国家矿山安全监察局综合司关于征求煤矿顶板等4类重大灾害防控重点
(征求意见稿)意见的函
矿安综函〔2024〕293号
各产煤省、自治区及新疆生产建设兵团煤矿安全监管部门,国家矿山安全监察局有关省级局,有关中央企业:
为指导煤矿提升灾害防治能力,国家矿山安全监察局组织编制了《煤矿顶板防控重点(征求意见稿)》(附件1)、《煤矿冲击地压防控重点(征求意见稿)》(附件2)、《煤矿瓦斯灾害防控重点(征求意见稿)》(附件3)、《煤矿水害防控重点(征求意见稿)》(附件4)等4类重大灾害防控重点(以下简称《防控重点》),旨在帮助和指导企业做好各灾害的防治工作,不作为强制性要求和执法依据。现就《防控重点》征求你单位意见,请国家矿山安全监察局各省级局组织本辖区煤矿企业研提修改意见,并汇总反馈。请各单位于2024年12月20日前,填写意见建议汇总表(附件5)并连同电子版反馈至国家矿山安全监察局安全基础司。
联系人及电话:聂书遥,010-64464787、64464294(传真);
电子邮箱:jcszfc@126.com。
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1.煤矿顶板防控重点(征求意见稿)
2.煤矿冲击地压防控重点(征求意见稿)
3.煤矿瓦斯灾害防控重点(征求意见稿)
4.煤矿水害防控重点(征求意见稿)
5.意见建议汇总表
国家矿山安全监察局综合司
2024年12月16日
煤矿冲击地压防控重点(征求意见稿)
煤矿冲击地压防控应重点把握以下10个方面:
第一点 灾害等级鉴定及危险性评价
(一)目的
“灾害等级鉴定及危险性评价”是指根据矿井实际情况,开展煤层及顶底板岩层冲击倾向性鉴定和煤层冲击危险性评价,确定矿井冲击地压灾害等级;对水平、采(盘)区、采掘工作面进行冲击危险性评价,确定危险等级、划分危险区域,为防冲设计提供依据。
(二)执行方式
1.矿井按规定鉴定煤层及其顶底板岩层冲击倾向性,当鉴定有冲击倾向性时,开展煤层冲击危险性评价。当煤层评价具有冲击危险性时,该煤层为冲击地压煤层。有冲击地压煤层的矿井即为冲击地压矿井,冲击地压矿井危险等级以煤层冲击危险性评价等级最高的结果为准。
2.冲击危险性评价按照煤层→水平→采(盘)区→采掘工作面的次序进行,可采用综合指数法或可能性指数法、多因素耦合法、经验类比法以及其他经实践证实有效的方法。冲击危险性评价结果分为四级:无、弱、中等和强冲击地压危险。
(三)要求
1.煤矿应委托符合国家相关规定要求的机构对煤层及其顶底板岩层冲击倾向性进行鉴定。
2.煤层、水平、采(盘)区冲击危险性评价可委托具有冲击地压研究基础与评价能力的机构或由具有5年以上冲击地压防治经验的煤矿上级企业开展;采掘工作面冲击危险性评价可由煤矿组织开展,评价报告报煤矿上级企业技术负责人审批。
第二点 一矿一策和一面一策
(一)目的
“一矿一策”是指根据矿井冲击地压类型,制定矿井总体防冲方案;“一面一策”是指根据采掘工作面冲击危险区域划分结果,形成工作面专项防冲方案,实行分区治理、分类防治,保障矿井冲击地压灾害精准治理。
(二)执行方式
1.冲击地压矿井应根据矿井地质条件及开采技术条件,分析辨识冲击地压主控因素,确定冲击地压类型,并进一步合理确定保护层、开拓布局、区域综合防冲措施,形成矿井总体防冲方案。
2.根据采掘工作面冲击地压影响因素及冲击危险区域划分结果,设计冲击地压监测方案及预警指标、卸压解危方案、超前支护距离及强化支护方法等局部防冲方案,形成工作面防冲设计,作为“一面一策”的执行依据。
(三)要求
1.一矿一策和一面一策应坚持如下原则:
(1)“慢”,按照工作面防冲能力,控制开采强度;
(2)“断”,断顶断底卸压,改善巷道围岩应力环境;
(3)“散”,优化采场布局,采掘作业地点分散布置;
(4)“岩”,按“多岩巷少煤巷”原则布置巷道;
(5)“检”,定期检测煤巷锚杆(索)支护状况,及时采取补强加固措施;
(6)“研”,加强机理及技术研究,分类科学防治。
2.“一矿一策和一面一策”要结合矿井自身条件制定,不能盲目照搬其他矿井或工作面的防冲经验,应与矿井冲击地压主控因素及类型相对应。
3.冲击地压类型划分方法具有多样性,应根据矿井自身条件选择合理的划分方法。既要确定矿井的冲击地压类型,也要确定每个工作面的冲击地压主控因素及类型。
4.“一矿一策和一面一策”关键在于落实,由矿长负责,各专业副矿长按分工落实。每月对落实情况进行梳理,排查是否按计划完成相关任务;每年进行一次总结,整理存在的问题,分析落实过程中的影响因素,提出改进措施。
第三点 “三区”划分
(一)目的
“‘三区’划分”是指冲击地压矿井根据煤层应力集中区分布情况,划分禁采区、缓采区、可采区,据此优化采掘布局、合理控制开采强度,为矿井防冲工作提供依据。
(二)执行方式
1.冲击地压矿井应定期排查开采煤层应力集中区,划分禁采区、缓采区、可采区。
2.可采区是指当前技术和管理条件下,安全有保障的煤层开采区域。
3.将冲击地压发生原因未分析透彻、地质异常区域未探明、采取综合防冲措施后安全得不到保障以及当前技术难以治理的煤层开采区域,划定为缓采区。
4.将明令禁止开采及不能有效防范冲击地压事故发生的煤层开采区域划定为禁采区。
(三)要求
1.禁采区内不进行采掘作业;缓采区内不进行回采。
2.禁采区内确需掘进、缓采区内确需回采的,应由5年以上防冲经验的煤矿上级企业或委托具有冲击地压研究基础的机构开展安全性论证。
第四点 保护层开采
(一)目的
“保护层开采”是指冲击地压矿井开采时,优先开采冲击危险性较低的煤层,通过开采保护层,降低被保护层的应力状态,从而缓解或消除被保护层的冲击风险性。
(二)执行方式
1.根据矿井可采煤层赋存特征、冲击倾向性鉴定及冲击危险性评价等情况,分析保护层开采的可行性,具备保护层开采条件时,应优先开采保护层。优先选择无冲击地压危险或弱冲击地压危险的煤层作为保护层。
2.根据保护层和被保护层的煤层赋存情况、保护层采煤方法等矿井实际条件确定保护层的有效保护范围;保护层开采结束后,应结合理论分析、现场观测或工程类比,综合评估保护层的卸压时效。
3.根据保护层的有效保护范围和保护时效,合理规划被保护层的采掘部署和巷道布置。
(三)要求
1.保护层开采是防冲治本之策,要做到“应保尽保、可保必保”。
2.开采保护层时,不随意留设煤柱,尽量做到无煤柱开采。
