某礦在施工回采巷道軌道順槽的過(guò)程中，發(fā)生一起比較嚴重的鉆孔間歇性瓦斯噴出事故(以下簡(jiǎn)稱(chēng)噴孔)，并伴有大量的水、煤泥的噴出，噴出點(diǎn)附近瓦斯達到6%以上。這次噴孔事故，累計噴出瓦斯約1000m3，水及煤泥約200m3，嚴重影響了安全生產(chǎn)。 現場(chǎng)情況 地質(zhì)條件 綜采工作面，所開(kāi)采煤層為煤與瓦斯突出煤層，瓦斯含量8m3/t。煤層直接頂板為泥巖、含炭泥及0.8 m薄煤層組成的復合頂板，煤層底板為泥巖。 該工作面避開(kāi)了2個(gè)逆斷層Fs1 (落差H=0~10 m)和Fs2 (落差H=0~5m) Fs1與軌道順槽斜交，2斷層均未曾揭露過(guò)，屬封閉性逆斷層。 施工情況 軌道順槽沿煤層頂板施工，綜合機械化掘進(jìn)，巷道支護主要采用錨索網(wǎng)支護，構造復雜地點(diǎn)(斷層、頂板破碎帶等處)采用鋼性U型棚支護，隨著(zhù)巷道的施工，巷道距離Fs1斷層越來(lái)越近，礦壓顯現愈加明顯，煤層頂板比較破碎，強底低，穩定性差，在距離設計切眼位置還有100 m時(shí)，巷道支護由原來(lái)的錨索網(wǎng)改為U型鋼棚支護。由于開(kāi)采煤層為雙突煤層，巷道采用邊抽邊掘的方式掘進(jìn)，每個(gè)小循環(huán)工作面迎頭施工卸壓鉆孔8個(gè)，孔深40m，允許進(jìn)尺30m；每進(jìn)尺60m(2個(gè)小循環(huán))后，巷道兩幫施工順煤層鉆場(chǎng)，鉆場(chǎng)內各施工順層鉆孔3個(gè)，孔深≥60m(迎頭卸壓鉆孔仍為8個(gè)，孔深40m不變)。 事故原因 直接原因 巷道開(kāi)掘后，隨著(zhù)頂板下沉逐漸出現滴淋水現象，表明頂板的位移以及地下水的運動(dòng)，巷道的變形、應力的重新分布、巖層的位移導致斷層的活化是噴孔發(fā)生的主要原因。因為斷層的活化是一個(gè)漸變的過(guò)程，所以出現滯后噴孔。 間接原因 為了最大限度地回收煤炭資源，合理布置工作面，盡可能延長(cháng)順槽長(cháng)度，順槽施工到設計位置后，采用鉆探對Fs1斷層進(jìn)行控制和驗證，施工卸壓鉆孔8個(gè)。巷道繼續向前施工60m(其間施工1茬卸壓鉆孔，全部正常)后，專(zhuān)門(mén)施工2個(gè)探壓(斷層)孔，與巷道夾角均為30°，兩孔施工中，鉆孔內排出的煤渣比較潮濕(鉆進(jìn)中使用壓風(fēng)排渣，該順槽施工鉆孔時(shí)排出的煤渣始終比較潮濕)，孔內無(wú)明顯異?，F象。2004年10月29日夜班20時(shí)，B孔先開(kāi)始涌水，水呈稀泥漿狀，緊接著(zhù)出現噴孔，大量瓦斯氣體攜帶著(zhù)煤屑(塊)、水泥漿以及少量巖石碎塊從孔內噴射而出，最遠達10多米，并且發(fā)出巨大的響聲，導致工作面迎頭及整個(gè)千米巷道回風(fēng)流CH4濃度超限。由于間歇性噴孔，巷道內瓦斯濃度不穩定，且時(shí)常超限，夜班人員全部撤出停止生產(chǎn)。30日早班人員到達現場(chǎng)后，發(fā)現迎頭20m全部被煤泥水淤積，最大水深達1.2 m，B孔仍有少量清水往外流出(水量<0.5m3/h)。清理現場(chǎng)后，恢復生產(chǎn)。31日17時(shí)，該孔再次出現大規模噴孔，至20時(shí)，共發(fā)生7次．噴出物超過(guò)第一階段。11月1日早班在清理現場(chǎng)過(guò)程中發(fā)生最后1次輕微噴孔。噴孔結束后，孔內水流(<0.5m3/h)清澈，水溫29℃．經(jīng)檢測水質(zhì)為HCO3-CL-K+Na型，為煤系砂巖水。為保證安全生產(chǎn)，后期在停頭位置又施工若干探放水(瓦斯)鉆孔，均未發(fā)生噴孔現象，只放出極少量的水。 事故教訓 從井下打鉆資料分析， Fs1為逆斷層，該斷層實(shí)際平面位置略向南移。隨著(zhù)巷道的施工，巷道距離Fs1越來(lái)越近，且位于斷層面的下方，頂板的下沉及底鼓，導致斷層下盤(pán)巖層沿斷層面發(fā)生滑移，斷層活化，原始封閉性斷層逐步演變?yōu)閺娦詳鄬?。斷層面兩側巖石裂隙和含水層中封存的離壓水、瓦斯以及煤層中的瓦斯(上盤(pán)煤層以及13-2、14、15層煤瓦斯等)，開(kāi)始沿斷層面(帶)運移聚集，穿過(guò)斷層面的鉆孔為其提供了良好卸壓通道。當鉆孔周?chē)膸r體強度承受不了水和瓦斯的壓力時(shí)，便沿鉆孔噴出。在噴孔的過(guò)程中，水和瓦斯攜帶的固體(煤巖塊)以及垮孔，容易造成鉆孔暫時(shí)性堵塞，從而出現間歇性噴孔。 預防措施 1. 在斷層情況比較清楚可靠的情況下，最好的預防措施是按有關(guān)規程規定留設足夠斷層保安煤柱，不要擊捅“馬蜂窩”。 2. 如果要對斷層必須面進(jìn)行鉆探驗證和控制，應首先進(jìn)行瓦斯引排或抽放。 3. 當巷道要穿過(guò)此類(lèi)斷層時(shí)，應實(shí)施打鉆引排或抽放措施，在確認無(wú)噴孔危險或噴孔危險消除后，方可施工巷道，并制定巷道過(guò)斷層安全措施。鉆孔施工完畢后應及時(shí)進(jìn)行封孔(是否全孔封閉可根據斷層煤柱的多少而定)；打鉆施工措施中，尤其是安全防護措施必須認真編制和落實(shí)，當在鉆進(jìn)過(guò)程中出現噴孔時(shí)，千萬(wàn)不得取出鉆桿，并嚴禁轉動(dòng)鉆桿。