一起鑽孔瓦斯噴出事故

某礦在施工回采巷道軌道順槽的過程中，發生一起比較嚴重的鑽孔間歇性瓦斯噴出 02manbetx.com (以下簡稱噴孔)，並伴有大量的水、煤泥的噴出，噴出點附近瓦斯達到6%以上。這次噴孔 02manbetx.com ，累計噴出瓦斯約1000m3，水及煤泥約200m3，嚴重影響了 安全生產。 現場情況 地質條件 綜采工作麵，所開采煤層為煤與瓦斯突出煤層，瓦斯含量8m3/t。煤層直接頂板為泥岩、含炭泥及0.8 m薄煤層組成的複合頂板，煤層底板為泥岩。 該工作麵避開了2個逆斷層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，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，巷道支護主要采用錨索網支護，構造複雜地點(斷層、頂板破碎帶等處)采用鋼性U型棚支護，隨著巷道的施工，巷道距離Fs1斷層越來越近，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，巷道支護由原來的錨索網改為U型鋼棚支護。由於開采煤層為雙突煤層，巷道采用邊抽邊掘的方式掘進，每個小循環工作麵迎頭施工卸壓鑽孔8個，孔深40m，允許進尺30m；每進尺60m(2個小循環)後，巷道兩幫施工順煤層鑽場，鑽場內各施工順層鑽孔3個，孔深≥60m(迎頭卸壓鑽孔仍為8個，孔深40m不變)。 02manbetx.com 原因 直接原因 巷道開掘後，隨著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，巷道的變形、應力的重新分布、岩層的位移導致斷層的活化是噴孔發生的主要原因。因為斷層的活化是一個漸變的過程，所以出現滯後噴孔。 間接原因 為了最大限度地回收煤炭資源，合理布置工作麵，盡可能延長順槽長度，順槽施工到 設計位置後，采用鑽探對Fs1斷層進行控製和驗證，施工卸壓鑽孔8個。巷道繼續向前施工60m(其間施工1茬卸壓鑽孔，全部正常)後，專門施工2個探壓(斷層)孔，與巷道夾角均為30°，兩孔施工中，鑽孔內排出的煤渣比較潮濕(鑽進中使用壓風排渣，該順槽施工鑽孔時排出的煤渣始終比較潮濕)，孔內無明顯異常現象。2004年10月29日夜班20時，B孔先開始湧水，水呈稀泥漿狀，緊接著出現噴孔，大量瓦斯氣體攜帶著煤屑(塊)、水泥漿以及少量岩石碎塊從孔內噴射而出，最遠達10多米，並且發出巨大的響聲，導致工作麵迎頭及整個千米巷道回風流CH4濃度超限。由於間歇性噴孔，巷道內瓦斯濃度不穩定，且時常超限，夜班人員全部撤出停止生產。30日早班人員到達現場後，發現迎頭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)。清理現場後，恢複生產。31日17時，該孔再次出現大規模噴孔，至20時，共發生7次．噴出物超過第一階段。11月1日早班在清理現場過程中發生最後1次輕微噴孔。噴孔結束後，孔內水流(<0.5m3/h)清澈，水溫29℃．經檢測水質為HCO3-CL-K+Na型，為煤係砂岩水。為保證 安全生產，後期在停頭位置又施工若幹探放水(瓦斯)鑽孔，均未發生噴孔現象，隻放出極少量的水。 02manbetx.com 教訓 從井下打鑽資料 03manbetx ， Fs1為逆斷層，該斷層實際平麵位置略向南移。隨著巷道的施工，巷道距離Fs1越來越近，且位於斷層麵的下方，頂板的下沉及底鼓，導致斷層下盤岩層沿斷層麵發生滑移，斷層活化，原始封閉性斷層逐步演變為強性斷層。斷層麵兩側岩石裂隙和含水層中封存的離壓水、瓦斯以及煤層中的瓦斯(上盤煤層以及13-2、14、15層煤瓦斯等)，開始沿斷層麵(帶)運移聚集，穿過斷層麵的鑽孔為其提供了良好卸壓通道。當鑽孔周圍的岩體強度承受不了水和瓦斯的壓力時，便沿鑽孔噴出。在噴孔的過程中，水和瓦斯攜帶的固體(煤岩塊)以及垮孔，容易造成鑽孔暫時性堵塞，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 01manbetx 規定留設足夠斷層保安煤柱，不要擊捅“馬蜂窩”。 2. 如果要對斷層必須麵進行鑽探驗證和控製，應首先進行瓦斯引排或抽放。 3. 當巷道要穿過此類斷層時，應實施打鑽引排或抽放 措施，在確認無噴孔危險或噴孔危險消除後，方可施工巷道，並製定巷道過斷層 安全 措施。鑽孔施工完畢後應及時進行封孔(是否全孔封閉可根據斷層煤柱的多少而定)；打鑽施工措施中，尤其是 安全防護措施必須認真編製和落實，當在鑽進過程中出現噴孔時，千萬不得取出鑽杆，並嚴禁轉動鑽杆。