3.保护层开采之后,仍需要评价被保护层的冲击危险性,若评价结果存在冲击危险,应采取相应防冲措施。
第五点 采掘部署
(一)目的
“采掘部署”是指在采掘过程中,通过合理规划矿井采掘工作面的位置、数量、顺序等,避免采掘扰动互相影响导致冲击地压的发生。
(二)执行方式
1.矿井应根据地质和开采技术条件,结合冲击地压、矿压、地表沉陷等监测数据,分析确定采掘工作面间的安全距离。
2.矿总工程师组织编制采掘接续计划时,应根据确定的采掘工作面安全距离,结合矿井、采(盘)区及工作面设计,确定合理的采掘部署,避免相邻采掘工作面间的相互影响。
3.采(盘)区一翼内各采煤工作面应向同一方向顺序开采或由中部向两侧交替开采,避免形成孤岛煤柱。
4.在大型地质构造区(幅度在30m以上、长度在1km以上的褶曲,落差大于20m的断层)开采时,应按照逐渐远离构造区的原则设计工作面开采顺序。
(三)要求
1.冲击地压矿井应设计多采(盘)区生产,使采掘作业地点分散布置,拉大采掘工作面之间距离,留足采掘后顶板稳沉时间,从而降低采动应力叠加影响。
2.矿井在分析确定采掘工作面间合理的安全距离时,2个掘进工作面之间的安全距离不小于150m,采煤工作面与掘进工作面之间的安全距离不小于350m,2个采煤工作面之间的安全距离不小于500m。两个相邻工作面之间安全距离不足时,必须停止其中一个工作面。
3.沿空巷道掘进应滞后相邻采煤工作面推过时间6个月以上,避免覆岩运动对巷道掘进的影响。
第六点巷道布置
(一)目的
“巷道布置”是指冲击地压矿井应遵循“多岩巷少煤巷”的巷道布置原则;同时合理确定煤柱留设方式与煤柱尺寸,避免巷道形成高应力集中区域,保障冲击地压煤层安全回采。
(二)执行方式
1.矿井在开拓设计、采(盘)区设计等阶段,矿总工程师组织相关人员分析岩层力学性质,合理确定巷道布置层位,开拓巷道、准备巷道及永久硐室应优先布置在稳定的岩层中,并和煤层之间留设合理的距离。
2.留设区段煤柱时,优先选择负煤柱、无煤柱、小煤柱护巷,使巷道处于低应力区。无法采用上述煤柱留设方式时,可选择留设大煤柱护巷,但要避免大煤柱对邻近煤层的开采影响。
3.煤层群下(上)行开采时,应排查上(下)煤层开采煤柱留设情况,分析上(下)煤层煤柱的影响。
(三)要求
1.煤柱设计应避免出现锐角煤柱。
2.强冲击地压煤层采空区一般不留有煤柱。
3.冲击地压煤层在采空区留有煤柱的,须将煤柱位置、尺寸以及影响范围标在采掘工程图上。
第七点 监测分析
(一)目的
“监测分析”是指矿井依据确定的冲击危险监测预警指标,每天对冲击危险区域监测治理情况进行分析,通过防冲日分析掌握矿井冲击危险趋势变化情况,提前发现问题,及时调整防冲治理措施,保障防冲效果。
(二)执行方式
1.矿总工程师组织人员或委托专业机构研究确定冲击危险监测预警指标,根据监测数据和现场实际情况进行调整,确保预警指标的合理性和有效性。
2.矿总工程师每月召集相关单位(部门),根据采掘生产接续变化情况,确定月度防冲管理的重点区域和分析内容。
3.防冲技术人员每天对防冲监测系统(包括微震监测、应力监测等)数据、钻屑监测数据以及其他动力显现信息进行整理、分析和总结,及时研判潜在的风险。
4.每天组织召开日分析会,对防冲监测数据、工作面生产条件变化、推进速度以及防冲工程施工等情况进行综合分析,形成日分析报表,经矿长签字后及时告知相关部门、单位和人员。当研判冲击风险升高时,制定减慢采掘生产速度、加强卸压和支护等措施,安排责任单位落实。
(三)要求
1.监测预警指标报上级公司审批后执行。
2.矿井应根据实际情况,分别确定冲击危险监测预警指标,
当矿井出现如下情况之一时,应及时对预警指标进行校核:
(1)开采新煤层、新水平、新采(盘)区的;
(2)采掘工作面条件发生较大变化的;
(3)监测预警方法、手段发生改变的;
(4)冲击危险性监测预警结论与实际动力显现明显不一致的。
3.日分析会制定的各项综合防冲措施,应安排专人负责监督落实,形成闭环管理。
第八点 预卸压
(一)目的
“预卸压”是指对具有冲击危险的区域,有针对性地采用煤层钻孔卸压、煤层爆破卸压、煤层注水、顶板爆破预裂、顶板水力致裂、底板钻孔或爆破卸压等措施,降低冲击危险性,避免冲击地压发生。
(二)执行方式
1.当矿井存在诱发冲击地压灾害的坚硬厚岩层时,可选择爆破预裂、水力致裂、地面井压裂、井下长距离定向钻孔压裂等顶板预裂措施。工作面回采前根据岩层柱状图、力学性质等因素,分析致灾关键层,确定爆破或压裂层位,设计施工参数。
2.对具有诱发冲击地压灾害的坚硬厚岩层,且回采长度较长、顶板条件变化较大的工作面,应在井下每隔一定距离钻孔取样测定顶板岩层特征及力学参数,从而合理确定致灾关键层。
3.煤层超前预卸压方法主要有煤层钻孔卸压、煤层爆破卸压等,煤层超前预卸压方法及实施方案应根据煤层物理力学性质、开采布置等实际条件综合确定。
4.冲击地压煤层巷道留有底煤且厚度超过1m时,应采取底煤卸压措施,可采用钻孔卸压、爆破卸压、开槽卸压等方法。
(三)要求
1.掘进工作面迎头超前预卸压应确保迎头前方始终具有足够范围的卸压带,帮部预卸压应尽量紧跟迎头。
2.回采工作面顶板、煤层及底板预卸压超前工作面回采的距离应超过工作面采动超前影响范围,避免工作面回采与预卸压施工相互干扰。
3.根据工作面冲击地压类型、灾害等级、危险区域划定结果,制定针对性的预卸压措施,实现冲击地压分区管理、分类防治。
4.冲击地压矿井应加强对卸压钻孔施工、爆破卸压装药等防冲隐蔽工程的全过程视频监管,杜绝防冲隐蔽工程造假,确保卸压工程质量。
第九点 强化支护
(一)目的
“强化支护”是指对冲击危险区域的巷道采取加强支护措施,提高巷道支护系统抗冲击能力,降低冲击地压发生时巷道变形破坏程度,保障巷道内作业人员人身安全。
(二)执行方式
1.在工作面采掘之前,由矿总工程师牵头,根据巷道布置层位、冲击危险性评价结果和工作面来压强度及超前支承压力分布规律预测结果,确定巷道加强支护方式和范围。
2.矿总工程师每年组织相关人员对当年受采动影响的锚网索支护的煤巷(半煤巷)进行排查,根据服务时长、受采动影响程度、支护材料等分类制定支护检测方案,重点关注使用时间较长、受淋水腐蚀的锚杆锚索,发现锚杆锚索剩余锚固力不足时,要及时采取补强措施。
(三)要求
