《煤矿防治水规定》解读

《煤矿防治水规定》解读靳德武博士、研究员、博士生导师中煤科工集团西安研究院2015年4月《煤矿防治水规定》出台背景•事故高发—事故总量大、重特大事故多发＞＞约束•体制变革—要求改变现行法规制度去适应＞＞改变•社会关注—加强安全生产的极端迫切性＞＞压力•领导重视—加强安全生产的极端重要性＞＞推进•技术发展—科技兴煤、科技兴安、科技兴国＞＞体现•实践需要—煤矿安全是安全生产的重中之重＞＞促成•管理理念—①安全基础薄弱②违法、违规现象严重③违法成本低＞＞提升•条件复杂—灾害源辨识难度大，防治工作任务艰巨＞＞需要《煤矿防治水规定》总体框架第一章总则10条第二章矿井水文地质类型划分及基础资料9条第三章水文地质补充调查与勘探21条第四章矿井防治水47条第五章井下探放水14条第六章水体下采煤7条第七章露天煤矿防治水6条第八章水害应急救援15条第九章罚则11条第十章附则2条附录一~附录六10章—142条—6附录煤矿防治水规定总则矿井水文地质类型划分及基础资料水文地质补充调查与勘探矿井防治水井下探放水水体下采煤露天煤矿防治水水害应急救援罚则附则矿井水文地质类型受采掘影响含水层含水层性质及补给条件描述清晰单位涌水量划分界限变化（更严格）矿井及周边老空水分布情况（新增）突水量（新增）就高原则编制矿井水文地质类型划分报告一般每3年重新确定一次，发生重大突水事故（300m3/h，死亡3人以上）1年内确定完毕《煤矿防治水规定》第2章第11-13条水文地质补充勘探（7种情况）矿井主要勘探目的层未开展过水文地质勘探工作的；矿井原勘探工程量不足，水文地质条件尚未查清的；矿井经采掘揭露煤岩层后，水文地质条件比原勘探报告复杂的；矿井经过长期开采，水文地质条件已发生较大变化，原勘探报告不能满足生产要求的；矿井开拓延深、开采新煤系（组）或者扩大井田范围设计需要的；矿井巷道顶板处于特殊地质构造部位或者深部煤层下伏强充水含水层，煤层底板带压，专门防治水工程提出特殊要求的；各种井巷工程穿越强富水性含水层时，施工需要的。《煤矿防治水规定》第3章第29条水文地质补充勘探原则系统化原则——地下水系统、水文地质单元区别性原则——井田外水文地质测绘、井田内物探、钻探、抽（放）水试验综合性原则——补充调查和观测、水文物探、水文钻探、抽（放）水试验、水化学（同位素）、采样分析程序性原则——补充勘探设计~审查~实施~成果报告~验收~指导生产补充勘探设计——依据充分、目的明确、针对性强、井上下结合《煤矿防治水规定》第3章第29条地面水文地质补充勘探勘探工程类型（内容）——钻探、抽水试验、注水试验、物探工程所有勘探钻孔均要求进行水文测井主要含水层段一般要求采用清水钻进抽水试验单孔抽水试验群孔抽水试验：大口径、大流量群孔抽水试验一般地，3个落程，水位埋深较大时，做1次最大降深试验大口径群孔抽水试验一般延续时间不少于10天《煤矿防治水规定》第3章第5节井下水文地质补充勘探（4种情况）采用地面水文地质勘探难以查清问题，需在井下进行放水试验或者连通（示踪）试验的；煤层顶、底板有含水（流）砂层或者岩溶含水层，需进行疏水开采试的；受地表水体和地形限制或者受开采塌陷影响，地面没有施工条件的；孔深或者地下水位埋深过大，地面无法进行水文地质试验的。《煤矿防治水规定》第3章第6节井下水文地质补充勘探相对成熟的物探方法直流电法；音频电穿透法；瞬变电磁法；电磁频率测深法；无线电波透视法；地质雷达法；浅层地震法；瑞利波勘探；槽波地震勘探《煤矿防治水规定》第3章第6节矿井防治水地面防治水防隔水煤、岩柱留设排水系统水闸门与水闸墙疏干开采与带压开采注浆堵水地面防治水地表水（江、河、湖、海、水库）系统井口、工业广场应高于历史最高洪水位地表易积水地段受山洪威胁排至地面矿井水地裂缝、塌陷坑汇水、渗漏情况建立疏、防、排水系统修筑堤坝、沟、渠修筑沟渠排泄积水避开露头、裂隙特别低洼填平压实范围太大专门排水修筑堤坝避免再次渗漏充填、设立标志矸石、炉灰、垃圾严禁堆放在山洪、河流易冲刷至的地段钻孔使用中孔口帽报废封孔报废井筒处理立井斜井平硐浇注钢筋混凝土盖板设置栅栏、标志斜长20m处砌砖、石或砼墙泥土填至井口20m泥土+封墙记录、归挡《煤矿防治水规定》—地面防治水地面防治水第四十七条矿井应当与气象、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。