煤礦水害防治規(guī)標準和煤礦水害超前探測技術(shù)措施.ppt

煤礦水害防治規(guī)章標準和 煤礦水害超前探測技術(shù)措施,武 強 中國礦業(yè)大學（北京）,全國煤礦總工程師座談會,主 要 目 錄 一、煤礦安全規(guī)程（防治水部分）修訂背景 二、煤礦安全規(guī)程（防治水部分）修訂要點 三、煤礦防治水規(guī)定修訂背景 四、煤礦防治水規(guī)定修訂要點,3,一、煤礦安全規(guī)程（防治水部分）修訂背景,黨中央、國務院高度重視煤礦安全工作。在各方努力下，“十一五”期間，全國煤礦安全監(jiān)察機構(gòu)、煤礦安全監(jiān)管部門和煤炭行業(yè)管理部門，以及煤礦企業(yè)、科研單位、大專院校、地勘單位、設計和中介機構(gòu)等，認真貫徹黨中央、國務院關(guān)于加強煤礦安全生產(chǎn)工作的一系列重要指示精神，積極開展“安全生產(chǎn)年”活動，使煤礦安全生產(chǎn)工作取得了顯著成效。,1.煤炭產(chǎn)量大幅度增加,2.事故總量大幅單調(diào)下降,3.煤礦百萬噸死亡率大幅度降低,一、煤礦安全規(guī)程（防治水部分）修訂背景,據(jù)2011年最新統(tǒng)計，全國煤礦共發(fā)生事故1201起、死亡1973人，同比減少202起、462人，分別下降14.4%和19%。 發(fā)生一次死亡3-9人較大事故85起，死亡412人，同比下降22.7%和20.3%。 發(fā)生一次死亡10-29人重大事故20起、死亡307人，同比上升11.1%和4.4%。 發(fā)生一次死亡30人以上特別重大事故1起，死亡43人，同比下降83.3%和82.1%。,一、煤礦安全規(guī)程（防治水部分）修訂背景,全國煤礦百萬噸死亡率0.564，同比減少0.185，下降24.7%?？傮w安全形勢好轉(zhuǎn)！,6,但煤礦防治水工作卻不容樂觀，煤礦重特大水害事故仍時有發(fā)生。 如前年（2010）發(fā)生了6起重特大透水事故（見下表），給國家和人民生命財產(chǎn)造成了重大損失，社會影響巨大。,1、2010年3月1號，內(nèi)蒙，神華集團烏海能源公司駱駝山煤礦，國有重點，死亡人數(shù)32人，水害類型： 奧灰水，事故地點：掘進工作面。 2、2010年3月28號，山西，華晉焦煤公司王家?guī)X煤礦，國有重點，死亡人數(shù)38人，水害類型：老空水，事故地點：掘進工作面。 3、2010年7月17號，甘肅灑泉市，金塔縣金源礦業(yè)公司芨芨臺子煤礦，鄉(xiāng)鎮(zhèn)，死亡人數(shù)13人，老空水水害，事故地點：掘進工作面。 4、2010年7月31號，黑龍江雞西市恒山區(qū)恒鑫源煤礦，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，死亡人數(shù)24人，老空水水害，事故地點：掘進工作面。 5、2010年8月10號，吉林通化市宏遠煤礦，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，死亡人數(shù)18人，地表水水害，洪水井口倒灌。 6、2010年10月27號，貴州安順市普定縣大坡煤礦（瞞報），鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，死亡人數(shù)12人，老空水水害，事故地點：掘進工作面。