1.强冲击危险区域掘进巷道、中等冲击危险厚煤层托顶煤掘进巷道以及具有冲击危险的厚煤层托顶煤掘进巷道过特殊区域(顶板破碎、淋水、过断层、过老空区等),应采用锚杆锚索和可缩支架复合支护形式加强支护。
2.具有冲击地压危险的采煤工作面超前支护范围一般不小于70m;综采放顶煤工作面或具有中等及以上冲击地压危险区域的工作面超前支护范围不小于120m。超前支护优先选择单元式液压支架、超前支架等方式。
第十点 关键区域管控
(一)目的
“关键区域管控”是指采掘工作面临近大型地质构造、巷道贯通、采空区“见方”、过旧巷等特殊区域,及高应力区巷道扩修、解危施工时,应加强管控,防止关键区域、高危作业发生冲击地压事故。
(二)执行方式
1.采掘工作面临近大型地质构造、巷道贯通、采空区“见方”、过旧巷等特殊区域,及高应力区巷道扩修、解危施工时,提前制定专项防冲措施。
2.巷道贯通位置应当选择在低应力区,临近贯通50m前采取加强卸压、加强支护等措施。
3.回采工作面初次来压、采空区“见方”时,应控制回采速度,加强防冲监测数据分析及风险研判。
4.具有冲击地压危险的巷道扩修前,对扩修区域进行冲击危险性评价,采取相应的防治措施。
5.实施解危卸压措施后,开展效果检验,检验结果小于预警临界值时,冲击危险解除。
(三)要求
1.防冲专项措施应当依据防冲设计编制,包括加强监测预警、局部卸压、巷道支护及安全防护等。
2.采煤工作面采动影响区域内巷道的扩修不与回采同时作业。
3.实施解危措施时,撤出冲击地压危险区域所有与防冲施工无关的人员,停止运转一切与防冲施工无关的设备。
煤矿瓦斯灾害防控重点
(征求意见稿)
煤矿瓦斯防治应重点把握以下12个方面:
第一点 一矿一策和一面一策
(一)目的
“一矿一策和一面一策”是指井工煤矿根据矿井中长期规划及年度采掘接续计划,超前制定水平、采区、采掘工作面的瓦斯综合治理方案,统筹全年各区域瓦斯治理方法、时间、进度安排,为瓦斯治理及采掘接续提供有力保障。
(二)执行方式
1.每年四季度由矿技术负责人牵头,制定下年度采掘作业计划中各区域的瓦斯治理方案,统筹各区域瓦斯治理方法、时间、进度安排,确定矿井瓦斯治理“五项指标”,即保护层开采面积、抽采钻孔量、瓦斯治理巷道工程量、瓦斯抽采量、瓦斯抽采率,形成“一矿一策、一面一策”。
2.煤矿上级公司技术负责人组织对煤矿编制的“一矿一策、一面一策”进行审批,矿长负责落实。
(三)要求
1.“一矿一策、一面一策”的编制做到安排合理、接续有序、可操作性强,由矿长负责落实,各专业副矿长按分工落实。
2.各水平、采区、采掘工作面瓦斯治理方案包括选取的消突措施,方法与时间,计量方式,效果检验方式,工作面采掘期间的瓦斯治理方法、日推进度。
3.每月对落实情况进行梳理,检查是否按计划完成相关任务;每半年对“一矿一策、一面一策”落实情况进行一次分析、考核,可以根据完成情况适当调整;每年进行一次总结,整理执行过程中存在的问题,分析落实过程中的影响因素,提出改进措施,为编制下年度“一矿一策、一面一策”提供依据。
第二点 瓦斯基本参数测定
(一)目的
“瓦斯基本参数测定”是指根据矿井开拓开采情况,按要求测定煤层瓦斯含量、瓦斯压力、瓦斯吸附常数、瓦斯放散初速度、煤的坚固性系数、煤层透气性系数,以及开采煤层的有效抽采半径等,为矿井区域预测、瓦斯治理方法选择、抽采达标评判等工作提供依据。
(二)执行方式
1.由矿技术负责人组织人员或委托中介机构对规定的瓦斯基本参数进行测定。
2.制定瓦斯基本参数测定方案,包括需要测定的参数、测定位置、目标煤层、钻孔施工设计、封孔方法、参数测定方法、观测要求等,经矿技术负责人审批后,组织落实。
3.整理瓦斯基本参数测定的时间、位置、钻孔竣工轨迹及参数、钻进异常现象、取样及测定情况、测定结果和人员等信息,形成瓦斯基本参数测定报告。
(三)要求
1.具备能力的煤矿可自行测定,不具备能力的煤矿可由中介机构或煤矿上级公司组织测定。
2.低瓦斯矿井开拓新水平、新采区、新揭露煤层时,以及采掘工作面瓦斯浓度超过0.5%时,应测定煤层瓦斯含量或者瓦斯压力。
3.高瓦斯矿井的开采煤层、突出矿井开采的非突出煤层,在延深达到或者超过50m或者开拓新采区时,必须测定煤层瓦斯压力、瓦斯含量及其他与突出危险性相关的参数。
4.有突出危险煤层的新建矿井或者突出矿井,开拓新水平的井巷第一次揭穿(开)厚度为0.3m及以上煤层时,必须超前探测煤层厚度及地质构造、测定煤层瓦斯压力及瓦斯含量等与突出危险性相关的参数。
第三点 瓦斯地质保障
(一)目的
“瓦斯地质保障”是指在煤矿开采过程中,根据瓦斯与地质特性之间的相互关系,从地质学角度研究如何管理和控制瓦斯,在防治瓦斯灾害、提高瓦斯资源利用效率以及安全高效开采方面发挥重要作用。
(二)执行方式
1.根据采掘工作面断层、裂隙、褶曲、瓦斯富集区、井下火区、煤层气井等隐蔽致灾地质因素,矿技术负责人组织制定针对性防瓦斯灾害措施。
2.矿井地质测量部门与防突机构、通风部门共同编制矿井瓦斯地质图。
3.突出煤层实体煤采掘工作面、石门揭煤等重点地点,矿地测部门应编制地质周报。
4.建立三级保障地质管理体系。重点解决动态地质信息收集、地质异常预报、重大地质技术方案确定三个方面问题。三级地质保障分为“小地质”“大地质”“重大地质”三个层级保障。第一级以矿井区(队)技术人员为“小地质”,提供信息情报保障;第二级以矿井地质技术人员为“大地质”,提供信息分析、预报保障;第三级以矿井地测副总工程师为“重大地质”,提供信息处置决策保障。三级保障确保地质资料及时、准确,指导安全生产。
(三)要求
1.采掘工作面采用随掘、随采及孔中物探等技术探测前方地质构造等情况,对断层构造带采取防瓦斯灾害措施。
2.突出煤层遇地质构造异常(大于等于2m的断层、背斜和向斜轴部转折端等、煤厚变化大于平均煤厚三分之一、煤层倾角急剧变化的、构造煤)时,立即停止作业,由矿技术负责人或通风副总工程师组织人员现场鉴定,制定专项防突措施。
3.井巷揭煤前,应采用物探和钻探等手段综合探测煤层厚度、地质构造、瓦斯、水文地质及顶底板等地质条件,根据探查情况,编写揭煤地质说明书,提出防范措施及建议,揭煤地质说明书应在距待揭煤层最小法距20m前或揭煤巷道施工前提供,并由矿技术负责人审批。
突出煤层应避免在地质构造破坏带、应力集中区揭煤;避免小角度、长距离揭煤,层位、构造探测不清以及原始瓦斯压力测定不准不得揭煤。