煤矿应当及时掌握可能危及煤矿安全生产的暴雨洪水灾害信息，密切关注灾害性天气的预报预警信息；及时掌握汛情水情，采取安全防范措施；加强与周边相邻矿井信息沟通，发现矿井出现异常情况时，立即向周边相邻矿井进行预警第47条《煤矿防治水规定》—地面防治水地面防治水第四十八条矿井应当安排专人负责对本井田范围内、可能波及的周边废弃老窑、地面塌陷坑、采动裂隙以及可能影响矿井安全生产的水库、湖泊、河流、涵闸、堤防工程等重点部位进行巡视检查。当接到暴雨灾害预警信息和警报后，应当实施24h不间断巡查。在矿区每次降大到暴雨的前后，应当派专业人员及时观测矿井涌水量变化情况。第48条《煤矿防治水规定》—地面防治水地面防治水第四十九条矿井应当建立暴雨洪水可能引发淹井等事故灾害紧急情况下及时撤出井下人员的制度，明确启动标准、指挥部门、联络人员、撤人程序等。当发现暴雨洪水灾害严重可能引发淹井时，应当立即撤出作业人员。经确认隐患完全消除后，方可恢复生产。第49条《煤矿防治水规定》—地面防治水防隔水煤（岩）柱留设有下列情况之一的，应当留设防隔水煤（岩）柱：煤层露头风化带；在地表水体、含水冲积层下和水淹区邻近地带；与富水性强的含水层间存在水力联系的断层、裂隙带或者强导水断层接触的煤层；有大量积水的老窑和采空区；导水、导水陷落柱与岩溶洞穴和地下暗河；分区隔离开采边界；受保护的观测孔、注浆孔和电缆孔等。第52条《煤矿防治水规定》—防水煤柱常见防水煤柱断层防水煤柱老空水防水煤柱陷落柱防水煤柱冲积层下防水煤柱矿界防水煤柱井田内防水煤柱封闭不良钻孔防水煤柱地表水体下防水煤柱侧向防水煤柱水淹区下防水煤柱工作面间防水煤柱采区间防水煤柱盘区间防水煤柱禁令1矿井防隔水煤（岩）柱一经确定，不得随意变动。严禁在各类防隔水煤（岩）柱中进行采掘活动。第54条《煤矿防治水规定》—防水煤柱如确需变动的该如何处理？•边界煤柱需要设计部门重新计算设计，并按规定审批•井田内煤柱变动的，由矿井总工程师审批•在水体下、冲积层下开采，提高开采上限的要经省级煤炭行业管理部门批准禁令2开采水淹区下的废弃防隔水煤（岩）柱时，应当彻底疏放上部积水。严禁顶水作业。第55条《煤矿防治水规定》—防水煤柱矿井排水能力的规定工作和备用水泵的总能力，应当能在20h内排出矿井24h的最大涌水量∵Q排×20=Q最涌×24∴Q排/Q最涌＝24/20=1.2即工作和备用泵的总能力是矿井最大涌水量的1.2倍《煤矿防治水规定》—排水系统第58条水仓容量的规定新建、改扩建矿井或者生产矿井的新水平，正常涌水量在1000m3/h以下时，主要水仓的有效容量应当能容纳8h的正常涌水量。正常涌水量大于1000m3/h的矿井，主要水仓有效容量可以按照下式计算：Ｖ＝2（Q+3000）式中V——主要水仓的有效容量，m3；Q——矿井每小时的正常涌水量，m3。第60条《煤矿防治水规定》—排水系统水仓容量的规定公式来源是以1000m3/h为最低数，按8h容量考虑，超过部分（Q-1000）按2h容量考虑，即V=（1000×8）+（Q-1000）×2=2（Q+3000）按此式计算，矿井正常涌水量越大，计算所得水仓有效容积与矿井正常涌水量比值越小，例如矿井正常涌水量为3000m3/h时，水仓有效容积为12000m3，相当于4h的正常涌水量；如果矿井正常涌水量为6000m3/h，计算得水仓有效容量为18000m3，相当于3h矿井正常涌水量。因此，提出主要水仓容量不小于4h的矿井正常涌水量的限制。