某礦在施工回采巷道軌道順槽的過程中，發(fā)生一起比較嚴(yán)重的鉆孔間歇性瓦斯噴出事故（以下簡稱噴孔），并伴有大量的水、煤泥的噴出，噴出點(diǎn)附近瓦斯達(dá)到6%以上。這次噴孔事故，累計(jì)噴出瓦斯約1 000 m3，水及煤泥約200 m3，嚴(yán)重影響了安全生產(chǎn)。 　　1 地質(zhì)條件 　　該工作面設(shè)計(jì)為綜采工作面，所開采煤層為煤與瓦斯突出煤層，埋深640~670 m，煤層厚度3.7~4.0 m，為穩(wěn)定厚煤層，f=0.8~1.2，產(chǎn)狀200°∠12°~32°，瓦斯含量8 m3/t。煤層直接頂板為泥巖、含炭泥及0.8 m薄煤層組成的復(fù)合頂板，厚度4.4 m；老頂為灰白色厚層細(xì)砂巖，厚度5.4 m，富水性及導(dǎo)水性弱，水文地質(zhì)條件簡單；煤層底板為泥巖。 　　根據(jù)高分辨率三維地震勘探成果，該工作面地質(zhì)構(gòu)造比較簡單，設(shè)計(jì)工作面避開了2個逆斷層Fs1（落差H=0~10 m）和Fs2（落差H=0~5 m），F(xiàn)s1走向257°，傾角45°，與軌道順槽斜交，2斷層均未曾揭露過，根據(jù)井田構(gòu)造應(yīng)力狀態(tài)、斷層發(fā)育規(guī)律以及采掘揭露斷層情況，2斷層屬封閉性逆斷層，導(dǎo)水性和富水性較差。 　　2 巷道施工概況 　　軌道順槽設(shè)計(jì)長度950 m，沿煤層頂板施工，綜合機(jī)械化掘進(jìn)，巷道支護(hù)主要采用錨索網(wǎng)支護(hù)，巷道寬度4.0 m，巷中高度≥2.6 m（由于煤層傾角變化大，上下幫高度相差大），構(gòu)造復(fù)雜地點(diǎn)（斷層、頂板破碎帶等處）采用鋼性U型棚支護(hù)，U型棚跨度高為3.3 m，寬度為4.7 m。 　　由于開采煤層為雙突煤層，巷道采用邊抽邊掘的方式掘進(jìn)，每個小循環(huán)工作面迎頭施工卸壓鉆孔8個，孔深40 m，允許進(jìn)尺30 m；每進(jìn)尺60 m（2個小循環(huán)）后，巷道兩幫施工順煤層鉆場，鉆場內(nèi)各施工順層鉆孔3個，孔深≥60 m（迎頭卸壓鉆孔仍為8個，孔深40 m不變）。 　　隨著巷道的施工，巷道距離Fs1斷層越來越近，礦壓顯現(xiàn)愈加明顯，煤層頂板比較破碎，強(qiáng)底低，穩(wěn)定性差，在距離設(shè)計(jì)切眼位置還有100 m時，巷道支護(hù)由原來的錨索網(wǎng)改為U型鋼棚支護(hù)。 　　3 噴孔過程 　　為了最大限度地回收煤炭資源，合理布置工作面，盡可能延長順槽長度，順槽施工到設(shè)計(jì)位置后，采用鉆探對Fs1斷層進(jìn)行控制和驗(yàn)證，施工卸壓鉆孔8個，孔深40 m，左鉆場（下幫鉆場）鉆孔參數(shù)不變，右鉆場（上幫鉆場）鉆孔與巷道夾角作適當(dāng)調(diào)整，鉆場最里面鉆孔與巷道夾角15°，孔深65 m，所有鉆孔施工均反映正常，巷道繼續(xù)向前施工了60 m（其間施工了1茬卸壓鉆孔，全部正常）后，專門施工2個探壓（斷層）孔，2孔與巷道夾角均為30°，抑角分別為6°（A孔）和10°（B孔），A孔16.4 m見巖，終孔21 m；B孔20.8 m見巖，終孔22.9 m。兩孔施工中鉆孔內(nèi)排出的煤渣比較潮濕（鉆進(jìn)中使用壓風(fēng)排渣，該順槽施工鉆孔時排出的煤渣始終比較潮濕），孔內(nèi)無明顯異?，F(xiàn)象。