,一、煤礦安全規(guī)程（防治水部分）修訂背景,去年（2011年）全國煤礦發(fā)生水害事故44起、死亡192人，同比增加6起、少死亡32人，分別上升15.8%和下降14.3%，占全國煤礦事故總起數(shù)的3.7%，占全國煤礦總死亡人數(shù)的9.7%； 其中較大水害事故16起、死亡78人，同比增加3起、多死亡18人，分別上升23.1%和30%，占較大事故總數(shù)的18.8%和18.9%； 發(fā)生重大透水事故6起，死亡85人，占重大以上事故的28.6%和24.3%。 更為嚴重的是今年7月2日，接連發(fā)生兩起重大透水事故。 其一為：貴州省黔南州平塘縣牛棚煤礦發(fā)生透水事故，造成23人死亡； 其二為：廣西壯族自治區(qū)來賓市合山煤業(yè)公司八礦樟村井也發(fā)生透水事故，死亡20人。,一、煤礦安全規(guī)程（防治水部分）修訂背景,所以，從上述數(shù)據(jù)對比分析可看出：在各方面共同努力下，在煤礦安全生產(chǎn)形勢總體穩(wěn)定好轉(zhuǎn)的大趨勢背景下，水害事故卻處于上升態(tài)勢，特別是重大水害事故。這一點必須引起我們從事防治水工作人員的高度重視。,一、煤礦安全規(guī)程（防治水部分）修訂背景,近年來重特大透水事故暴露出一些共性問題:,1.發(fā)現(xiàn)透水征兆、甚至明顯征兆時仍未及時撤人； 2.對井下探放水概念和措施理解不全面； 3.探放水方法還不太規(guī)范； 4.水害預防與預警機制不規(guī)范； 5.基建新井或老礦井延深的防治水措施不到位； 6.水體、水淹區(qū)下采掘未能嚴格按照規(guī)程規(guī)定進行。,一、煤礦安全規(guī)程（防治水部分）修訂背景,二、煤礦安全規(guī)程（防治水部分）修訂要點,煤礦安全規(guī)程第二編第六章防治水部分原來共有44條； 本次只是在原44條基礎上修改，沒有增減任何新條款； 但本次修改面較寬，對原44條中的39條進行了修改，修改后的條款更加嚴格、更具有操作性。 2011年1月25日，國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局以第37號局長令正式頒布了新的煤礦安全規(guī)程（防治水部分），自2011年3月1日起施行。,1、規(guī)定煤礦企業(yè)、礦井須配備防治水專業(yè)技術(shù)人員 防治水工作技術(shù)性較強，只有具備一定地質(zhì)、水文地質(zhì)基礎知識的專業(yè)人員經(jīng)過實踐后才可勝任該項工作。因此，所有煤礦企業(yè)、礦井必須配備受過正規(guī)院校地質(zhì)、水文地質(zhì)專業(yè)教育的技術(shù)人員來專門從事防治水工作。水文地質(zhì)條件復雜或極復雜的煤礦井應當配備不少于3人的專業(yè)技術(shù)人員，其他煤礦井可配備13人，以滿足防治水工作要求為準。 專業(yè)技術(shù)人員要定期進行防治水專業(yè)培訓，不斷更新知識，收集了解和掌握全國發(fā)生的重特大典型水害案例教訓，以及先進的防治水技術(shù)和經(jīng)驗，結(jié)合本單位水害實況，不斷完善防治水技術(shù)體系，提升防治水工作水平。,二、煤礦安全規(guī)程（防治水部分）修訂要點,2、明確了采掘工作面的探放水概念與方法，規(guī)定了探放水工作必須滿足“三?！币螅?據(jù)水害案例統(tǒng)計分析，我國大部分煤礦水害事故都是由于超前探放水概念不清、方法不當、措施未能真正落實而造成的。因此，本次修改要求礦井采掘工作面探放水必須采用鉆探方法（鉆探驗證），不能采用物探等間接方法替代鉆探進行直接探水工作（第二百六十七條）。 煤礦探放水工作必須滿足“三?！币?，即由專職探放水隊伍和專業(yè)探放水人員使用專用探放水鉆機進行施工。