4.在突出煤层顶、底板掘进岩巷时,必须超前探测煤层及地质构造情况,分析勘测验证地质资料,编制巷道地质素描图,及时掌握施工动态和围岩变化情况,防止误穿突出煤层。距突出煤层突出危险区法距小于20m的掘进工作面必须编制层位控制预测图。
5.煤矿应查明井田内煤层厚度和变化规律,煤质,煤体结构,瓦斯含量、瓦斯压力等瓦斯参数及瓦斯赋存状况,系统收集井田所有的瓦斯地质资料,编制瓦斯地质图。
突出矿井瓦斯地质图应当标明采掘进度、被保护范围、煤层赋存条件、地质构造、突出点的位置、突出强度、瓦斯基本参数等,作为突出危险性区域预测和制定防突措施的依据,更新周期不得超过1年。突出煤层采掘工作面瓦斯地质图更新周期不得超过3个月。
第四点 地面井预抽煤层瓦斯
(一)目的
“地面井预抽煤层瓦斯”是指高瓦斯、突出矿井在井下采掘活动前,通过在地面超前施工钻井大范围预抽煤层瓦斯,将煤层瓦斯压力、瓦斯含量降低至预期值,减少井下瓦斯治理工程,提高煤矿安全生产水平和资源利用率。
(二)执行方式
1.煤层瓦斯压力达到3MPa的区域,且具备施工地面井条件的,优先采用地面井预抽煤层瓦斯。
2.地面井预抽煤层瓦斯应当根据地形、储气层条件、开拓部署及井下采掘布置等选择直井、“L”型井、“U”型井等井型,对储层压裂改造,提高其透气性和影响范围,采取合适的排采策略,提高地面井预抽煤层瓦斯效果。
(三)要求
1.采用地面井预抽松软低渗突出煤层瓦斯的,应编制地面井中长期规划和年度实施计划,地面井施工时间宜超前工作面采(掘)8~10年,地面井排采产气时间3~5年。
2.钻井时应当对预抽煤层瓦斯含量进行测定,每口地面井预抽煤层瓦斯量应当准确计量。瓦斯含量大于等于12m3/t的煤层进行地面井预抽煤层瓦斯,预抽率应当达到30%以上。
3.地面井预抽煤层瓦斯区域开拓准备工程施工前应当测定预抽区域煤层瓦斯压力或瓦斯含量,未达到预抽效果的,延长地面井预抽时间或从井下补充施工区域防突措施。
第五点 开采保护层
(一)目的
“开采保护层”是指在突出煤层邻近层中选择一层无突出危险或突出危险相对较低的煤层优先开采,通过开采保护层,破坏被保护层中瓦斯赋存方式,增加煤层透气性,同时抽采被保护层卸压瓦斯,消除被保护层的突出危险。
(二)执行方式
1.确定矿井瓦斯治理模式,优选保护层。统筹考虑瓦斯治理方案、采区设计、采场接续、巷道布置和煤层开采顺序,推进保护层连续、规模化开采。
2.根据保护范围,结合被保护层工作面设计确定保护层工作面设计,制定区域综合防突措施,经煤矿企业技术负责人审批后执行,区域综合防突措施包括保护层工作面巷道布置、卸压抽采钻孔布置方式、抽采系统选择、保护层工作面回风瓦斯治理方法等,实现被保护层卸压抽采最大化。
3.煤矿企业对保护层工作面从设计、计划、准备、施工等方面进行全过程监管;将保护层开采面积纳入矿井年度考核,并根据开采难度、煤质优劣、瓦斯治理工程等维度,确定保护层开采激励政策。
(三)要求
1.开采保护层是最有效的防突措施。具备开采保护层条件的,必须开采保护层,做到应保尽保。优先选择无突出危险煤层作为保护层,当煤层群中有几个煤层都可作保护层时,应根据安全、技术的合理性综合比较分析,择优选定;矿井中所有煤层都有突出危险时,可选择突出危险程度较小的煤层作为保护层;可采煤层不能作为保护层开采的,可选择邻近不可采煤层或软岩作为保护层开采。
2.开采保护层时,应当做到连续和规模开采,不得随意留设煤柱,尽量做到无煤柱开采。
3.开采保护层时,同时抽采被保护层和邻近层的瓦斯;优先采用被保护层底板巷穿层钻孔、地面井、定向钻孔抽采被保护层和邻近层的瓦斯。开采近距离保护层时,必须采取防止误穿突出煤层和被保护层卸压瓦斯突然涌入保护层工作面的措施。
4.矿井首次开采某个保护层或者保护层与被保护层的层间距、岩性及保护层开采厚度等发生了较大变化时,应当对被保护层的保护效果及其有效保护范围进行实际考察。保护效果和保护范围考察结果由煤矿企业技术负责人批准。
5.若经实际考察被保护层的最大膨胀变形量大于3‰,则检验和考察结果可适用于具有同一保护层和被保护层关系的其他区域。
有下列情况之一的,必须对每个被保护工作面的保护效果进行检验:
(1)未实际考察保护效果和保护范围的。
(2)最大膨胀变形量未超过3‰的。
(3)保护层的开采厚度小于等于0.5m的。
(4)上保护层与被保护突出煤层间距大于50m或者下保护层与被保护突出煤层间距大于80m的。
第六点 打钻抽采精细化
(一)目的
“打钻抽采精细化”是指对钻孔施工、瓦斯抽采工作采取精细化的技术管理措施,提高钻孔施工精准性与瓦斯抽采效果,进一步确保防突措施落实到位。
(二)执行方式
1.矿技术负责人组织制定符合本单位的打钻、抽采精细化管理规定,建立预抽钻孔设计、钻进、测斜、反演、护孔、封孔、验收、连管、抽采、评价、后评估等全流程管控技术要求,确保过程可追溯。
2.打钻抽采从设计开始直至工程结束,全部按照标准要求施工、管理、验收,保证按照设计施工到位,提高管理水平和抽采效果。
(三)要求
1.每个钻场选定第一个施工的钻孔兼做地质前探孔并测斜,指导其它钻孔设计。
2.应用钻孔姿态仪,快速精准定位钻孔施工参数,钻孔参数(倾角、方位角)必须符合设计要求,避免形成“盲区”和空白带。
3.采用穿层钻孔预抽煤层瓦斯区域防突措施的,钻孔施工过
程中出现见(止)煤深度与设计相差5m及以上时,应当及时核查分析。采用顺层钻孔预抽煤层瓦斯区域防突措施的,必须及时核查分析,绘制平面图,对钻孔见岩长度超过孔深五分之一的,必须对有煤区域提前补孔,消除煤孔空白带。深度超过120m的预抽瓦斯钻孔应当每10个钻孔至少测定2个钻孔的轨迹,深度60~120m的应当每10个钻孔至少测定1个钻孔的轨迹。对穿层预抽瓦斯钻孔实际见(止)煤与设计见(止)煤长度误差超过三分之一的钻孔应当测定该钻孔轨迹。当钻孔控制范围不足或者存在空白区域时,必须补充区域防突措施。
4.下向穿层预抽钻孔必须采取孔底排水排渣措施。穿层下向钻孔、顺层预抽钻孔必须全程下护孔套管。
5.预抽钻孔采用囊袋式封孔装置、“两堵一注”带压注浆封孔,注浆压力不低于1.5MPa。
6.打钻验收视频“一钻一摄像”,相关职能部门开展视频抽查,强化打钻监管,视频资料应保留至采掘工作面采掘结束。
7.对钻孔全生命周期的抽采浓度、流量、负压等情况进行跟踪分析。执行抽采效果考核、区域预抽钻孔后评估、打钻责任倒查等刚性制度,通过精细化管理,切实提高打钻质量和抽采效果。
第七点 抽采达标评判
(一)目的
