煤炭行业安全领域相关法规和标准的若干问题探讨

　第４５卷第１０期煤炭科学技术Ｖｏｌ􀆰４５　Ｎｏ􀆰１０　　２０１７年１０月ＣｏａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｏｃｔ.２０１７　煤炭行业安全领域相关法规和标准的若干问题探讨范　晓　刚(中煤科工集团重庆研究院有限公司ꎬ重庆　４０００３７)摘　要:为了使煤炭行业法规和标准更具有合理性和可操作性ꎬ尽快避免个别条款含糊不清或前后矛盾等情况而影响煤矿的安全生产ꎬ结合煤矿的生产实践ꎬ就煤炭行业法规和相关标准中关于煤层突出危险的界定、掘进工作面瓦斯抽采达标和下向孔瓦斯压力测定等几个值得商榷的问题ꎬ进行了深入分析和研究ꎬ并结合实例对煤炭行业法规和标准的个别条款提出了修改建议ꎬ旨在为今后的法规及标准修订提供借鉴ꎮ关键词:煤矿ꎻ瓦斯抽采ꎻ瓦斯压力ꎻ行业标准中图分类号:ＴＤ７２　　　文献标志码:Ａ　　　文章编号:０２５３－２３３６(２０１７)１０－００７２－０４ＤｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｎｓｏｍｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｒｅｌｅｖａｎｔｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓａｎｄｓｔａｎｄａｒｄｓｏｆｃｏａｌｉｎｄｕｓｔｒｙｓａｆｅｔｙｆｉｅｌｄｓＦＡＮＸｉａｏｇａｎｇ(ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅꎬＣｈｉｎａＣｏａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｒｏｕｐꎬＣｈｏｎｇｑｉｎｇ　４０００３７ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｍａｋｅｔｈｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓａｎｄｓｔａｎｄａｒｄｓｏｆｔｈｅｃｏａｌｉｎｄｕｓｔｒｙｗｉｔｈｍｏｒｅｒａｔｉｏｎａｌｉｔｙａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌｌｙａｎｄｔｏｑｕｉｃｋｌｙｅｌｉｍｉ￣ｎａｔｅｔｈｅａｍｂｉｇｕｏｕｓｏｒａｎｔｉｌｏｇｙａｎｄｏｔｈｅｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｓｏｍｅｃｌａｕｓｅｓａｆｆｅｃｔｅｄｔｏｔｈｅｓａｆｅｔｙｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏａｌｍｉｎｅꎬｉｎｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒａｃｔｉｃｅｓｏｆｔｈｅｃｏａｌｍｉｎｅꎬａｄｅｅｐａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｓｔｕｄｙｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｏｎｔｈｅｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｅａｍｏｕｔｂｕｒｓｔｄａｎｇｅｒꎬｇａｓｄｒａｉｎ￣ａｇｅｔａｒｇｅｔꎬｄｏｗｎｗａｒｄｂｏｒｅｈｏｌｅｐｒｅｓｓｕｒｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄｏｔｈｅｒｓｅｖｅｒａｌｖａｌｕａｂｌｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄｐｒｏｂｌｅｍｓｉｎｔｈｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓａｎｄｓｔａｎｄａｒｄｓｏｆｔｈｅｃｏａｌｉｎｄｕｓｔｒｙ.Ｉｎｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅｐｒａｃｔｉｃａｌｃａｓｅｓꎬｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｐｒｏｐｏｓａｌｓｗｅｒｅｐｒｏｖｉｄｅｄｏｎｔｈｅｓｏｍｅｃｌａｕｓｅｓｉｎｔｈｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓａｎｄｓｔａｎｄａｒｄｓｏｆｔｈｅｃｏａｌｉｎｄｕｓｔｒｙｉｎｏｒｄｅｒｔｏｐｒｏｖｉｄｅｔｈｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｔｏｔｈｅｌａｔｅｒｅｖｉｓｉｏｎｏｎｔｈｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓａｎｄｓｔａｎｄａｒｄｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｃｏａｌｍｉｎｅꎻｇａｓｄｒａｉｎａｇｅꎻｇａｓｐｒｅｓｓｕｒｅꎻｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｓｔａｎｄａｒｄｓ收稿日期:２０１７－０６－１５ꎻ责任编辑:王晓珍　　ＤＯＩ:１０􀆰１３１９９/ｊ􀆰ｃｎｋｉ􀆰ｃｓｔ􀆰２０１７􀆰１０􀆰０１２基金项目:国家科技重大专项资助项目(２０１１ＺＸ０５０６１)作者简介:范晓刚(１９８２—)ꎬ男ꎬ河南登封人ꎬ副研究员ꎬ博士ꎮＴｅｌ:０２３－６５２３９２８９ꎬＥ－ｍａｉｌ:ｆａｎ１２０８＠１２６􀆰ｃｏｍ引用格式:范晓刚􀆰煤炭行业安全领域相关法规和标准的若干问题探讨[Ｊ]􀆰煤炭科学技术ꎬ２０１７ꎬ４５(１０):７２－７５􀆰ＦＡＮＸｉａｏｇａｎｇ.Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｎｓｏｍｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｒｅｌｅｖａｎｔｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓａｎｄｓｔａｎｄａｒｄｓｏｆｃｏａｌｉｎｄｕｓｔｒｙｓａｆｅｔｙｆｉｅｌｄｓ[Ｊ]􀆰ＣｏａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２０１７ꎬ４５(１０):７２－７５􀆰０　引　　言瓦斯问题一直是制约高瓦斯突出矿井安全生产的主要瓶颈之一ꎬ瓦斯防治也逐渐成为煤矿安全生产的工作重心ꎮ煤矿企业和科研院所也投入大量人力物力进行煤矿瓦斯防治技术和装备的研发ꎮ随着瓦斯治理和防突工艺的不断发展ꎬ一些新的管理理念和新技术装备不断涌现ꎬ对高瓦斯突出矿井的瓦斯防治起到了重要作用ꎮ因此ꎬ国家结合这些新的技术、装备和理念ꎬ不断地修改完善煤炭行业的部分法规和标准等ꎬ以适应出现的各种新情况ꎮ尽管这些行业法规和相关标准在修改完善时经过广泛征求了社会专家学者及煤矿企业技术人员的意见和建议ꎬ前后经过了社会征求意见稿、讨论稿、送审稿、汇总稿、新旧对照稿等过程ꎬ历时可能数年才最终定稿ꎮ但笔者经过煤矿安全生产实践ꎬ认为在这些行业法规和标准中ꎬ仍存在不足之处ꎮ这些行业法规和标准在实际操作过程中ꎬ经常遇到一些问题ꎬ如条款相对笼统ꎬ导致模糊不清难以理解ꎬ或者条款前后矛盾等ꎮ笔者结合煤矿现场实践ꎬ对煤炭行业法规及相关标准中诸如“突出危险的界定”、“掘进工作面瓦斯抽采达标评价”和“下向钻孔瓦斯压力测定”等值得商榷的几个问题进行了探讨和研究ꎬ并对煤炭行业法规和标准提出了修改意见和建２７范晓刚:煤炭行业安全领域相关法规和标准的若干问题探讨２０１７年第１０期议ꎬ旨在对今后的规范、规定和行业标准修订提供参考和借鉴ꎮ１　突出危险的界定１􀆰１　问题的提出«煤矿安全规程»(２０１６)[１]第一百一十五条规定:煤层有突出危险的ꎬ严禁采用放顶煤开采ꎻ第一百五十二条规定:煤层倾角大于１２°的工作面ꎬ如果有突出危险ꎬ严禁采用下行通风ꎮ上述两条款中ꎬ均涉及到有突出危险的概念ꎬ但是突出危险的界定就比较模糊ꎬ也引起了众多专家及学者的争论ꎮ１􀆰２　