煤礦必須組織成立專職探放水隊伍（第二百六十七條、 第二百八十五條、第二百八十八條） 。,二、煤礦安全規(guī)程（防治水部分）修訂要點,探放水工已正式確定為特殊工種，必須經(jīng)過專業(yè)培訓并考核合格后方可上崗成為專業(yè)探放水人員，嚴禁探放水作業(yè)人員無證上崗（第二百八十八條） ； 嚴禁使用煤電鉆或錨桿鉆等非專用探放水設備進行探放水，應采用專用探放水鉆機進行施工（第二百八十八條） ； 有條件礦井可采用先進的定向鉆機作為井下探放水設備；,二、煤礦安全規(guī)程（防治水部分）修訂要點,3、建立極端災害氣候條件下礦井水害監(jiān)測處置和預警機制 近幾年極端災害天氣多發(fā)，在一些干旱、半干旱缺水地區(qū)也發(fā)生了洪水災害。煤礦是安全生產(chǎn)的責任主體，應當主動與氣象、水利、防汛等部門密切聯(lián)系，密切關(guān)注災害性天氣的預報預警信息，及時掌握可能危及礦井安全生產(chǎn)的暴雨洪水災害信息，在暴雨期間要安排專人對重點水患地區(qū)進行24 h巡視檢查。 當發(fā)現(xiàn)礦井水害可能影響相鄰礦井時，應立即向周邊相鄰礦井通告并進行預警，加強相鄰礦井的區(qū)域聯(lián)防； 當暴雨洪水威脅本礦井安全時，煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場帶班人員和班組長等進下各級管理干部或調(diào)度人員應及時撤出井下受水害威脅的所有作業(yè)人員至安全位置，只有在確認暴雨洪水隱患徹底消除后方可再組織恢復生產(chǎn)。,二、煤礦安全規(guī)程（防治水部分）修訂要點,4、加強礦井透水征兆信息捕捉與辨識能力 水害事故發(fā)生前一般均會顯現(xiàn)出各種各樣的透（突）水預兆，有時這些透（突）水預兆還非常明顯，只要能夠有效辨識，就可避免重大透（突）水事故的發(fā)生或大大減少人員傷亡和財產(chǎn)的損失。,二、煤礦安全規(guī)程（防治水部分）修訂要點,5、增加了新建礦井和老礦井延深的有關(guān)防治水規(guī)定 第二百七十一條規(guī)定礦井建設和延深中，當開拓到設計水平時，只有在建成防、排水系統(tǒng)后，方可開始向有突水危險地區(qū)開拓掘進。 第二百八十三條規(guī)定井筒開鑿到底后，應當先施工永久排水系統(tǒng)。永久排水系統(tǒng)應當在進入采區(qū)施工前完成。在永久排水系統(tǒng)完成前，井底附近應當先設置具有足夠能力的臨時排水設施，保證永久排水系統(tǒng)完成之前的施工安全。 第二百八十二條規(guī)定新建礦井揭露的水文地質(zhì)條件比地質(zhì)報告預報復雜的，應該進行水文地質(zhì)補充勘探，及時查明水害隱患，采取可靠的安全防范措施。井下探放水應當采用專用鉆機、由專業(yè)人員和專職探放水隊伍進行施工。,6、對水淹區(qū)下采掘作出了明確規(guī)定，與煤礦防治水規(guī)定相銜接 第二百六十二條規(guī)定受水淹區(qū)積水威脅的區(qū)域，必須在排除積水、消除威脅后方可進行采掘作業(yè)。 如果無法排除積水，開采傾斜、緩傾斜煤層的，必須按照建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規(guī)程中有關(guān)水體下開采的規(guī)定，編制專項開采設計，由煤礦企業(yè)主要負責人審批后，方可進行。 嚴禁在水體下、采空區(qū)水淹區(qū)域下開采急傾斜煤層。 第二百六十四條規(guī)定開采水淹區(qū)域下的廢棄防隔水煤柱時，應當徹底疏干上部積水，進行可行性技術(shù)評價，確保無潰漿（沙）威脅。