“抽采达标评判”是指对煤矿瓦斯抽采效果进行评判的过程,包括基础条件评判和抽采效果评判,通过评判确定是否能进行采掘作业,为采掘作业的安全性提供依据。
(二)执行方式
1.按要求建立抽采系统进行瓦斯抽采的矿井,应开展抽采达标评判。
2.煤矿企业应当建立瓦斯抽采达标评价工作体系,制定矿井瓦斯抽采达标评判细则。
3.绝对瓦斯涌出量≥3m3/min的掘进工作面、绝对瓦斯涌出量≥5m3/min的采煤工作面,突出煤层采、掘工作面,编制瓦斯抽采效果达标评判报告,由矿井技术负责人和主要负责人批准后方可进行采掘作业;抽采不达标的采掘工作面,不得组织生产作业。
(三)要求
1.突出矿井必须建立地面永久抽采瓦斯系统并抽采达标。
有下列情况之一的矿井,必须建立地面永久抽采瓦斯系统或者井下临时抽采瓦斯系统并抽采达标:
(1)任一采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或者任一掘进工作面瓦斯涌出量大于3m3/min,用通风方法解决瓦斯问题不合理的。
(2)矿井绝对瓦斯涌出量达到下列条件的:
①大于或者等于40m3/min;
②年产量1.0~1.5Mt的矿井,大于30m3/min;
③年产量0.6~1.0Mt的矿井,大于25m3/min;
④年产量0.4~0.6Mt的矿井,大于20m3/min;
⑤年产量小于或者等于0.4Mt的矿井,大于15m3/min。
2.采掘工作面生产作业前,收集抽采工程施工的各项资料,逐项进行评判,形成瓦斯抽采效果达标评判报告。评判内容包括:抽采基础条件,突出危险煤层预抽指标(控制范围、抽采钻孔布孔均匀程度、残余瓦斯含量、残余瓦斯压力),采煤工作面指标(抽采率、可解吸瓦斯含量),矿井抽采率,采掘工作面风速不超过4m/s、瓦斯浓度不超过1%。
3.突出危险区的煤层区域预抽工程实施后,进行区域防突措施效果检验前应首先计算煤层的残余瓦斯含量,当计算值低于临界值时方可进行实际检验,检验过程中发生喷孔等动力现象时,视为抽采不达标。
第八点 采掘工作面瓦斯治理
(一)目的
“采掘工作面瓦斯治理”是指采掘工作面施工期间,从采掘施工工艺、“一通三防”系统等方面综合采取技术措施,防止瓦斯超限,保障采掘工作面施工安全。
(二)执行方式
1.矿井从设计和采掘生产管理上采取措施,防止瓦斯积聚。2.采掘工作面通风系统稳定可靠,防止瓦斯积聚。
3.瓦斯涌出来源多、涌出量大、瓦斯灾害严重、开采强度大的矿井,应当根据矿井井上(下)条件、煤层赋存、地质构造、开拓开采部署、瓦斯来源和涌出特点等情况选择先进、适用的瓦斯抽采方法和工艺,宜采用综合抽采方法进行瓦斯抽采。
(三)要求
1.在采掘工作面遇到断层(破碎)带时,施工钻孔进行注浆加固,实现由“过断层”向“治断层”转变。
2.突出煤层突出危险区石门揭煤、巷道贯通、过应力集中区和地质构造带等关键环节,应制定专项措施,明确相关管理人员现场跟班;在采掘作业过程中因片帮冒顶、遇地质构造带,发生瓦斯动力现象或瓦斯高值超限时,必须立即停止作业,采取消突措施,经效果检验合格后,方可恢复作业。
3.矿井必须有因停电和检修主要通风机停止运转或者通风系统遭到破坏以后恢复通风、排除瓦斯和送电的安全措施。停工区内甲烷或者二氧化碳浓度达到3.0%或者其他有害气体浓度超过规定不能立即处理时,必须在24h内封闭完毕。停风区中甲烷浓度或者二氧化碳浓度超过3.0%时,必须制定安全排放瓦斯措施,报矿技术负责人批准。
4.对于采煤工作面的上隅角,顶板冒落空洞,低风速巷道的顶板附近等局部地点瓦斯积聚的,采用加大风量、抽采等方法处理瓦斯积聚。
5.保护层工作面或高瓦斯采煤工作面采用地面卸压井、高抽巷、顶板走向钻孔、“以孔代巷”钻孔、上隅角埋管抽采等综合抽采方式,解决工作面及邻近层瓦斯问题。
第九点 防突预测图
(一)目的
“防突预测图”是指煤矿绘制用于指导现场日常防突工作的图纸,以突出煤层瓦斯地质图为基图,将采掘工程范围内的煤层赋存、瓦斯地质、巷道布置、综合防突措施、瓦斯、防突参数情况等内容标注在图纸上,分别挂设在地面调度室和井下现场,用于指导矿井生产。
(二)执行方式
1.每月月底前,由矿防突机构技术人员以瓦斯地质图为基图,根据采掘工作面范围内所有巷道情况、地质构造、煤层赋存、瓦斯参数、防突参数、防突措施钻孔竣工情况、瓦斯治理钻孔竣工情况,以及通风系统、监控系统、压风自救系统等六大系统情况等内容绘制防突预测图。
2.防突预测图经矿技术负责人审定后,下发各相关单位,并在采掘作业现场悬挂。
3.瓦斯治理、采掘单位技术人员定期更新采掘进度,并分析研判本月采掘范围内是否存在过地质构造、煤层变化带、进出应力集中区等情况,认真分析存在的问题,制定针对性防范措施。
(三)要求
1.突出煤层采掘工作面、石门揭煤工作面必须绘制防突预测图。
2.图纸以突出煤层瓦斯地质图为基图,巷道压茬关系清楚,不同煤层巷道采用不同颜色线条,待掘巷道用虚线标绘。
3.图纸比例一般为1:1000比例尺。
第十点 通风瓦斯日分析
(一)目的
“通风瓦斯日分析”是指由矿技术负责人牵头,每天对通风系统、瓦斯涌出量、采掘工作面地质、防突指标及措施落实情况、瓦斯抽采系统、防灭火系统、安全监控系统及前期日分析会议意见落实情况进行分析,通过日分析掌握矿井每天瓦斯治理工作变化情况,提前发现问题,及时采取措施,做到“瓦斯零超限、煤层零突出、煤层零发火、矿井零着火”。
(二)执行方式
1.每月月底由矿技术负责人召集相关单位(部门),根据采掘生产接续变化情况,确定下个月通风瓦斯管理的重点地区和分析内容。低瓦斯矿井应当对重点区域,高瓦斯、突出矿井必须对所有采掘工作面进行通风瓦斯日分析。
2.确定采掘工作面瓦斯分级预警值。每月月底由矿技术负责人或通风副总工程师组织对井下所有采掘作业地点及总回风、密闭墙等地点甲烷传感器监测值进行梳理分析,得出正常生产条件下的监测值范围,依据正常生产条件下的监测值范围合理设定次月各地点瓦斯分级预警值。
3.每天组织召开日分析会议,各成员部门按照责任分工汇报各自日分析内容,排查矿井可能存在的通风瓦斯隐患,分析原因、制定措施,安排责任单位对排查出的问题进行整改。
4.日分析会议应形成会议记录、建立台账。记录内容应当包
括时间、地点、参加人员、汇报内容、原因分析、采取措施以及工作安排,前期通风瓦斯日分析意见落实及整改情况。
(三)要求
