防治水解读-尹尚先.pptx

煤矿安全规程防治水部分解读,华北科技学院尹尚先,Contents,主要变化,条款详解,易争议条款说明,2,3,4,总体说明,1,1.煤矿安全规程的形成与沿革1951年制订了第一部煤矿安全规程。其间经过14次制订与修订，时间分别1955、1961、1972、1980、1986、1992、2001、2004、2007、2009、2010、2011年，本次2016为第14次全面修订。,,一、修订总体说明,防治水部分与规程制订、修正与完善同步进行。但其中最重要的是1980年、2001年、2011年和2016年四次修改。（1）1978年原煤炭工业部组织专家，经过两年时间，完成第五部规程（1980年2月颁布）修订。在原条款基础上，修订形成了防治水的主要内容和绝大部分条款。以此为基础，相继出台了矿井水文地质规程（1984年）和煤矿防治水工作条例（1986年），奠定了我国防治水的法规基础。（2）1999年原国家煤炭工业局用两年时间修订完成了第八部规程（2001年），防治水部分共修订34条，增加了有关顶板水和建井中的防治水条款，对采区、工作面水文地质探查和“带水压”开采等条款进行了修订，提高了执行中的要求。,,2、规程中防治水部分形成与沿革,（3）2006年国家安监总局启动煤矿防治水规定的制定工作，在调研征求意见的基础上，将矿井水文地质规程和煤矿防治水工作条例合并，于2009年以总局令颁布了煤矿防治水规定。为与之相衔接，2011年对规程防治水部分44条进行了全面修订。将工作面超前探放水方法由原来的“物探先行钻探验证”改为“以钻探为主，物探化探等为辅的综合探测方法”，明确了探放水“三专”（专用钻机、专业人员和专职队伍），将防水闸门设防修改为防水闸门或潜水电泵系统二选一，增加了新建和闭坑矿井防治水内容，建立了防治水预防和预警机制，细化了水文地质基础工作要求，提出隐患排查要求，反映了重大事故的教训等。（4）2016年防治水部分的修订是在2011年全面修订的基础上完成。共44条未变，重要变化见后。,3.修订原则,一是突出依法依规、预防为主原则。二是提高保安性和可操作性原则。三是体现科学性和合理性原则。四是保持权威性和稳定性原则。五是体现科技进步，鼓励新工艺、新技术、新材料、新装备的原则。,防治水部分修订原则,坚持以人为本,强化主体责任,煤矿企业建立防治水预防和预警机制，发现矿井有透水时，先撤人后报告再预警。,进一步明确了煤矿企业防治水机制。,夯实探查基础,加强水文地质基础工作。,吸取事故教训,对水体下（含水层）采掘、老空水探放“三线”作出了明确规定。,严格工作程序,采掘工作面超前探放水应当采用钻探方法，同时配合其他方法查清条件。明确了“三专”（专用钻机、专业人员和专职队伍）。,体现科技进步,泵房无人值守、分区排水、安全出口。,二、防治水部分主要变化（44条不变）,第二百六十六条等透水征兆时，应当立即停止作业，报告矿调度室，并发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。,第二百八十八条等透水征兆时，应当立即停止作业，撤出所有受水患威胁地点的人员，报告矿调度室，并发出警报。,,1.坚持以人为本293条降暴雨,在国家减少行政许可的大背景下，强调企业的主体责任，取消了行政审批，将审批权限下放，企业有自主经营决策权利，更应该有安全生产保障人和财产免受损失的责任。本次修订多条款明确企业负责人或者企业技术负责人审批权限。在简化审批程序的同时，进一步明确了煤矿企业防治水机制，促进企业完善落实主体责任制。,2.