断层就是瓦斯

戈德连  代群超

随着矿井煤层开采深度的增加、开采规模加大，煤层突出危险性不断增加，特别是过断层构造带期间，研究表明，断层落差与瓦斯异常涌出量峰值均呈现出良好的线性相关性，峰值多出现在断层的上盘，是煤与瓦斯突出的危险地带，因此现场防突工在做预测预报工作时，要紧盯异常区域瓦斯防突管理，树立“断层就是瓦斯”的理念，加强敏感性，做到防微杜渐，科学预见，保障关键环节防突工作万无一失。

淮河能源集团顾桥矿各个采区地质构造复杂，在采掘过程中揭露断层频繁，对矿井安全生产造成极大的威胁。下面是我对顾桥矿中央区的采掘工作面过断层时的预测数据的收集和整理和总结研究，对过断层期间防突所采取的针对性措施。通过对顾桥矿中央区井下部分巷道，在正常掘进过程中和过断层等地质构造带时的钻屑解析指标进行分析对比以及瓦斯含量等瓦斯基础资料对比分析，从而得出可靠的煤层变化规律。北一采区13-1煤层，选定1126（3）运顺；北二采区11-2煤层，选定1315（1）轨顺为分析巷道。通过大量的数据曲线分析得出钻屑解析指标及瓦斯含量在断层等地质构造附近的变化规律。图1、图2为掘进预测过程中钻钻屑量和K1变化曲线。

由表1、图1、图2可以看出在fdg1、fhf4正断层前后15m左右K1值和S值都有明显的增大。针对掘进期间钻屑解吸指标的大小以及所遇到的断层情况我们采取以下措施当断层落差小于煤层厚度时：

图1  钻屑量变化曲线图

图2  K1值变化曲线图

掘进工作面预测指标达到矿规定的预警值（4.3kg/m≤Smax＜6kg/m且K1＜0.2 mL/（g·min1/2））时，预警钻孔附近施工至少20个卸压钻孔，孔径不小于42mm，孔深10m ；当0.2 mL/（g·min1/2）≤K1＜0.4 mL/（g·min1/2）且Smax＜6.0 kg/m时，必须停止作业，施工一茬措施钻孔，孔径不小于113mm。（措施钻孔设计执行工作面防突措施或由通风防突科根据现场实际情况另行设计）

如预测指标Smax≥6 kg/m或K1≥0.4 mL/（g·min1/2），必须立即停止掘进，执行局部防突措施。当煤厚＜3m时，施工一排抽采孔，共9个；煤厚≥3m时，施工两排抽采孔，每排9个，共18个，钻孔孔径113mm，终孔间距不大于3m。

当断层落差大于煤厚时执行揭煤程序并做如下措施：

1.采用主动测压方式进行快速测压，同时测定断层附近的瓦斯含量快速掌握断层附近的瓦斯赋存情况。

2.根据测定的实际瓦斯资料采取针对性的瓦斯治理措施。

3.采用钻屑指标法进行循环预测。

4.掘进迎头在施工过程中严格要求安装应急抽采管，抽采软管必须能够覆盖迎头任意位置，做到所有孔眼，裂隙瓦斯抽采无死角。

通过对过断层期间防突预测指标的总结及异常变化可以做到反应迅速，判断准确，治理果断，确保安全高效的采掘施工作业。

既然，在过断层期间钻屑解析指标变化较大，反应敏感可为瓦斯治理提供有效的参考依据。那么，我们就要保证在过断层的期间防突预测敏感指标的准确性。合理、规范的布置预测（校检）钻孔，保证预测钻孔的质量显得更是尤为重要。根据长期现场工作的总结和梳理可以得到在煤巷掘进过程中出现的断层有以下几种：

