煤矿水害防治安全指南(试行)

煤矿水害防治安全指南(试行)一、总则（一）编制目的为规范煤矿开采全过程水害防控管理，明确水害防治责任边界，细化防控技术标准，防范突水透水事故发生，保障从业人员生命安全与矿山生产安全，依据《中华人民共和国安全生产法》《煤矿安全规程》《煤矿防治水细则》等法律法规、规章标准，结合我国煤矿水害防治实际，制定本指南。本指南为试行指导性文件，煤矿企业可结合自身地质条件、开采方式调整细化，严格落实水害防治“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”十六字原则，全面落实“防、堵、疏、排、截”综合治理措施。（二）适用范围本指南适用于全国各类生产、建设煤矿的井工开采水害防治工作，露天煤矿水害防治可参照执行。（三）责任体系1.主体责任：煤矿企业主要负责人是本单位水害防治第一责任人，对水害防治工作全面负责；总工程师具体负责水害防治技术管理工作，分管生产、安全、机电等负责人按照“一岗双责”要求，落实分管范围内水害防治责任。2.机构与人员要求：煤矿必须设立专门防治水机构，配备专业防治水技术人员，满足：水文地质类型极复杂矿井不少于5人，复杂矿井不少于4人，中等矿井不少于2人，简单矿井不少于1人；每个探放水作业队必须配备专职探放水班长、安检员，探放水工必须经专项培训合格，持证上岗。3.制度保障：必须建立健全水害防治岗位责任制度、水害预测预报制度、水害隐患排查治理制度、探放水管理制度、防治水专业技术培训制度、水文地质资料归档管理制度、水害应急处置制度、地表水与井下水位动态监测制度等12项核心制度，每季度至少开展1次水害隐患排查，雨季前必须开展专项排查。二、水文地质基础工作（一）矿井水文地质类型划分煤矿每3年必须重新进行一次矿井水文地质类型划分，有重大水文地质变化时及时补划。类型划分严格按照《煤矿防治水细则》执行，划分标准明确：1.简单类型：单位涌水量q≤0.1L/(s·m)，无老空区积水，地表水体不影响矿井开采，构造简单，无导水构造连通地表水体。2.中等类型：0.1<q≤1.0L/(s·m)，存在少量老空积水，水文地质构造中等，地表水体对矿井开采影响较小。3.复杂类型：1.0<q≤5.0L/(s·m)，存在多个老空区积水，有导水构造连通地表或含水层，开采受水害威胁明显。4.极复杂类型：q>5.0L/(s·m)，存在大量老空积水或高压强含水层，存在导水陷落柱、断层连通强含水层或地表水体，水害威胁严重。（二）水文地质补充调查与勘探1.补充调查范围：所有煤矿必须对井田范围内及周边1000m范围内的废弃老窑、关闭矿井、地表塌陷裂缝、地表水体、含水层分布、隔水层厚度、构造导水性开展全面调查，建立台账；调查必须采用实地走访、卫星影像比对、物探验证相结合的方式，废弃老窑井口坐标测量误差不得超过5m，标高测量误差不得超过0.5m。2.勘探要求：水文地质类型复杂、极复杂矿井必须采用“物探先行、钻探验证、化探跟进”的综合勘探模式：开拓新区之前，必须先开展地面三维地震勘探，查明落差≥5m的断层、陷落柱位置，分辨率误差不超过10m；对受奥陶系灰岩水威胁的华北型煤矿，必须查明奥陶系顶面标高、岩溶发育程度、含水层富水性，间隔500m布置一个勘探钻孔，富水性异常区加密到200m；老空区积水勘探必须采用先地面物探圈定异常范围，再施工验证钻孔的方式，老空积水范围探测误差不得超过30m，积水标高误差不得超过1m。（三）资料管理1.