强化主体责任,文字顺序，增加‘物资’；新增‘专门机构’,第二百八十三条【执行说明】煤矿企业及其所属煤矿应当结合本单位实际情况建立健全水害防治岗位责任制、水害防治技术管理制度、水害预测预报制度、水害隐患排查治理制度、探放水制度、重大水患停产撤人制度以及应急救援制度等。专用探放水设备主要是指矿井坑道钻机。严禁使用煤电钻、锚杆钻机等设备进行探放水。,②,加强水文地质基础工作,1.煤矿防治水规定第十四条；2.当矿井水文地质条件尚未查清时，应当进行水文地质补充勘探工作。,3.夯实探查基础,【执行说明】矿井有下列情形之一的应当开展水文地质补充勘探工作,第二百八十五条,据统计，老空水事故占我国矿井水事故总数的80左右。因此，出于汲取事故教训考虑，强化了对水体（含水层）下采掘、老空水探放的要求。对水体下（含水层）采掘、老空水探放“三线”作出了明确规定,4.吸取事故教训,【规程条文】第一百二十三条建（构）筑物下、水体下、铁路下，以及主要井巷煤柱开采，必须经过试采。试采前，必须按其重要程度以及可能受到的影响，采取相应技术措施并编制开采设计。【执行说明】（三）水体下压煤试采条件。符合下列条件之一的，允许进行试采1.水体与设计开采界限之间的最小距离不符合各水体采动等级要求留设的相应类型安全煤（岩）柱尺寸，但水体与煤层之间有良好隔水层，或者通过对岩性、地层组合结构及顶板垮落带、导水裂缝带高度或者底板采动导水破坏带深度、承压水导升带厚度等分析，经技术论证确认无溃水、溃沙或者突水可能的。2.水体与设计开采界限之间的最小距离略小于各水体采动等级要求的相应类型安全煤（岩）柱尺寸，且本矿区无此类近水体采煤经验和数据的。3.水体与设计开采界限之间无足够厚度的良好隔水层，但采取开采技术措施后可使顶板导水裂缝带高度或者底板采动导水破坏带深度达不到水体的。4.水体与设计开采界限之间的最小距离虽符合要求留设的相应类型安全煤（岩）柱尺寸，但水体压煤地区地质构造比较发育的。,④,【规程条文】第一百二十四条试采前，必须完成建（构）筑物、水体、铁路，主要井巷工程及其地质、水文地质调查，观测点设置以及加固和保护等准备工作；试采时，必须及时观测，对受到开采影响的受护体，必须及时维修。试采结束后，必须由原试采方案设计单位提出试采总结报告。,④,何谓“上三带”、“下三带”,,如何实测,地面钻孔实测,井下钻孔实测,实测装备,井下物探探测成果（顶板）,右邦60度视电阻率色谱图,右邦45度视电阻率色谱图,,,工作面推进100m的实验模型照片,工作面推进120m的实验模型照片,工作面推进140m的实验模型照片,物理模拟研究,数值模拟研究,顶板两带高度数值模拟、物探相似模拟与实测结果的比较,,,底板破坏深度数值模拟及物探与实测结果的比较,,坚硬覆岩,中硬覆岩,软弱覆岩,ŷ−𝟎.𝟎𝟓𝟒𝟏𝟐0.098𝟐-0.0009,𝐲𝟎.𝟏𝟑𝟕𝟕𝟓𝐱𝟏−𝟐.𝟓𝟑𝟎𝟒𝟕𝐱𝟐𝟗.𝟒𝟎𝟕𝟗𝟒𝐱𝟑−𝟎.𝟎𝟔𝟒𝟖𝟖𝐱𝟒𝟑𝟔.𝟗𝟒𝟐𝟒𝟗,ŷ−𝟎.𝟎𝟓𝟗𝟔𝟐0.1𝟎𝟒𝟗𝟐-0.0008,提出不同条件下矿区三带预测经验公式,防水煤岩柱（Hsh）的最小尺寸应当大于导水裂缝带的最大高度（Hli）加上一定厚度的保护层（Hb），即Hsh≥HliHb（5.1）式中防水安全煤岩柱的垂高，m；Hli导水裂缝带最大高度，m；Hb保护层厚度，m。,（1）防水安全煤岩柱,防砂安全煤岩柱（Hsh）的最小尺寸应当大于垮落带的最大高度（Hli）加上一定厚度的保护层（Hb），即Hsh≥HmHb式中Hsh防砂安全煤岩柱的垂高，m；Hm垮落带最大高度，m；Hb保护层厚度，m。,（2）防砂安全煤岩柱,防塌安全煤岩柱（Hft）的最小尺寸应当大于垮落带的最大高度（Hm），即Hft≥Hm式中Hft防塌安全煤岩柱的垂高，m；Hm垮落带最大高度，m；,（3）防塌安全煤岩柱,【执行说明】积水线是指经过调查确定的积水边界线。