1.任一地点的甲烷浓度当班或上下两个班次浮动达到或超过0.2%时,必须进行分析、查明原因、采取措施,并在通风瓦斯日分析记录中进行说明。
2.瓦斯分级预警可设定三级预警,预警等级由低到高分为三级、二级、一级,其中一级预警为危险预警。矿井安全监控系统软件对应设置分级预警功能,各监控测点预警值设置后,根据实时监测的各地点瓦斯情况,出现异常变化及时对照设定条件发出相应级别的预警信息,并通过短信网关(短信发布平台)将不同等级预警信息发送给对应层级接收人员,供及时决策和采取措施。
3.凡发生瓦斯超限的,上级公司的通防、安全管理等部门要现场核查原因、制定防范措施,并督促落实。
4.量化分析参数包括采掘工作面风量、绝对瓦斯涌出量、一氧化碳浓度、防突预测指标、防突允许采掘距离、抽采量等,分析中必须汇报量化参数。
5.通风瓦斯日分析会议必须明确专人负责记录,对分析中发现的问题及原因、制定的整改措施、追究责任情况等都要以文字记录清楚,并留有资料,资料保存时间不少于3个月。
6.参加人员:矿技术负责人、通风副矿长、通风副总工程师(以上3人必须有1人主持会议)、地测副总工程师,瓦斯治理、技术、地测、安全管理、通风、防突(抽采)、安全监控、井下生产作业以及其他需要参加的辅助部门必须有1名技术员以上管理人员参加。
第十一点 防突员管理
(一)目的
“防突员管理”是指加强矿井防突人员(突出预测)和防突效果检验人员的管理。矿井安全、生产、技术等管理人员通过人员位置监测系统、视频录像等监督防突员现场操作的规范性、准确性,防止防突员在工作面预测时弄虚作假,确保预测数据真实准确。
(二)执行方式
1.定期组织防突员进行理论、实操培训,提高防突员技术水平。
2.合理安排防突员当班工作任务。
3.严格管理,防突部门要定期抽查突出预测视频录像、防突员人员定位轨迹、原始记录以及审批单。
(三)要求
1.入井前,认真检查仪器仪表的完好性。
2.对预测指标接近或超过临界值的,管理人员要现场跟班,与防突员共同测定指标。
3.从体制、机制上保障防突员待遇,任何人员不得直接或变相安排防突员假预测。
4.防突员作为煤矿最重要的工种之一,采掘工作面预测指标
是否准确,关系到是否发生突出风险,因此要从权威性、操作水平等方面加强管理。
第十二点 瓦斯监测管理
(一)目的
“瓦斯监测管理”是指矿井中对主要成分为甲烷的瓦斯气体浓度和相关参数进行监测管理的一系列措施,以预防瓦斯引发的事故,确保矿井安全生产。
(二)执行方式
1.矿建立甲烷、二氧化碳和其他有害气体检查制度,明确责任分工,落实各级岗位责任。
2.矿井必须建立完善的安全监控系统,并保障系统运行正常。
3.对矿井瓦斯超限实行分类管理,分级追责。发生瓦斯超限按照事故追查处理,严格责任追究,强化警示作用。
(三)要求
1.瓦斯检查工按照规定的频次检查甲烷浓度、二氧化碳浓度和其他有害气体;甲烷浓度超过规定时,瓦斯检查工有权责令现场人员停止工作,并撤到安全地点。
2.通风值班人员必须审阅瓦斯班报,掌握瓦斯变化情况,发现问题,立即处理,并向矿调度室汇报。通风瓦斯日报必须送矿长、矿技术负责人审阅,一矿多井的矿必须同时送井长、井技术负责人审阅。对重大的通风、瓦斯问题,应当制定措施,进行处理。
3.按规定安设、调校甲烷传感器,甲烷传感器报警、断电、复电浓度和断电范围符合要求。安全监控系统必须具备甲烷电闭锁和风电闭锁功能。
4.安全监控系统显示和控制终端、有线调度通信系统调度台必须设置在矿调度室,全面反映监控信息。矿调度室必须24h有监控人员值班。矿调度室值班人员应当监视监控信息,填写运行日志,制定安全监控日报表,并报矿技术负责人和矿长审阅。系统发出报警、断电、馈电异常等信息时,应当采取措施,及时处理,并立即向值班矿领导汇报;处理过程和结果应当记录备案。
5.制定瓦斯超限追查处理制度。根据瓦斯超限的浓度,确定组织追查级别;根据瓦斯超限的严重程度和原因,对瓦斯超限事故进行处理。
矿水害防控重点
(征求意见稿)
煤矿水害防控应重点把握以下9个方面:
第一点 隐蔽致灾因素普查
(一)目的
通过隐蔽致灾因素普查,确定影响煤矿安全生产的水害因素,为制定科学有效的管控措施提供依据。
(二)执行方式
1.隐蔽致灾因素普查工作坚持全面普查、周期实施、分区施策、常态补充的原则,根据生产区、规划区和其他区域的条件及不同要求,每3年对矿山范围内所有隐蔽致灾因素开展一次普查。
2.通过开展资料收集、现场调查、探查、测试与试验等,从老空水、封闭不良钻孔、地质构造、水源与通道方面全面分析可能导致水害发生的致灾因素。
3.根据现场调查成果,分析以往地质勘查、隐蔽致灾因素普查资料的完整性及可靠性,确定普查目标、普查内容和普查方法,编制普查工作方案。
4.煤矿矿长是隐蔽致灾因素普查工作的第一责任人,煤矿技术负责人负责具体组织隐蔽致灾因素普查和技术管理工作,煤矿分管负责人在其职责范围内对普查工作负责。
5.煤矿可自行开展普查工作,也可整体或部分委托技术服务机构开展。
6.煤矿上级公司技术负责人负责组织审查煤矿编制的隐蔽致灾因素普查报告。
(三)要求
1.委托开展普查的技术服务机构不应超过3家,各服务机构承担委托范围内的技术责任,且应具备开展普查工作的能力。
2.矿山隐蔽致灾因素普查应在资料分析和现场调查成果的基础上,对具有实际工程量支撑的实测资料以及收集到的隐蔽致灾因素其他资料,评估其完整性和可靠性。相关资料完整可靠的,可编制相应部分的隐蔽致灾因素普查报告内容;否则应采用现场探查、测试与试验等方法开展隐蔽致灾因素普查工作。
3.普查报告主要内容应包含煤矿概况、以往与隐蔽致灾因素相关的地质勘查工作及质量评述、隐蔽致灾因素普查工作概述、分因素描述普查工作及成果、灾害风险评价及风险管控措施、结论及建议等。
第二点 防治水“三区”管理
(一)目的
在开展隐蔽致灾因素普查工作的基础上,全面分析矿井水害类型和威胁程度,对矿井范围进行分区管理,提高防治水管理规范性。
(二)执行方式
1.煤矿技术负责人负责组织编制防治水“三区”管理报告、“三区”转换报告,煤矿上级公司技术负责人组织审批,无上级公司的煤矿应当聘请专家会审。
2.按照《煤矿防治水“三区”管理办法》正确划分可采区、缓采区、禁采区。不受水害威胁区域或经治理后对安全开采无威胁的区域划定为可采区;存在水害威胁但采取防控措施后可消除风险的区域划定为缓采区;现有技术条件下无法查清水文地质条件,无法实现安全开采区域,以及留设的各类防隔水煤柱和保护煤柱所在区域均划定为禁采区。