煤矿必须建立10类基础水文地质台账：①矿井涌水量观测台账；②地表水文观测台账；③含水层水位、水压、水质观测台账；④断层、陷落柱、褶皱等构造台账；⑤老空区、废弃老窑积水台账；⑥封闭不良钻孔台账；⑦突水点台账；⑧防水煤柱留设台账；⑨排水设备能力核查台账；⑩水害隐患治理台账。所有台账每季度更新1次，变更内容10个工作日内完成更新归档。2.煤矿必须绘制8种必备水文地质图件：①矿井充水性图；②矿井涌水量与相关因素动态曲线图；③矿井综合水文地质图；④矿井综合水文地质柱状图；⑤矿井水文地质剖面图；⑥含水层等水位线图；⑦老空区积水范围分布图；⑧防治水工程布置图。图件每半年更新1次，精度满足1:2000或1:5000采矿工程图纸要求，所有资料必须存档至矿井关闭后10年以上。（四）动态监测1.矿井涌水量监测：正常涌水量大于1000m³/h的矿井，必须安装在线自动监测系统，每小时采集1次涌水量数据；正常涌水量小于1000m³/h的矿井，人工观测每日至少1次，雨季每日至少3次；所有涌水量数据必须绘制变化曲线，当涌水量变化幅度超过20%时，必须立即分析原因，开展隐患排查。2.含水层水位监测：受承压含水层水威胁的矿井，必须在井田边界、构造带、开采区域上下盘设置水位观测孔，数量不少于3个，水位监测每周不少于1次，水压变化超过0.1MPa时必须发出预警。3.地表水监测：位于河流、湖泊、水库周边的煤矿，必须监测地表水位变化，雨季每日监测2次，洪水期每2小时监测1次，发现地表水体水位超过警戒水位，立即停产撤人。4.老空区水位监测：已查明的老空积水区，必须在周边巷道设置水位观测孔，实时监测水位变化，水位上升速率超过0.5m/d时发出预警。三、不同类型水害防控要点（一）老空水害防治老空水害是我国煤矿突水事故的主要诱因，占比超过70%，必须严格落实以下防控要求：1.积水排查：必须查明井田范围内及周边关闭矿井、废弃老窑的开采范围、停采线位置、积水量、积水水头压力。积水量计算公式为：Q=KMS/10000，其中Q为积水量（万m³），K为充水系数，一般取0.2~0.5，煤炭采出率越高、开采时间越长，充水系数越大；M为煤层厚度（m），S为积水范围面积（㎡）。计算结果误差不得超过15%。2.探放水要求：掘进工作面距未知老空区积水线的距离不得小于60m开始探放水，距预测积水边界最小距离不得小于30m，帮顶底探放水超前距不得小于20m，钻孔密度必须覆盖巷道轮廓线外15~20m范围；探放水钻孔必须遵循“不中穿、留保安煤柱”原则，禁止直接穿透积水区保安煤柱，每个探放水循环允许掘进距离不得超过探放水钻孔终孔位置超前距离减去5m的余量；老空区探放水必须安装孔口止水套管，套管长度不得小于10m，水压大于1MPa时套管长度不得小于15m，试压合格压力不低于预计水压的1.5倍，稳压时间不少于30分钟，无渗漏方可继续钻进；探放老空水前必须撤出受水害威胁区域的所有无关人员，安设专用电话，保持与调度室实时连通，安装反压和防喷装置，防止水压喷出伤人。3.老空水疏放：积水区水头高度大于30m、积水量超过1万m³的老空积水，必须采用分段疏放，禁止一次性放水，每次放水后观测水位下降情况，确认无异常后方可继续掘进。（二）底板承压含水层水害防治华北型煤矿受奥陶系灰岩、石炭系太原组灰岩承压水威胁，底板突水风险高，必须严格按照“带压开采评价—构造治理—监测预警”的流程防控：1.带压开采安全评价：带压开采必须计算底板隔水层承受的水压，突水系数计算公式为：T=P/M，其中T为突水系数（MPa/m），P为底板隔水层承受的静水压力（MPa），M为底板隔水层有效厚度（m）。按照《煤矿防治水细则》要求，构造破坏块段突水系数T≤0.06MPa/m，正常块段T≤0.1MPa/m方可进行带压开采，超过临界值必须进行治理。