积水线是由调查所得的水淹区域积水区分布资料，或由物探、钻探探查确定（见图15）。探水线是指用钻探方法进行探水作业的起始线。探水线是根据水淹区域的水压、煤（岩）层的抗拉强度及稳定性、资料可靠程度等因素沿积水线平行外推一定距离划定。当采掘工作面接近至此线时就要采取探放水措施。具体参见表1、图15。警戒线是指开始加强水情观测、警惕积水威胁的起始线。警戒线是由探水线再平行外推一定距离划定。当采掘工作面接近此线后，应当警惕积水威胁，注意采掘工作面水情变化。具体参见表1、图15。,表1老空水探水线、警戒线m,④,在2010年和2011年修改的基础上，将多个涉及探放水的条款整合，简化了“三专”（专用钻机、专业人员和专职队伍）的叙述，更强调了探放水作为采掘前最重要的预防手段的重要性，采掘工作面超前探放水应当采用钻探方法，同时配合其他方法查清条件。,5.严格工作程序,由于技术进步，在泵房无人值守、分区排水等方面体现了科技进步带来的便利。但应当注意应用条件,6.体现科技进步,第二编第六章变为第三编第七章（5节不变）,1.修改三条，增加四条；2.新增16字方针原则、补勘、动态观测、5图件；3．重新（主要文字组织）修改制度、人员、设备、队伍、救灾物资。重要变化先撤人再报告调度，充裕逃生时间（288条）,第一节一般规定（7条）,三、防治水部分详解,地质报告、图件,地质台账,1.修改六条，292条拆分为三条；2.雨季前工作、灾害天气预警、地面建筑场地选择、地表水体安全防范措施、大暴雨巡查撤人、地灾威胁撤人、河道清理、封孔。,第二节地面防治水（8条）,1.全部修改；2.留设煤柱要求、老空水三线、水体下开采规定、带压开采及安全防范措施、导水构造、大巷布置。3.防排水系统先行；防水闸门、闸墙，强排系统二选择一,第三节井下防治水（14条）,防水闸门应当符合下列要求（一）防水闸门必须采用定型设计。（二）防水闸门的施工及其质量，必须符合设计。闸门和闸门硐室不得漏水。（三）防水闸门硐室前、后两端，应当分别砌筑不小于5m的混凝土护碹，碹后用混凝土填实，不得空帮、空顶。防水闸门硐室和护碹必须采用高标号水泥进行注浆加固，注浆压力应当符合设计。（四）防水闸门来水一侧1525m处，应当加设1道挡物箅子门。防水闸门与箅子门之间，不得停放车辆或者堆放杂物。来水时先关箅子门，后关防水闸门。如果采用双向防水闸门，应当在两侧各设１道箅子门。（五）通过防水闸门的轨道、电机车架空线、带式输送机等必须灵活易拆；通过防水闸门墙体的各种管路和安设在闸门外侧的闸阀的耐压能力，都必须与防水闸门设计压力相一致；电缆、管道通过防水闸门墙体时，必须用堵头和阀门封堵严密，不得漏水。（六）防水闸门必须安设观测水压的装置，并有放水管和放水闸阀。（七）防水闸门竣工后，必须按设计要求进行验收；对新掘进巷道内建筑的防水闸门，必须进行注水耐压试验，防水闸门内巷道的长度不得大于15m，试验的压力不得低于设计水压，其稳压时间应当在24h以上，试压时应当有专门安全措施。（八）防水闸门必须灵活可靠，并每年进行2次关闭试验，其中1次应当在雨季前进行。关闭闸门所用的工具和零配件必须专人保管，专地点存放，不得挪用丢失。,第三百零八条水文地质条件复杂、极复杂或者有突水淹井危险的矿井，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另外安设由地面直接供电控制，且排水能力不小于最大涌水量的潜水泵。在其他有突水危险的采掘区域，应当在其附近设置防水闸门；不具备设置防水闸门条件的，应当制定防突（透）水措施，报企业主要负责人审批。,1.修改五条，亮点主水泵房允许无人值守；2.新增一条规范煤矿分区独立排水。