嚴禁頂水作業(yè)。,三、煤礦防治水規(guī)定修訂背景,礦井水文地質(zhì)規(guī)程（ 1984年由原煤炭工業(yè)部以(84)煤生字第550號文頒發(fā)）和煤礦防治水工作條例（ 1986年由原煤炭工業(yè)部以(86)煤生字第629號文頒發(fā)）自頒發(fā)以來，在指導我國礦井（主要指煤礦）安全生產(chǎn)過程中水害的預防與治理起到了很大的積極作用，功不可抹。,1原規(guī)程與條例的內(nèi)容存在相互重復和互相沖突以及不妥或錯誤問題 如重復部分：探放水、防隔水煤（巖）柱、地面防治水、注漿堵水、疏水降壓開采等； 如矛盾部分：1984年礦井水文地質(zhì)規(guī)程規(guī)定臨界突水系數(shù)：構(gòu)造區(qū)：0.6；正常塊段：1.5； 而1986年煤礦防治水工作條例規(guī)定臨界突水系數(shù)：構(gòu)造區(qū)：0.6；正常塊段：1.0；,四、煤礦防治水規(guī)定修訂要點,2關(guān)于臺風暴雨等極端氣候條件下的雨季防洪問題,針對2007年“729” 一次被困69人的河南陜縣支建煤礦透水事故、 2007年“8.17”一次死亡181人的山東華源礦業(yè)有限公司特別重大透水礦難和2007年湖南省200多個小煤礦受極端暴雨影響所發(fā)生的突水淹井事故等，原規(guī)程和條例對極端氣候條件下引發(fā)的山洪暴發(fā)、河水猛漲、河岸決口、洪水淹井的防范與雨季“三防”等問題，重視不夠。 因此，本次新修訂的規(guī)定增加了以下第47、48、49、50條,第47條 煤礦要主動與氣象、水利、防汛等部門聯(lián)系，建立災害性天氣預警和預防機制。掌握可能危及煤礦安全生產(chǎn)的暴雨洪水災害信息，密切關(guān)注災害性天氣的預報預警信息；及時掌握汛情水情，主動采取措施。并與周邊相鄰礦井溝通信息，當?shù)V井出現(xiàn)異常情況時，立即向周邊相鄰礦井進行預警。 第48條 煤礦要安排專人負責對本井田范圍內(nèi)及可能與井田有聯(lián)系的周邊廢棄老窯、地面塌陷坑、采動裂隙及可能影響礦井安全生產(chǎn)的水庫、湖泊、河流、涵閘、堤防工程等重點部位進行巡視檢查，特別是接到暴雨災害預警信息和警報后，要實施24h不間斷巡查。礦區(qū)每次降大到暴雨前后，必須派專業(yè)人員及時觀測礦井涌水量變化情況。,第49條 煤礦要建立暴雨洪水可能引發(fā)淹井等事故災害緊急情況下及時撤出井下人員的制度，明確啟動標準、撤人的指揮部門和人員及撤人程序等; 發(fā)現(xiàn)暴雨洪水災害嚴重、可能引發(fā)淹井時，必須立即撤人，只有在確認隱患已徹底消除后方可恢復生產(chǎn)。 第50條 煤礦在雨季前要全面檢查防范暴雨洪水引發(fā)事故災難措施的落實情況，對排查出的隱患,要落實責任，限定在汛期前完成整改。防治水工程要有專門設計，竣工后由煤礦總工程師負責組織驗收。,四、煤礦防治水規(guī)定修訂要點,3水文地質(zhì)條件復雜礦井防水閘門的設置問題 第六十六條 水文地質(zhì)條件復雜、極復雜的礦井，應當在井底車場周圍設置防水閘門，或在正常排水系統(tǒng)基礎上安裝配備排水能力不小于最大涌水量的潛水電泵排水系統(tǒng)。,四、煤礦防治水規(guī)定修訂要點,4關(guān)于礦井水文地質(zhì)類型劃分問題 考慮到我國近幾年連續(xù)發(fā)生的幾次特別重大透水礦難均為由老空積水誘發(fā)的。 