2.含水层改造与疏水降压：底板隔水层厚度不足、突水系数超标的区域，必须采用底板注浆改造技术，注浆钻孔间距控制在30~50m，终孔位置进入含水层5~10m，注浆压力不小于含水层静水压力的1.5倍，注浆结束后必须扫孔检查，单孔吸浆量小于5L/min，稳压15分钟不降压即为合格；采用疏水降压开采的矿井，疏水降压后的承压水头必须降到开采煤层底板以下，安全水头值计算公式：安全水头=隔水层厚度×突水系数临界值，承压水头超过安全水头的禁止开采。3.构造探查治理：落差大于10m的断层必须提前探查导水性，导水断层必须提前注浆封堵，封堵范围覆盖断层两侧各30m范围，陷落柱必须探查大小、导水性，导水陷落柱必须留设防水煤柱或注浆封堵，禁止直接穿过。（三）顶板含水层水害防治顶板含水层水害多以顶板淋水、溃水形式出现，厚煤层放顶煤开采易导通含水层，防控要点为：1.含水层富水性探查：开采前必须采用物探结合钻探查明顶板含水层富水性分区，富水性大于10L/s的强富水区必须提前疏放；2.疏放降压要求：顶板含水层距离煤层法线距离小于20m的，必须提前施工疏放钻孔，钻孔终孔进入含水层5m，疏放后含水层水位降到煤层底板以下，钻孔涌水量小于2m³/h方可掘进回采；3.淋水治理：工作面顶板存在持续淋水，且淋水量大于5m³/h的，必须采取顶板注浆封堵措施，防止淋水冲刷围岩导致冒顶。（四）地表水体及第四系松散层水害防治地表水体、第四系松散孔隙水是煤矿重要水害来源，必须落实以下防控要求：1.安全距离要求：煤层开采导水裂隙带必须沟通地表或松散含水层时，必须留设足够的防水煤岩柱，防水煤岩柱高度计算公式为：H=H裂+H保，其中H裂为导水裂隙带最大高度，H保为保护层厚度，一般情况下保护层厚度不小于煤厚的2倍，最小不小于5m。导水裂隙带最大高度可按照经验公式计算，中硬岩层：H裂=100M/(3.3n+3.8)+2.2，其中M为煤层采厚（m），n为分层开采层数。2.地表治理要求：煤矿必须在雨季前排查井田范围内的地表塌陷裂缝、塌陷坑，及时回填压实，对位于河流下的采煤区域，必须对河道进行铺底防渗处理，防渗层厚度不小于0.5m，强度满足防冲刷要求；位于山前冲洪积区域的煤矿，必须在井田边界修建截水沟，截水沟排水能力满足50年一遇洪水排放要求。3.松散层水防治：煤层顶板直接接触松散强含水层的，必须采用注浆法改造含水层或者留设防水煤岩柱，禁止违规开采破坏隔水层。（五）封闭不良钻孔水害防治井田范围内存在封闭不良钻孔的，必须全部排查建档，标注坐标、深度、封孔质量，距离开采范围小于100m的，必须提前启封重新注浆封堵，或者留设不小于50m的防水煤柱，钻孔导水的必须立即注浆封堵，确认封堵合格后方可继续开采。四、探放水作业安全管理（一）探放水设计与审批所有探放水作业必须编制专项探放水设计，设计内容包括：积水区概况、探放水起止位置、超前距、帮距、钻孔布置参数、套管要求、安全措施、避灾路线，探放水设计必须经煤矿总工程师审批，复杂、极复杂水害区域的探放水设计必须报煤矿企业技术负责人审批。（二）钻孔施工要求1.探放水钻孔必须严格按照设计参数施工，倾角、方位角误差不得超过1°，孔深误差不得超过1%；2.开孔直径必须大于套管直径，套管安装必须牢固，孔口高出巷道底板不小于0.2m，安装闸阀，方便控制放水量；3.钻进过程中必须严格观测钻孔出水情况，发现钻孔出水，必须立即停止钻进，不得拔出钻杆，立即记录水量、水压，报告调度室，采取措施处理；4.探放水作业过程中，必须由专职安全员现场跟班，监督落实安全措施，发现异常立即停止作业，撤人。（三）放水作业要求1.