(三)要求
1.以采掘工程平面图为底图,分煤层绘制防治水“三区”管理图,分别用绿色、黄色、红色粗实线圈出可采区、缓采区和禁采区。
2.当煤矿水文地质条件发生变化时,应当及时修订煤矿防治水“三区”管理报告;当发生较大以上水害事故或者因突水(透水、溃水)造成采掘区域或者煤矿被淹时,应当在恢复生产前重新编制煤矿防治水“三区”管理报告。
3.根据“三区”动态转换情况,及时更新报告及图纸。
4.严禁在禁采区内进行采掘作业,严禁在缓采区内进行回采
作业和与水害探查、治理无关的掘进作业。
第三点 一矿一策和一面一策
(一)目的
“一矿一策和一面一策”是指结合煤矿中长期规划及年度计划,具体分析各采掘地区的水情和水害特点,超前制定有科学性、针对性、有效性的水害防治方案和安全技术措施,明确治理任务和计划,保障水害精准治理。
(二)执行方式
1.每年四季度由矿技术负责人组织制定下年度采掘作业计划中各区域的水害治理方案,编制“一矿一策、一面一策”水害防治方案后,报上级公司审批。
2.煤矿上级公司技术负责人负责组织审查“一矿一策、一面一策”进行审批,审批合格后方可执行。
(三)要求
1.根据工作面的实际情况,全面细致分析各采掘工作面的水文地质条件,对工作面掘进前、工作面掘进中、回采准备阶段、回采中和回采后等5个不同阶段制定针对性的防范措施。
2.水害防治方案应明确选取的手段、工程量、效果检验标准和进度安排。
3.“一矿一策和一面一策”关键在于落实,由矿长负责,各专业副矿长按分工落实。每月对落实情况进行梳理,排查是否按计划完成相关任务;每年进行一次总结,整理存在的问题,分析落实过程中的影响因素,提出改进措施。
第四点 顶板水防控
(一)目的
通过探查顶板水文地质条件和开采充水因素,分析顶板主要水害隐患,提出相应的防范治理措施并组织实施,达到防控顶板水害之目的。
(二)执行方式
1.查明顶板充水条件。开展水文地质勘探及补充勘探,查明煤层顶板含、隔水层发育特征,实测主要含水层水文地质参数,研究含水层补、径、排条件,评价含水层可疏放性。
开展顶板导水裂隙带发育高度实测,判断所开采煤层的直接充水含水层,预测工作面充水强度,结合周边煤矿及以往工作面开采分析可能出现的充水形式。
采用瞬变电磁、槽波等多种物探方法查明采掘工作面影响区域内构造发育及顶板富水异常区,分析主要含、隔水层受构造影响程度,并对物探异常区进行钻探验证。
2.完善排水系统。采区及工作面的布置应有利于矿井排水,矿井涌水强度较大时,可设置采区或工作面专用泄水巷。
3.选择治理方法。有溃水溃砂风险的工作面,应采用疏干开采,若无法实现疏干的应采取注浆治理、留设防隔水煤(岩)柱等综合防治措施。
受烧变岩水害影响的工作面,首先分析烧变岩富水区域及补给条件,当有稳定补给时,可采用留设防隔水煤(岩)柱、帷幕注浆截流等方法治理;当无稳定补给时,可采用疏放水等方法治理。
受离层水害影响的工作面,首先分析离层形成的层位,对于低位离层水体可采用井下顶板泄水钻孔进行离层水的疏放;对于高位离层水体或井下不具备施工条件的,可以采取地面主动抽、泄水钻孔等手段,进行离层水的抽排疏泄。
(三)要求
1.采掘工作面物探应进行专门设计,掘进工作面超前探测至少选用一种物探方法(瞬变电磁、直流电法等),采煤工作面采前综合物探应至少采用两种探测方法,分别为电磁波法(直流电阻率电测深、瞬变电磁、音频电穿透等)和弹性波法(槽波、无线电波透视等),工作面外扩探查范围应满足安全需要。
2.受顶板巨厚含水层水影响的煤矿,宜对顶板巨厚含水层水文地质条件进行精细探查,查明巨厚含水层垂向及平面水文地质参数变化特征,可以分段监测巨厚含水层主要富水层段水位动态变化。
3.受溃水溃砂威胁的煤矿,应查明含水沙层分布及水文特征,查清流沙层埋藏分布条件、富水性、水理性质,分析导水裂隙带发育高度、水沙分离方法、跑沙休止角、安全水头、最小垂直距离等。
4.受烧变岩水害威胁的煤矿,应采用物探、化探、钻探、水文地质试验等方法,探查分析烧变岩赋存、富水性特征及补给条件。
5.受离层水威胁的煤矿,应采用地面或井下钻探等方法对煤层覆岩特征及其组合关系、力学性质等进行探查分析,总结水害发生规律。
第五点 底板水防控
(一)目的
通过探查底板水文地质条件和开采充水因素,分析底板突水风险,针对水源、通道、水压三个要素提出治理防范措施并组织实施,达到防控底板突水之目的。
(二)执行方式
1.查明底板充水条件。开展底板水文地质分析和勘探,查明底板充水水源及充水强度,底板地层结构和断层、陷落柱等导水通道的类型及其导水性,研究补、径、排条件,评价地质及水文地质条件,结合周边煤矿及以往工作面开采分析可能出现的底板突水形式。
2.评价底板隔水层完整性。查明断层、陷落柱、裂隙等构造对底板隔水层的破坏程度,实测底板采动导水破坏带深度,评价工作面底板隔水层完整性和阻水性能。
3.预测突水危险性。按照计算掘进工作面安全隔水层厚度,实际隔水层厚度小于计算值的可能有突水危险。
按照评估采煤工作面突水危险性,底板受构造破坏的地段突水系数一般不得大于0.06MPa/m,隔水层完整无断裂构造破坏的地段不得大于0.1MPa/m。
4.选择治理方法。当承压含水层与开采煤层之间的隔水层能够承受的水头值小于实际水头值时,可采取疏水降压的方法,把承压含水层的水头值降到安全水头值以下;承压含水层的集中补给边界已经基本查清情况下,可以预先进行帷幕注浆,截断水源,然后疏水降压开采。
当承压含水层与开采煤层之间的隔水层能够承受的水头值小于实际水头值时,且承压含水层的补给水源充沛,不具备疏水降压和帷幕注浆治理条件时,应采用地面区域治理,或者局部注浆加固底板隔水层、改造含水层的方法。
煤层底板隔水层厚度小于或者等于煤层底板破坏深度时,或者煤层底板隔水层厚度大于煤层底板破坏深度但经评价有效隔水层厚度难以抵抗底板水压时,应采取疏水降压、地面区域治理等措施。
存在底板隔水层薄弱带、导水构造等情况时,可采取局部注浆加固治理的措施。
5.效果评价。治理工作结束后应进行效果评价,由煤矿上级公司技术负责人组织验收。
(三)要求
1.采用井上下物探、钻探手段查明灾害水源和导水通道,对异常区应进行验证。
2.采用疏水降压方式的,应先进行放水试验,确定主要径流方向并对底板含水层可疏性进行评价,根据突水系数临界值反算终孔层位。疏水降压后构造破坏影响区域突水系数不大于0.06MPa/m,正常区域突水系数不大于0.1MPa/m。疏降过程中要确保排水系统稳定可靠,实际有效排水能力达到设计要求。
