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。　　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

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