放水必须先小后大，逐步开放闸阀，禁止一次性全开，分次放水过程中观测水量、水压变化，记录放水时间与放水量；2.放水过程中如果发现水量突然变化，必须立即停止放水，分析原因，采取措施，不得擅自放干；3.放水结束后必须经总工程师组织验收，确认积水已经疏干，钻孔符合要求后，方可允许掘进施工。五、矿井排水系统安全保障（一）排水能力要求1.工作水泵能力：必须能够在20小时内排出矿井24小时的正常涌水量；备用水泵能力不小于工作水泵能力的70%；检修水泵能力不小于工作水泵能力的25%；总排水能力不小于矿井24小时最大涌水量，满足20小时排出要求；2.正常涌水量小于300m³/h的矿井，工作水泵、备用水泵、检修水泵各不少于1台；正常涌水量300~1000m³/h的矿井，工作水泵不少于2台，备用水泵不少于1台，检修水泵不少于1台；正常涌水量大于1000m³/h的矿井，按照能力匹配要求增加水泵数量。（二）排水管路要求排水管路必须设置两趟，一趟工作一趟备用，管路直径满足最大涌水量排放要求，管路每半年进行一次壁厚检测，壁厚腐蚀减少超过原厚度的20%必须立即更换，排水管路必须设置抗压强试验，试验压力不低于排水系统最大水压的1.5倍，每年试验一次。（三）水仓要求主要水仓有效容量满足：正常涌水量小于1000m³/h矿井，有效容量不小于8h正常涌水量；正常涌水量大于等于1000m³/h矿井，有效容量不小于4h正常涌水量，且最小不小于1000m³；水仓必须设置清理斜巷，每年至少清理一次淤泥，保持水仓有效容量满足要求。（四）供电要求排水泵房必须采用双回路供电，两回路电源来自不同的母线或者变压器，备用电源能够自动切换，切换时间不超过30秒，停电后备用电源能够立即启动水泵排水，禁止无备用电源的情况下运行排水系统。（五）潜水泵配备要求水文地质类型复杂、极复杂矿井，以及受老空水威胁的矿井，必须在采掘工作面附近配备一定数量的备用水潜水泵，潜水泵流量不小于预计最大突水量的1.2倍，随时可以投入使用，定期试验，保证工况良好。六、防水煤岩柱留设管理（一）留设范围下列区域必须留设防水煤（岩）柱：①煤层露头直接与地表水体或松散含水层接触的区域；②地表水体、水库、河床下采煤区域；③断层、陷落柱等导水构造两侧；④老空区积水区周边；⑤关闭矿井井田边界；⑥封闭不良钻孔周边；⑦强含水层与开采煤层之间隔水层厚度不足区域。（二）留设要求防水煤岩柱留设必须由煤矿总工程师组织设计，计算参数符合规范要求，留设尺寸不得小于规范要求的最小值，防水煤岩柱禁止开采，禁止超层越界开采破坏防水煤岩柱，需要调整防水煤岩柱尺寸的，必须进行专项论证，报煤矿企业技术负责人审批，并报当地煤炭行业监管部门备案。七、水害隐患排查与应急管理（一）隐患排查治理煤矿每月开展一次水害隐患日常排查，每季度开展一次全面水害隐患排查，雨季前必须开展雨季“三防”专项水害隐患排查，排查出的隐患必须按照“五落实”要求整改，落实责任、落实措施、落实资金、落实时限、落实预案，重大水害隐患必须停产整改，挂牌督办，整改完成后经总工程师组织验收合格后方可恢复生产。（二）水害应急预案与演练煤矿必须编制水害专项应急预案，明确突水透水事故的应急处置程序、避灾路线、撤人权限、应急物资储备，避灾路线必须保证所有受水害威胁区域的人员能够在30分钟内撤离到安全地点，巷道内必须每间隔50m设置避灾路线指示牌，指示牌清晰指向出口方向。煤矿每年至少开展2次水害应急演练，雨季前必须开展一次水害撤人演练，演练后评估预案可行性，及时修订完善，储备足够的应急排水设备、管线、救生设备，应急物资每季度核查一次，保证完好可用。（三）突水