第60条《煤矿防治水规定》—排水系统矿井排水新规定在水文地质条件复杂、极复杂矿区建设新井的，应当在井筒底留设潜水泵窝，老矿井也应当改建增设潜水泵窝矿井最大涌水量与正常涌水量相差大的矿井，排水能力和水仓容量应当由有资质的设计部门编制专门设计，由煤矿企业总工程师组织审查批准第60条《煤矿防治水规定》—排水系统水闸门、水闸墙水文地质条件复杂、极复杂的矿井，应当在井底车场周围设置防水闸门或者在正常排水系统基础上安装配备排水能力不小于最大涌水量的潜水泵排水系统。潜水泵：排量大（5000m3/h）、扬程高（1000m）地面电脑自动控制卧泵+潜水泵方案代替传统的井底中央泵房+水闸门方案：孙疃和梧桐庄矿第66条《煤矿防治水规定》—水闸门、水闸墙潜水泵替代防水闸门2007年3月5日，在单侯矿井东翼轨道大巷施工到615米位置时发生突水，估计瞬时最大突水量为1800-2l00m3／h，在同时启了4台离心泵和2台潜水泵的情况下，实现了不淹井，证明了替代技术主动抗灾的效果。《煤矿防治水规定》—水闸门、水闸墙井下防水设施•防水闸门•防水闸墙凡水害严重的矿井，在巷道布置设计中，应在适当地点预留防水闸门和防水闸墙的位置，使矿井形成分翼、分水平或分采区隔离开采防水闸门和防水闸墙位置选择应考虑下列因素•尽可能在较致密的岩层内•所选位置应不受矿压破坏影响•应避开断层带和构造复杂的地段•尽可能布置在单轨运输的小断面巷道内•从通风、运输、行人等方面考虑，便于施工和灾后恢复生产水闸门、水闸墙在矿井有突水危险的采掘区域，应当在其附近设置防水闸门。不具备建筑防水闸门的隔离条件的，可以不建筑防水闸门，但应当制定严格的其它防治水措施，并经煤矿企业主要负责人审批同意。有没有突水危险由谁来定？不具备建水闸门条件谁说了算？“严格的其它防治水措施”如何界定？企业主要负责人（法定代表人和实际控制人）一定要负责第67条《煤矿防治水规定》—水闸门、水闸墙水闸门、水闸墙规定：井下需要构筑水闸墙的，应当由具有相应资质的单位进行设计，按照设计进行施工，并按照规定进行竣工验收；否则，不得投入使用。案例：2005年7月7日，江西省萍乡市上栗县赤山镇永胜煤矿，自行在井下构筑防水密闭墙，没有按照有关规范进行设计和施工，在雨季大量充水后发生垮塌，使大量老空积水溃入矿井，导致15人死亡。第70条《煤矿防治水规定》—水闸门、水闸墙疏干开采和带压开采规定：煤层（组）顶板导水裂缝带范围内分布有富水性强的含水层，应当进行疏干开采。规定：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大于实际水头值时，开采后，隔水层不容易被破坏，煤层底板水突然涌出可能性小，可以进行带压开采。第72、77条《煤矿防治水规定》—疏干、带压开采疏干导水裂缝带高度确定含水层与开采煤层之间距离疏干试验流砂层埋藏分布条件、相变、成因类型超前疏干工程透水危险性评价疏干地段、疏干方案富水性、水理性第74、75条带压开采规定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疏水降压，把承压含水层的水头值降到隔水层能允许的安全水头值以下→由煤矿企业总工程师批准承压含水层具有集中补给边界且已经查清基本条件，可以预先进行帷幕注浆，截断水源，然后疏水降压开采不具备疏水降压和帷幕注浆的条件时，可以酌情采用局部注浆加固底板隔水层和改造含水层为弱含水层的方法→编制专门的设计+防范措施+试采+防淹井措施+煤矿企业总工程师批准第78条带压开采•对于单纯采用排水疏干或注浆堵水，不够经济、合理时，可考虑采取利用隔水层的防治水措施。该方法是在查明水文地质条件的基础上，将煤层底板隔水层作为保护层，以防为主、适当疏降，使隔水层在带（水）压条件，进行开拓和回采。这样不仅可以大大减少矿坑排水量，而且有利于保护十分宝贵的水资源。迅速恢复被淹矿井减轻矿井排水负担减小突水机率改善井下作业条件保护地下水资源注浆堵水的作用注浆工程底板加固底板注浆改造巷道过断层预注浆井筒壁后注浆帷幕注浆陷落柱治理封堵井下涌水点减少