3.采用地面区域治理、井下底板注浆加固方式的应明确治理范围、治理层位、钻孔布设方式和注浆要求。原则上以采区及主要构造地质单元为治理范围,边界治理钻孔距工作面最小距离一般不小于30m;钻孔应尽量与主要裂隙和构造发育走向垂直或斜交;根据治理区域地质及水文地质条件确定起注标准、流量、比重、压力和结束标准等注浆技术参数;治理后突水系数不大于0.1MPa/m。
4.对导水通道进行注浆加固的,应确定加固深度(一般保证突水系数不大于0.1MPa/m)。
第六点 老空水防控
(一)目的
查明煤矿及周边老空水积水情况,评估老空水威胁程度,采取合理的治理措施和监测手段,消除老空水对采掘作业的威胁,
防范老空突水事故。
(二)执行方式
1.查全:煤矿应当开展老空分布范围及积水情况调查工作,查清矿井和周边老空及积水情况,调查内容包括老空位置、形成时间、范围、层位、积水情况、补给来源等,并应当对老空积水水压、水量、水温、水质、有害气体等情况进行动态监测。
2.探清:老空范围不清、积水情况不明的区域,必须采取井上下结合的钻探、物探、化探等综合技术手段进行探查,编制矿井老空水害评价报告和分区管理设计,制定老空水防治方案。根据老空水查明程度和防治措施落实到位程度,对受老空水影响的煤层按威胁程度编制分区管理设计,由煤矿技术负责人组织审批。
3.放净:疏放老空水时,应当由地测部门编制专门疏放水设计,经煤矿技术负责人组织审批后按设计实施。钻孔放水前,应当估计积水量,并根据排水能力和水仓容量,控制放水流量。放水期间安排专人监测钻孔出水情况,测定放水量和水压,直至降至最低水位且放水量稳定为动水补给量。
4.验准:放水结束后,对比放水量与预计积水量,采用钻探、物探方法对放水效果进行验证,确保疏干放净。
(三)要求
1.对于无法查明或排除威胁的老空水应留设防隔水煤(岩)柱或防水闸墙。
2.老空积水范围、积水量不清楚的,近距离煤层开采的或者地质构造不清楚的,探放水钻孔超前距不得小于30m,止水套管长度不得小于10m;老空积水范围、积水量清楚的,根据水头值高低、煤(岩)层厚度、强度及安全技术措施等确定。
3.根据煤矿老空水查明程度,划定煤矿老空积水线、探水线和警戒线,严禁进入探水线进行采掘作业。
4.煤矿周边有老窑采空区的煤矿应编制防治水专项设计。
第七点 地表水防控
(一)目的
通过分析大气降水、地表水体(如江、河、湖、水库、沟渠、坑塘等)及潜在的溃水通道,提前采取相应措施,达到防控地表水害之目的。
(二)执行方式
1.查清地表水体情况。调查收集矿区河流、水渠、湖泊等地表水体的历年水位、流量、积水量、最大洪水淹没范围、水质、汇水、疏水、渗漏以及与下伏含水层的水力联系等。查明采矿塌陷区、地裂缝区、封闭不良钻孔等分布情况及其地表汇水情况。
2.评估地表水对采煤的影响。应当实测煤层开采后导水裂隙带高度,分析导水裂隙带、封闭不良钻孔等与地表水的水力联系。
3.选择治理方法。矿井井口和工业场地内建筑物的地面标高低于当地历史最高洪水位的,在地表容易积水的地点,以及受到河流、山洪威胁的煤矿,应修筑堤坝、沟渠或者采取其他可靠防御洪水的措施。
当煤层(组)顶板导水裂隙带范围内的含水层或者其他水体影响采掘安全时,应当采用超前疏放、注浆改造含水层、帷幕注浆、充填开采或者限制采高等方法,消除威胁后,方可进行采掘活动。
(三)要求
1.与当地气象、水利、防汛等部门进行联系,建立灾害性天气预警和预防机制。密切关注灾害性天气的预报预警信息,及时掌握可能危及煤矿安全生产的暴雨洪水灾害信息,采取安全防范措施;加强与周边相邻煤矿信息沟通互馈。
2.每年雨季前,必须对煤矿防治水工作进行全面检查,填实或封堵地表塌陷、地裂缝、报废井筒等。
3.严禁开采地表水体、老空水淹区域、强含水层下且水患威胁未消除的急倾斜煤层。
第八点 监测监控
(一)目的
通过对降雨量、涌水量、矿井排水量、长观孔等突水主控因素数据进行实时监测,判断矿井水文地质异常,及时发出预警。全过程视频监控防治水钻探施工,加强施工过程规范性,杜绝钻探施工不到位。
(二)执行方式
1.建立地下水动态监测系统。对降雨量、涌水量、矿井排水量、长观孔和探放水过程进行实时监测;具备条件的将地表水数据、地表岩移数据、疏(放)水工程数据、微震系统数据和排水视频接入系统。通过日常监测,出现异常及时分析,采取针对性措施。
2.受底板承压水威胁的水文地质类型复杂、极复杂矿井,应当采用微震、微震与电法耦合等科学有效的监测技术,建立突水监测预警系统。
3.实现“无监控不作业”,在钻探施工地点安设摄像头,对施工过程进行全程监控。
(三)要求
1.要结合矿井实际确定水害预警阈值,实现自动预警。
2.煤矿要制定各种水文监测系统的定期查看制度,确保系统运行稳定,及时查看和分析监测数据,对预警情况进行记录和处置。
3.定期抽查探放水视频录像和人员位置监测系统信息,加强探放水人员现场操作的规范性,杜绝弄虚作假。
第九点 分析预报
(一)目的
通过分析煤矿防治水工作,开展预测预报,准确把握矿井不同生产阶段面临的水害威胁,同步对防控措施进行补充完善,降低水害风险。
(二)执行方式
1.每年年初,根据年度采掘计划,结合矿井水文地质资料,煤矿技术负责人组织全面分析水害隐患,提出年度水害分析预测表及水害预测图。
2.地测部门结合月度采掘计划编制月度水文地质预测预报,经煤矿技术负责人审批后发至生产、安全、技术部门及有关采掘区队。
3.煤矿技术负责人每月组织召开一次防治水专题会,对当月水害风险进行辨识,提出防范措施。
4.水文地质条件复杂、极复杂矿井执行防治水日分析制度,由煤矿技术负责人或防治水副总工程师每天组织分析采掘工作面受水害情况及防治水工程资料,并提出下一步工作措施。
(三)要求
1.在采掘过程中,对年度预测图、表逐月进行检查,不断补充和修正。发现水患险情,及时发出水害通知单。
2.月度预测预报应包含预测水害地点、采掘时间、水害类型、水文地质简述、预防及处理意见及责任单位。
3.日分析会议要形成会议记录,记录内容应当包含时间、地点、参加人员、汇报内容、原因分析、采取措施及工作安排,前期日分析意见落实及整改情况。日分析参加人员:煤矿技术负责人或防治水副总工程负责组织,地测、技术、安全管理、钻探施工、采掘区队及其他需要参加的辅助部门必须有1名技术员以上管理人员参加。