因此，本次新修訂的規(guī)定有關(guān)礦井水文地質(zhì)類型劃分依據(jù)中，增補了”礦井及周邊老空水分布狀況“和“礦井突水量”這兩個新依據(jù)。,四、煤礦防治水規(guī)定修訂要點,表2-1 礦井水文地質(zhì)類型,注：1.單位涌水量以井田主要充水含水層中有代表性的為準。 2.在單位涌水量q，礦井涌水量Q1、Q2和礦井突水量Q3中，以最大值作為分類依據(jù)。 3.同一井田煤層較多，且水文地質(zhì)條件變化較大時，應當分煤層進行礦井水文地質(zhì)類型劃分。 4.按分類依據(jù)就高不就低的原則，確定礦井水文地質(zhì)類型。,5.關(guān)于礦井水文地質(zhì)基礎資料問題 礦井水文地質(zhì)基礎資料涉及內(nèi)容較多，包括報告、圖紙和基礎臺帳等，部分礦井（特別是新建礦井或非央企礦井等）可能暫時未能編制積累或根據(jù)實際水文地質(zhì)條件不需要全部基礎資料。但作為一個生產(chǎn)礦井，最基本的基礎資料必須具備，它包括3個報告、5份圖紙和15類臺帳。其中圖紙和臺帳每半年需修正一次。 3個報告：井田地質(zhì)報告、建井設計和建井地質(zhì)報告； 5份圖紙：（1）礦井充水性圖；（2）礦井涌水量與各種相關(guān)因素動態(tài)曲線圖； （3）礦井綜合水文地質(zhì)圖；（4）礦井綜合水文地質(zhì)柱狀圖； （5）礦井水文地質(zhì)剖面圖。 15類臺帳：（1）礦井涌水量觀測成果臺賬；（2）氣象資料臺賬；（3）地表水文觀測成果臺賬；（4）鉆孔水位、井泉動態(tài)觀測成果及河流滲漏臺賬；（5）抽（放）水試驗成果臺賬；（6）礦井突水點臺賬；（7）井田地質(zhì)鉆孔綜合成果臺賬；（8）井下水文地質(zhì)鉆孔成果臺賬；（9）水質(zhì)分析成果臺賬；（10）水源水質(zhì)受污染觀測資料臺賬；（11）水源井（孔）資料臺賬；（12）封孔不良鉆孔資料臺賬；（13）礦井和周邊煤礦采空區(qū)相關(guān)資料臺賬；（14）水閘門（墻）觀測資料臺賬；（15）其他專門項目的資料臺賬。 考慮到現(xiàn)代計算機技術(shù)和信息系統(tǒng)已在我國大部分礦區(qū)得到普及應用（如龍軟系統(tǒng)等），本次新修訂規(guī)定有關(guān)“礦井防治水基礎資料”方面，新增補了： 第19條 煤礦防治水工作應建立水文地質(zhì)信息管理系統(tǒng)，實現(xiàn)礦井水文地質(zhì)文字資料、數(shù)據(jù)、圖件、計算評價和礦井防治水預測預報等的信息一體化。,6關(guān)于水文地質(zhì)補充勘探問題 原規(guī)程缺少目前日益成熟且常用的物探、化探等先進方法和手段。 因此，本次新修訂的規(guī)定增補了地面和井下水文地質(zhì)補勘中的地球物理勘探和水化學與同位素分析等新技術(shù)新方法內(nèi)容，這對于經(jīng)濟、快速、準確確定礦井充水水源和充水通道以及誘發(fā)近年來多次惡性透水事故的小煤礦老空積水范圍、水量和邊界等重要信息，具有重要的意義。如第34條和40條。,四、煤礦防治水規(guī)定修訂要點,第34條 地面水文地質(zhì)物探 物探工作布置、參數(shù)確定、檢查點數(shù)量和重復測量誤差、資料處理及解釋應符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。 根據(jù)勘探區(qū)的水文地質(zhì)條件、被探測地質(zhì)體的地球物理特征和不同的工作目的等因素確定勘探方案。采用多種物探方法進行綜合探測。 物探工作結(jié)束后，應提交相應的綜合成果圖件。物探成果應與其它勘探成果相結(jié)合，相互驗證后可作為礦井采掘設計的依據(jù)。 