3.2有限空間作業實施前必須落實監護和應急措施，組織作業前培訓，告知作業人員存在的風險、安全作業規范和應急措施，落實好“一表一票”監管措施，堅決做到“照單作業、照單監管”。嚴格遵守“先通風、再檢測、后作業”的規定，對有限空間氧含量、有毒有害及易燃易爆物質濃度進行檢測，合格后方可作業。

4總結

鹽礦由于深埋地下，由于地質情況復雜，存在不可預測情況，因此在巖鹽開采過程中的安全管控尤為關鍵。北元化工結合運行實際，針對巖鹽開采過程中的問題采取了一系列的管控措施，實現了巖鹽礦山系統的安全穩定運行，也為行業中連通井組的規范運行提供了參考依據。

參考文獻

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

作者：高錦東 梁鋒 魏自強 單位：陜西北元化工集團股份有限公司