隨后巷道仍繼續(xù)向前施工，當(dāng)進(jìn)尺14 m，即2004年10月29日夜班20:00，B孔先開始涌水，水呈稀泥漿狀，緊接著出現(xiàn)噴孔，大量瓦斯氣體攜帶著煤屑（塊）、水泥漿以及少量巖石碎塊從孔內(nèi)噴射而出，最遠(yuǎn)達(dá)10多米，并且發(fā)出巨大的響聲，導(dǎo)致工作面迎頭及整個千米巷道回風(fēng)流CH4濃度超限。由于間歇性噴孔，巷道內(nèi)瓦斯?jié)舛炔环€(wěn)定，且時常超限，夜班人員全部撤出停止生產(chǎn)。30日早班人員到達(dá)現(xiàn)場后，發(fā)現(xiàn)迎頭20 m全部被煤泥水淤積，最大水深達(dá)1.2 m，B孔仍有少量清水往外流出（水量<0.5 m3/h），現(xiàn)場清理完后，繼續(xù)恢復(fù)生產(chǎn)。31日下午17:00，該孔再次出現(xiàn)大規(guī)模噴孔，至20:00，共發(fā)生7次，噴出物超過第一階段。11月1日早班在清理現(xiàn)場過程中發(fā)生最后1次輕微噴孔。噴孔結(jié)束后，孔內(nèi)水流（<0.5 m3/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(xiàn)象，只放出極少量的水。 　　4 噴孔原因分析 　　根據(jù)三維地震勘探成果，F(xiàn)s1為逆斷層，從井下打鉆資料分析，該斷層實(shí)際平面位置略向南移。隨著巷道的施工，巷道距離Fs1越來越近，巷道圍巖壓力也越來越大，現(xiàn)場表現(xiàn)為頂板嚴(yán)重下沉，底板鼓起，U型鋼棚變形內(nèi)收，巷道斷面越來越小，并時常發(fā)出頂板斷裂的巨大響聲。這表明巷道開掘后，圍巖應(yīng)力的重新分布，由于巷道距離斷層較近，且位于斷層面的下方，頂板的下沉及底鼓，導(dǎo)致斷層下盤巖層沿?cái)鄬用姘l(fā)生滑移，斷層活化，原始封閉性斷層逐步演變?yōu)閺埿詳鄬印鄬用?側(cè)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（上盤煤層以及13-2、14、15煤瓦斯等），開始沿?cái)鄬用妫◣В┻\(yùn)移聚集，穿過斷層面的鉆孔為其提供了良好卸壓通道，當(dāng)鉆孔周圍的巖體強(qiáng)度承受不了水和瓦斯的壓力時，便沿鉆孔噴出。在噴孔的過程中，水和瓦斯攜帶的固體（煤巖塊）以及跨孔，容易造成鉆孔暫時性堵塞，從而出現(xiàn)間歇性噴孔。 　　因此，巷道的變形、應(yīng)力的重新分布、巖層的位置移導(dǎo)致斷層的活化是噴孔發(fā)生的主要原因。因?yàn)閿鄬拥幕罨且粋€漸變的過程，巷道開掘后，隨著頂板下沉逐漸出現(xiàn)滴淋水現(xiàn)象，表明了頂板的位移以及地下水的運(yùn)動，所以出現(xiàn)滯后噴孔。 　　5 預(yù)防措施 　　在斷層情況比較清楚可靠的情況下，最好的預(yù)防措施是按有關(guān)規(guī)程規(guī)定留設(shè)足夠斷層煤柱，不要去桶“馬蜂窩”。如果必須要對斷層進(jìn)行鉆探驗(yàn)證和控制，應(yīng)首先進(jìn)行引排或抽放，鉆孔施工完畢后應(yīng)及時進(jìn)行封孔（是否全孔封閉可根據(jù)斷層煤柱的多少而定）；打鉆施工措施中，尤其是安全防護(hù)措施必須認(rèn)真編制和落實(shí)，當(dāng)在鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)噴孔時，千萬不得取出鉆桿，并嚴(yán)禁轉(zhuǎn)動鉆桿。 　　當(dāng)巷道要穿過此類斷層時，應(yīng)實(shí)施打鉆引排或抽放措施，在確認(rèn)無噴孔危險(xiǎn)或噴孔危險(xiǎn)消除后，方可施工巷道，并制定巷道過斷層安全措施。