第40條 井下水文地質(zhì)物探 應用于井下的物探方法主要有直流電法（電阻率法）、音頻電穿透法、瞬變電磁法、電磁頻率測深法、無線電波透視法、地質(zhì)雷達法、淺層地震勘探、瑞利波勘探、槽波地震勘探方法等。煤礦可根據(jù)實際選用并結(jié)合鉆探方法對資料進行驗證。,四、煤礦防治水規(guī)定修訂要點,7審批制度的條款問題 考慮到煤炭工業(yè)管理機構(gòu)的幾次大的變化，本次新修訂的規(guī)定有關(guān)審批制度修改原則為：除第六章水體下采煤的第104條需縮小安全煤（巖）柱尺寸提高上限時，必須經(jīng)省級煤炭行業(yè)管理部門審查批準外，安全生產(chǎn)主要由煤炭企業(yè)自身負責，基本分為兩級，重大安全問題的審批由企業(yè)總工程師負責，一般安全問題的審批由煤礦總工程師負責。 8.關(guān)于水害事故的應急救援 原規(guī)程和條例缺少系統(tǒng)總結(jié)這部分內(nèi)容，本次新修訂的規(guī)定專門增加了第八章，增補了這部分內(nèi)容，這對于強化水害事故的應急救援預案制定，減少不必要的人員傷亡和財產(chǎn)損失，具有重要的意義。,四、煤礦防治水規(guī)定修訂要點,9.關(guān)于廢棄礦井應當提交閉坑報告的規(guī)定 考慮到大量關(guān)閉的廢棄礦井是煤礦安全生產(chǎn)的重大隱患，特別是廢棄積水礦井，已構(gòu)成對煤礦安全生產(chǎn)的嚴重威脅，發(fā)生了多起重特大水害事故。（王家?guī)X礦） 本規(guī)定第十八條要求所有礦井在關(guān)閉前必須編寫閉坑報告，其主要內(nèi)容包括：閉坑前的礦井采掘空間分布情況，對可能存在的充水水源、通道、積水量和水位等情況的分析評價；閉坑對鄰近生產(chǎn)礦井安全的影響和采取的防治水措施。 第十八條 礦井在廢棄關(guān)閉之前，應當編寫閉坑報告。閉坑報告應當包括下列主要內(nèi)容： （一）閉坑前的礦井采掘空間分布情況，對可能存在的充水水源、通道、積水量和水位等情況的分析評價； （二）閉坑對鄰近生產(chǎn)礦井安全的影響和采取的防治水措施。 閉坑報告（包括圖紙資料）應當報所在地煤炭行業(yè)主管部門備案。,10. 關(guān)于露天煤礦防治水 原規(guī)程和條例缺少這部分內(nèi)容，本次新修訂的規(guī)定專門列第七章增補了這部分內(nèi)容，這對于愈來愈多的露天采礦的水害防治，具有重要的意義。,四、煤礦防治水規(guī)定修訂要點,11由于煤炭資源緊缺導致的水體下和周邊開采問題（海、湖、水庫、河流等） 原條例規(guī)定太松，故導致了2005年廣東梅州大興煤礦一次死亡121人、高峰透水量達13600立方米/分鐘的“8.7”重特大事故。這次事故從傷亡人數(shù)上來說，是自1935年淄博北大井透水事故以來一次水害事故造成傷亡人數(shù)最多的礦難；從透水強度而言，是國際采礦史上最大的一次水害事故。,四、煤礦防治水規(guī)定修訂要點,12、礦井防治水基本原則,四、煤礦防治水規(guī)定修訂要點,其中： T 煤層底板突水系數(shù)， MPa / m ； M隔水段厚度，m； P 隔水段承受的地下水壓，MPa。,1）煤層底板突水預測預報的新方法“脆弱性指數(shù)法” 煤層底板突水是我國大部分煤礦山在開發(fā)過程中普遍面臨的工程技術(shù)難題。,以往解決這個問題的方法，無論在礦山企業(yè)現(xiàn)場，還是在科研、教學部門，甚至在大學教學課本中，唯一方法就是“突水系數(shù)法”。 那么何謂“突水系數(shù)”？,四、煤礦防