,第四节井下排水（6条）,第三百一十一条矿井应当配备与矿井涌水量相匹配的水泵、排水管路、配电设备和水仓等，并满足矿井排水的需要。除正在检修的水泵外，应当有工作水泵和备用水泵。工作水泵的能力，应当能在20h内排出矿井24h的正常涌水量（包括充填水及其他用水）。备用水泵的能力，应当不小于工作水泵能力的70。检修水泵的能力，应当不小于工作水泵能力的25。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。排水管路应当有工作和备用水管。工作排水管路的能力，应当能配合工作水泵在20h内排出矿井24h的正常涌水量。工作和备用排水管路的总能力，应当能配合工作和备用水泵在20h内排出矿井24h的最大涌水量。配电设备的能力应当与工作、备用和检修水泵的能力相匹配，能够保证全部水泵同时运转。,第三百一十三条矿井主要水仓应当有主仓和副仓，当一个水仓清理时，另一个水仓能够正常使用。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。采区水仓的有效容量应当能容纳4h的采区正常涌水量。水仓进口处应当设置箅子。对水砂充填和其他涌水中带有大量杂质的矿井，还应当设置沉淀池。水仓的空仓容量应当经常保持在总容量的50以上。,1.全部修改理顺；2.地面无法查清时，强调井下探查工作；探放水八种条件3.钻探为主；简化了“三专”的叙述；规定了探放水程序、处置等,第五节探放水（9条）,第三百一十七条在地面无法查明水文地质条件时，应当在采掘前采用物探、钻探或者化探等方法查清采掘工作面及其周围的水文地质条件。采掘工作面遇有下列情况之一时，应当立即停止施工，确定探水线，实施超前探放水，经确认无水害威胁后，方可施工（一）接近水淹或者可能积水的井巷、老空区或者相邻煤矿时。（二）接近含水层、导水断层、溶洞和导水陷落柱时。（三）打开隔离煤柱放水时。（四）接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的导水通道时。（五）接近有出水可能的钻孔时。（六）接近水文地质条件不清的区域时。（七）接近有积水的灌浆区时。（八）接近其他可能突（透）水的区域时。,矿井水文地质类型,,,,,,四、易争议条款解读,,,,,,Q,S,,,,,Q10,r,一个孔的三次降深求10米降深时流量,一个矿区的三个钻孔求91毫米时流量,TP/m,突水系数的理论依据及适用范围,薄板理论值pcAh2BhC,突水系数,拟合公式,薄板理论值pcAh2BhC,,,,P,固支梁斯列萨列夫,,,掘进巷道底板隔水层厚度适用公式,式中H底板隔水层能够承受的安全水压（10-2MPa）t隔水层厚度mL巷道宽度m,底板隔水层的平均容重t／m3Kp底板隔水层的平均抗张强度10-2MPa;,,斯列萨列夫,突水系数,,,,,Ts≤0.06MPa/m,,,,煤矿防治水规定附录七中有关突水系数的规定,底板受构造破坏地段,正常块断,Ts≤0.1MPa/m,,,,,,煤层,相对隔水层,含水层,,含水层水位,地表,深部,深部概念及意义,,浅部,,,P,,,,,,,,σ1,σ2,σ3,Pσ3,Pσ3,,,,,,浅部,深部,Pc3σ2-σ1T-P0,Pcσ3T-P0≤0,呈面状散流状涌水,其中补水1-5孔与宣东二矿1-5号孔都是采自蓟县系雾迷山组和铁岭组基地灰岩含水层水；305开切眼、-185回风巷、-185水平408米处属于辉绿岩含水层水；303胶巷、303采面51号架、303采面33号架属于303采面顶板底板混合水；33204采面是204采面底板混合水；33306轨道顺槽切眼里程174米处属于九龙山一段含水层水质。24个水样Piper三线图见下图。,24个水样Piper三线图,请各位领导指正,谢谢,