一、断层落差大于煤厚，或大于巷道高度，必须按《防突细则》第103条规定：

若突出煤层掘进工作面前方遇到落差超过煤层厚度的断层应当参照石门揭煤的措施执行。值得一说的是，若遇到倾角较大，受断层面影响牵扯较大的断层时，巷道距煤层法距可能没有5米甚至不足2米,加之地质预报不准确，离断面近，采掘作业诱导裂隙中的瓦斯，现场人员反映不迅速，很容易造成瓦斯事故。那么，此时打到“痛处”的预测钻孔是最后的一道防线，此时预测钻孔应该按照揭煤验证钻孔的方位，倾角，控制范围等施工，预测超前距应按前探孔超前距进行保留。钻孔的孔深应考虑到巷道倾角与断层的斜交距离确定，那就不是《细则》中规定的8～10米，即钻孔岩段加煤段的深度共10米，而应是穿过岩柱从见煤点开始，在煤层中施工8～10米，最后保留5米的安全超前距。倘若，对盘煤层在巷道顶板上部，增加的预测钻孔中，应至少有一个适当增大倾角穿过对盘煤层，施工至顶板。1、可以探明“过煤门”处的准确煤厚；也可避免巷道破顶，铲底施工；2、可以定位释放煤层中被岩石阻断的瓦斯，降低煤体大量的突出潜能，放气“瓦斯包”等。此举，是因为迎头距断层面较近时，在钻机施工过程中，大倾角的钻孔在掘进迎头施工不便等可在巷道前方形成“死角”；3、防突预测的钻机施工简单，操作便捷。

二、断层落差小于煤厚，或小于巷道高度时：

这种小落差的断层由于有的煤矿采用长距离顺层钻孔当前探孔，钻孔情况表现正常，而往往探不明或被忽略，有的钻孔施工100多米，仅保留10米前探孔超前距，长距离钻孔施工中由于钻机自身或者煤尘顶底板岩性的原因钻孔会发生“漂移”现象， 加之与生产进度有所冲突，前探孔数量有限，钻孔测斜不便，很难快速地判定断层的赋存状态，所以建议掘进巷道采用顺层孔当前探孔时，数量不得少于三个钻孔深度不得大于80米为宜。否则必须测斜。不仅要做到

“有疑必探”，还要做到“探孔有效”。同时，在施工钻孔时应测量瓦斯含量，瓦斯解析指标值作为参考数据。超前的，及时的发现“隐患区”。

三、断层落差小于煤厚，但迎头煤厚小于0.3米时，或者遇褶曲，煤层变薄带时：

此种情况由于煤层未完全断开，不属于石门揭煤的范畴，又因《细则》中规定“0.3米以上的煤层才进行评估突出危险性”，被误解成0.3米以下煤厚无需预测，部分掘进工作面为了生产轻视煤层变薄带，不预测效检，也不采取措施。但是这种情况是最危险的，正常情况下煤层变薄不危险，但是煤层会有“突然”变厚的时候，如若不能及时果断处理，掌握前方煤层赋存状态，瓦斯也会异常的突然涌出造成瓦斯事故。那么这种情况也应参考《细则》第103条规定：煤巷掘进工作面在地质构造破坏大或者煤层赋存条件急剧变化，不能按原措施设计要求实施的必须施工钻孔查明煤层赋存条件然后采用直径为42～75mm的钻孔进行排放瓦斯。值得一说的是当煤层小于0.3米时，  防突预测钻孔很难施工至8～10米处即见岩，有的甚至只能施工2米施工困难，那么此时的预测钻孔应该兼做前探孔使用，保留前探孔超前距5米，缩小步伐，缓慢地进入煤层正常区，通过煤厚异常带，为生命留有足够的安全距离。

以上是通过采掘工作面预测数据分析针对现场实际情况采取的针对性的防突措施，有效防止过断层期间的瓦斯问题。今后，面对矿井煤层埋藏深度增大、瓦斯含量增高、地应力增大等各种新的防突工作难题，我将精研专业知识，脚踏实地，精益求精，为矿井安全高效进尺保驾护航。