对防突安全屏障的思考1问题的提出近年来,矿井深部水平突出煤层中施工防突钻孔过程中,多次发生在安全屏障内打孔突出的事故,根据对突出事故的调查,均没有发现明显违背《防治煤与瓦斯突出细则》的现象,这说明有必要对防突安全屏障的可靠性进行再思考。2典型屏障突出的案例某矿n2702东回风立眼用天井钻机施工为φ1m,两年后用放炮方式将断面扩大到φ2m。立眼从上向下扩大到突出危险煤层处,用电煤钻施工φ42mm预测孔在孔深2m处发生喷孔后,按0.2m的排放半径在煤层中均匀施工φ42mm排放钻孔,设计孔深4m。1998年8月23日当第17个钻孔施工到2.6m时,发生了346t的突出。该处煤层厚度2.4m,煤层倾角5。。某矿3417工作面开切眼用zf-100型风动钻机施工了8个φ80mm、深11m的超前排放钻孔,因在施工过程中煤层松软、钻孔垮孔严重,孔口处直径达200~300mm,故改用zfs-15型风煤钻施工了13个深度9m的φ42mm排放钻孔,2000年8月30日施工第10个φ42mm排放钻孔到7m时,发生了70t的突出。该处煤层倾角34。,煤层厚度0.74m。突出前已经在安全屏障内施工了25个钻孔。某矿2006年4月9日e1824二次切割巷在未保护区施工φ87mm排放钻孔时,发生了490t的突出。根据事故调查,发生突出之前已经在掘进工作面施工了33个排放钻孔、地质孔等。该处煤层厚度1.98m,煤层倾角8°。某矿3504e2段运输巷掘进期间,措施孔控制巷道轮廓线上部的范围是2~4m。巷道形成后采用风煤钻施工φ42mm的真倾斜上向钻孔,设计孔深10m,孔间距1.6m,目的是制造采煤工作面采前本层深钻孔施工的安全屏障。2007年7月20日施工φ42mm钻孔,开孔点在煤层的软分层中,此处巷道顶板的煤层已经垮落1m左右,钻进到孔深3.5m左右发生喷孔。从瓦斯监测曲线上看,钻孔发生喷孔后7min发生了突出,突出煤量343t。该处煤层倾角55。,煤层厚度近1m。第1页共6页以上突出事故都说明,执行措施孔前,安全屏障的物理机械强度都不足。3对防突安全屏障的思考3.1对防突措施实质的认识采取防突措施排除原始煤体中部分固体(煤炭)和气体(瓦斯)物质,促使煤体产生塑性、蠕动变形,从而消除措施控制范围内煤体的突出潜能,通常采取的措施是钻孔排放或钻孔抽放。从这个意义上讲,防治突出的措施就是要多打钻孔。相同的机具和工艺,由于煤层赋存条件的不同,钻孔排出的固体物质数量、钻孔的有效排放半径也不同,钻孔对屏障物理机械强度的影响程度也不同,安全屏障的机械强度与屏障内钻孔排出的固体物质的数量成反比。从这个意义上讲,防治突出又不能打多余的钻孔。在设计钻孔的数量时,通常依据已经考察的钻孔排(抽)放半径和需要控制的范围而确定。在实际工作中,应该掌握每个钻孔排除固体和气体物质的数量,并以此修定钻孔的数量,不宜在煤层中打多余的钻孔,以确保安全屏障的可靠性。3.2辨证理解和执行《防治煤与瓦斯突出细则》的相关规定《防治煤与瓦斯突出细则》第一版是1988年颁发的,新版《细则》从1995年5月1日开始执行。《细则》是根据12年前开采条件下,对已经获得素材的归纳。12年来随着矿井开采深度的增加,煤层的瓦斯含量、瓦斯压力和地应力也随之增加,客观条件变化而引起突出因素的变化,是12年前修定《细则》时没有收集到的,所以要辨证理解和执行《细则》。3.2.1如何防止出现《细则》第69条的前置条件。《细则》第69条规定,“……在第一次执行上述措施或无措施超前距时,必须采用浅孔排放或其它防治突出措施,在工作面前方形成5m的执行措施的安全屏障后,方可进入正常防突措施施工,确保执行措施的安全。”但是,“采用浅孔排放”后再“进入正常防突措施施工”的过程,必定是在5m屏障内重复打孔,从而降低或破坏了安全屏障的物理机械强度。如果出现第69条的前置条件,应该采取第2页共6页远距离的措施而不是短兵相接的措施。远距离的措施主要包括穿层钻孔抽放、退后掘进工作面在煤层顶底板岩层开口向屏障施工抽(排)放钻孔等。3.2.2关于煤巷掘进工作面防治突出效果检验超前距的思考《细则》第43条规定,“……当检验孔深等于措施孔深时,经检验措施有效后,必须留有5m投影孔深的超前距。当检验孔深小于措施孔孔深,且两孔投影孔深的差值不小...