一起钻孔瓦斯喷出事故.docx

一起钻孔瓦斯喷出事故某矿在施工回采巷道轨道顺槽的过程中，发生一起比较严重的钻孔间歇性瓦斯喷出事故(以下简称喷孔)，并伴有大量的水、煤泥的喷出，喷出点附近瓦斯达到 6%以上。这次喷孔事故，累计喷出瓦斯约 1000m3，水及煤泥约 200m3，严重影响了安全生产。现场情况地质条件综采工作面，所开采煤层为煤与瓦斯突出煤层，瓦斯含量 8m3/t。煤层直接顶板为泥岩、含炭泥及 0.8 m 薄煤层组成的复合顶板，煤层底板为泥岩。该工作面避开了 2 个逆断层 Fs1 (落差 H=010 m)和 Fs2 (落差 H=05m) Fs1与轨道顺槽斜交，2 断层均未曾揭露过，属封闭性逆断层。施工情况轨道顺槽沿煤层顶板施工，综合机械化掘进，巷道支护主要采用锚索网支护，构造复杂地点(断层、顶板破碎带等处)采用钢性 U 型棚支护，随着巷道的施工，巷道距离 Fs1 断层越来越近，矿压显现愈加明显，煤层顶板比较破碎，强底低，稳定性差，在距离设计切眼位置还有 100 m 时，巷道支护由原来的锚索网改为 U 型钢棚支护。由于开采煤层为双突煤层，巷道采用边抽边掘的方式掘进，每个小循环工作面迎头施工卸压钻孔 8 个，孔深40m，允许进尺 30m；每进尺 60m(2 个小循环)后，巷道两帮施工顺煤层钻场，钻场内各施工顺层钻孔 3 个，孔深60m(迎头卸压钻孔仍为 8 个，孔深 40m 不变)。事故原因直接原因巷道开掘后，随着顶板下沉逐渐出现滴淋水现象，表明顶板的位移以及地下水的运动，巷道的变形、应力的重新分布、岩层的位移导致断层的活化是喷孔发生的主要原因。因为断层的活化是一个渐变的过程，所以出现滞后喷孔。间接原因为了最大限度地回收煤炭资源，合理布置工作面，尽可能延长顺槽长度，顺槽施工到设计位置后，采用钻探对 Fs1 断层进行控制和验证，施工卸压钻孔 8 个。巷道继续向前施工 60m(其间施工 1 茬卸压钻孔，全部正常)后，专门施工 2 个探压(断层)孔，与巷道夹角均为 30，两孔施工中，钻孔内排出的煤渣比较潮湿(钻进中使用压风排渣， 该顺槽施工钻孔时排出的煤渣始终比较潮湿)，孔内无明显异常现象。2004 年 10 月 29 日夜班 20 时，B 孔先开始涌水，水呈稀泥浆状，紧接着出现喷孔，大量瓦斯气体携带着煤屑(块)、水泥浆以及少量岩石碎块从孔内喷射而出，最远达 10 多米，并且发出巨大的响声，导致工作面迎头及整个千米巷道回风流 CH4 浓度超限。由于间歇性喷孔，巷道内瓦斯浓度不稳定，且时常超限，夜班人员全部撤出停止生产。30 日早班人员到达现场后，发现迎头 20m 全部被煤泥水淤积，最大水深达 1.2 m，B 孔仍有少量清水往外流出(水量事故教训从井下打钻资料分析， Fs1 为逆断层，该断层实际平面位置略向南移。随着巷道的施工，巷道距离 Fs1 越来越近，且位于断层面的下方，顶板的下沉及底鼓，导致断层下盘岩层沿断层面发生滑移，断层活化，原始封闭性断层逐步演变为强性断层。断层面两侧岩石裂隙和含水层中封存的离压水、瓦斯以及煤层中的瓦斯(上盘煤层以及 13-2、14、15 层煤瓦斯等)，开始沿断层面(带)运移聚集，穿过断层面的钻孔为其提供了良好卸压通道。当钻孔周围的岩体强度承受不了水和瓦斯的压力时，便沿钻孔喷出。在喷孔的过程中，水和瓦斯携带的固体(煤岩块)以及垮孔，容易造成钻孔暂时性堵塞，从而出现间歇性喷孔。预防措施1. 在断层情况比较清楚可靠的情况下， 最好的预防措施是按有关规程规定留设足够断层保安煤柱，不要击捅“马蜂窝”。2. 如果要对断层必须面进行钻探验证和控制， 应首先进行瓦斯引排或抽放。3. 当巷道要穿过此类断层时，应实施打钻引排或抽放措施，在确认无喷孔危险或喷孔危险消除后，方可施工巷道，并制定巷道过断层安全措施。钻孔施工完毕后应及时进行封孔(是否全孔封闭可根据断层煤柱的多少而定)；打钻施工措施中，尤其是安全防护措施必须认真编制和落实，当在钻进过程中出现喷孔时，千万不得取出钻杆，并严禁转动钻杆。