防突基本知识

防突基本知识及规定

1、瓦斯在煤层中的赋存状态有：游离状态和吸附状态存在于煤层中。

2、煤与瓦斯突出的主要因素有三个瓦斯应力、地应力（地压）、煤的理物力学性质（煤的硬度）；

地应力（地压）是发生突出的主要动力，瓦斯是抛出煤体、完成突出过程的主要动力，煤的理物力学性质（煤的硬度）决定突出发生、发展的难易

突出预兆

3、突出的预兆可分为有声预兆和无声预兆。

地压显现预兆：煤炮声俗称响煤炮（通常在煤体深处打闷雷声(放炮声)，噼啪声(枪声),劈裂声），支架断裂、岩煤开裂掉碴、底鼓、岩煤自行剥落、煤壁颤动、钻孔变形、垮孔、顶钻、夹钻杆、钻机过负荷等；

煤结构预兆：层理紊乱、松软或不均质、变暗无光泽、煤层、软分层厚度增大、倾角变陡、挤压褶曲、煤体干燥、煤体断裂等；

瓦斯涌出预兆：瓦斯涌出异常、忽大忽小、煤尘增大、气温、气味异常、打钻喷瓦斯、喷煤粉、哨声等

4、φ42mm防突钻孔施工中的技术难点

φ42mm防突钻孔是目前南方煤矿使用最为广泛的防突钻孔，它能够预测煤层的突出危险性；能够对突出危险工作面实施防突措施；能够对实施防突措施后的突出危险工作面进行效果检验；能够作为安

全屏障钻孔。因此φ42mm防突钻孔在防治煤与瓦斯突出中起作非常重要的作用，它也是南方突出矿井各种防突钻孔中必不可少的一种防突钻孔；也是目前南方突出矿井、特别是地方煤矿普遍采用的防突钻孔，由于施工方便、操作简单、又经济，因此倍受欢迎。

φ42mm防突钻孔有着它的使用条件和技术难点，不能正确掌握它的使用条件和技术难点，就不能够对突出危险工作面起到有效的消突作用；就不能够准确预测煤层的突出危险性；就不能够准确对防突措施效果进行检验；就不能够施工有效的安全屏障。

一. 使用条件

φ42mm防突钻孔使用电煤钻或风煤钻配φ42mm麻花钻杆和钻头施工，多数情况下作为对煤层的突出危险性预测孔和防突措施效果检验孔，若作为排放瓦斯钻孔（超前钻孔），适用于煤层透气性较好、煤质较硬、煤层较薄、地质条件变化剧烈的一般性突出煤层，同时还需进行有效排放半径测定、以此来确定钻孔布置密度。

二. 技术难点

1.软煤分层是突出煤层内各分层中瓦斯含量最高的分层，φ42mm 防突钻孔不论是预测、效果检验、或是作为防突措施和施工安全屏障，钻孔布置在煤层的软煤分层中才能起到最佳有效作用。因此钻孔从开孔至终孔都必须保持在软煤分层中，这就是技术难点之一。

解决这一技术难点的方法就是钻孔如何准确定向和正确操作的问题。

2.突出煤层大多数都有两个以上的分层，各分层硬度、比重、瓦

斯含量等不一至，而突出又与此存在密切联系，硬度越低、比重越小、瓦斯含量越高的分层越容易发生突出。容易发生突出的分层又与厚度变化存在密切联系，厚度越大越容易发生突出。煤层内软煤分层是硬度最低、比重最小、瓦斯含量最高的分层，也是第一容易发生突出的分层。由于地质条件变化，薄煤层中软煤分层厚度变化有时呈一条线；有时缺失，在这种情况下防突钻孔应布置在什么位置？这就是技术难点之二。

因此必须掌握识别煤层内各分层的突出危险程度，当软煤分层变薄或缺失的情况下、防突钻孔应选择布置在第二容易发生突出的分层。

3. 工作面前方未揭露的煤层，若存在地质构造，煤层走向和倾角发生剧烈变化,煤层内各分层也同时发生变化，有时煤层被断层断失,这种情况下的防突钻孔就不容易保持在同一分层内，甚至未到达设计深度就见煤层顶（底）板，防突钻孔就不能起到应有的作用，这就是技术难点之三。解决这一技术难点的方法是：

（1）若遇地质构造、造成钻孔不能达到设立深度，就应制定过地质构造带防突措施；

（2）若煤层连续存在，就应探明煤层变化方向，调整设计参数；

（3）地质构造带是极易发生突出的地带，钻孔钻进过程中出现严重喷孔、或预测值出现严重超标及其出现响天炮等突出预兆，就应改变防突技术措施。

4.工作面前方未揭露的煤层,煤层产状稍有变化，或掘进巷道稍

有偏移,工作面断面上的煤层位置也就同时发生变化，这时就出现钻孔开孔位置；开孔高度、钻孔距中线（帮上）距离和钻孔方位和倾角发生变化，并与设计参数不相吻合，这种情况下若仍按设计施工，钻孔就会出现更大的误差，这种现象是经常出现的，这就是技术难点之四。

解决这一技术难点的方法：就是必须提高防突人员的技术素质，根据现场随时出现和变化的情况，灵活调整设计参数。

5.φ42mm防突钻孔在施工过程中，多数钻孔出现严重卡钻，并不能达到设计深度，钻孔就不能起到应有的作用，这就是技术难点之五。

出现这种情况说明地应力大，原有的防突技术措施不能起到有效的消突作用，应改变防突技术措施。

6.实施穿层或顺层防突钻孔定向时，经常出现受施工点附近金属影响，造成地质罗盘失灵，钻孔出现很大误差；φ42mm防突钻孔在操作过程中、及易造成人为因素影响，钻杆上下右左摆动，钻孔就不能顺层落在设计位置上，及大的影响了防突钻孔的有效性，这就是技术难点之六。

解决这一技术难点的方法就是掌握用“几何学”布置钻孔和现场挂孔方法；φ42mm防突钻孔在施工中可采用固定钻杆摆动的方法。

三. 防突钻孔定向

防突钻孔在现场施工定向时，地质罗盘常常受金属影响，产生极大的误差，难以确定正确的钻孔方向，导致防突钻孔不能起到良的作

用在这种情况下，可以采用其它钻孔定向方法。

(一).穿层防突钻孔定向

穿层钻孔的孔径较多，其中包括φ42mm 钻孔，φ42mm 钻孔在穿层钻孔中一般用于石门揭煤或采掘工作面过断层时的突出危险性预测和防突措施效果检验，施工中首先采用风凿机配φ42mm 钻杆和φ50mm 钻头施工岩石段，然后采用电煤钻或风煤钻配φ42mm 麻花钻杆和钻头施工煤层段。

1“绳线几何法”定向

2“利用巷道中线法”定向；在设计图中找出钻孔方向线（水平线）与掘进巷道中线的交点，然后量出交点距迎面碛头的距离，现场施工中并与之对应。如图所示：断面示意图

A

B C 中

线

1#

孔

方

位3#孔方位

交点O

1#孔

2#孔3#孔平面示意图

A B C

A ′

B ′

C ′

图中(断面示意图)上为设计的防突钻孔各孔的开孔位置，其中