问题分析«防治煤与瓦斯突出规定»第五十三条规定[２]:“对预抽煤层瓦斯区域防突措施进行检验时ꎬ应根据经试验考察确定的临界值进行评判ꎬ在确定前可按如下指标进行评判:若采用残余瓦斯压力或残余瓦斯含量指标进行检验ꎬ则煤层残余瓦斯压力小于０􀆰７４ＭＰａ或残余瓦斯含量小于８ｍ３/ｔ的预抽区域为无突出危险区”ꎮ根据«防治煤与瓦斯突出规定»的相关解读[３]ꎬ可认为煤层在采取了区域防突措施并经效果检验合格后ꎬ煤层不再具有突出危险ꎮ即可以采用放顶煤的采煤方法ꎬ也可以采用下行通风ꎮ但是ꎬ在突出矿井的实际采掘活动中ꎬ不乏采取区域措施并检验合格后仍发生煤与瓦斯突出的例子ꎮ如晋煤集团寺河煤矿在某煤巷掘进过程中ꎬ发生重大煤与瓦斯突出事故ꎮ事故调查报告显示:虽然在该巷道掘进前ꎬ已经采取了“四位一体”区域综合防突措施ꎬ且瓦斯含量降至临界值以下ꎬ但工作面前方地质构造相对发育ꎬ且存在软分层ꎬ而区域措施效果检验未能反映出该情况ꎬ从而导致事故发生ꎮ究其原因ꎬ笔者认为ꎬ尽管煤层进行了消突措施且经效果检验ꎬ但其检验属于抽检性质的检验ꎬ只有当被检验煤层瓦斯赋存非常稳定的情况下ꎬ检验结果才能代表整个检验区域煤层的突出危险性ꎮ如果存在未被探测到的地质构造或其他情况ꎬ煤层仍然存在突出危险ꎮ这也就是«防治煤与瓦斯突出规定»要求必须进行区域验证的原因ꎮ１􀆰３　规定修改建议关于«煤矿安全规程»第一百一十五条和一百五十二条中相关条款ꎬ笔者建议将其修改为:“突出煤层严禁采用放顶煤开采”、“煤层倾角大于１２°的突出煤层工作面严禁采用下行通风ꎮ”２　掘进工作面抽采达标评价２􀆰１　问题的提出国家安全生产监督管理总局、国家发展和改革委员会、国家能源局和国家煤矿安全监察局在２０１２年颁发了«煤矿瓦斯抽采达标暂行规定»[４]ꎮ其中ꎬ第七条规定:一个掘进工作面绝对瓦斯涌出量大于３ｍ３/ｍｉｎꎬ必须进行瓦斯抽采ꎮ第二十九条规定:采掘工作面同时满足风速不超过４ｍ/ｓ、回风流中瓦斯体积分数低于１％时ꎬ判定采掘工作面瓦斯抽采效果达标ꎮ第七条对是否需要抽采进行了规定ꎬ而第二十九条对抽采是否达标进行了规定ꎮ然而ꎬ在煤矿实际掘进过程中ꎬ经常会遇到两者矛盾的情况ꎬ举例如下:某高瓦斯矿井中一个断面积为２５ｍ２的煤巷掘进工作面ꎬ回风量为１０００ｍ３/ｍｉｎꎬ掘进工作面瓦斯涌出量为４ｍ３/ｍｉｎꎮ２􀆰２　问题分析按第七条的要求ꎬ该煤巷瓦斯涌出量大于３ｍ３/ｍｉｎꎬ必须进行瓦斯抽采ꎬ判定其抽采达标的条件是工作面风速不超过４ｍ/ｓ、回风流中瓦斯体积分数低于１％ꎮ然而ꎬ按工作面的回风量计算ꎬ工作面风速为０􀆰６７ｍ/ｓꎬ按工作面的瓦斯涌出量计算ꎬ其回风流瓦斯体积分数为０􀆰４％ꎬ已经满足了抽采达标的要求ꎮ即该工作面不必进行瓦斯抽采即可达标ꎬ这就说明«煤矿瓦斯抽采达标暂行规定»第七条和第二十九条是相互矛盾的ꎮ２􀆰３　规定修改建议笔者建议ꎬ将掘进工作面必须进行瓦斯抽采的必要条件修改为:掘进工作面回风流瓦斯体积分数超过１％时ꎬ必须进行瓦斯抽采ꎮ３　下向钻孔瓦斯压力测定３􀆰１　问题的提出瓦斯压力是煤层瓦斯的重要参数之一ꎬ准确地掌握煤层瓦斯压力ꎬ是研究瓦斯储量、瓦斯涌出量以及突出危险性的重要依据ꎮ然而受到井巷条件的限制ꎬ在进行瓦斯压力测定过程中ꎬ经常遇到下向测压钻孔ꎮ常用的下向测压钻孔的封孔方法有黄泥、水泥浆、胶圈囊袋等ꎮ这些方法在测定区域煤岩层相对稳定、无较大地质构造、无钻孔水的条件下ꎬ基本上能准确测定煤层瓦斯压力[５－８]ꎮ３７２０１７年第１０期煤炭科学技术第４５卷然而ꎬ下向测压钻孔在施钻、退钻及封孔期间ꎬ经常出现钻孔积水的情况ꎬ且岩层渗水ꎬ导致孔内积水较多ꎬ钻孔水的存在ꎬ肯定对煤层瓦斯压力测定带来不同程度的影响ꎮ压力表呈现的瓦斯压力并不能真正反映所测煤层的瓦斯压力ꎮ而对于下向钻孔瓦斯压力是否需要修正ꎬ众多科研及实践人员各执一词ꎬ不好定论[９]ꎮ国家安全生产监督管理总局颁发的行业标准ＡＱ/Ｔ１０４７—２００７«煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法»[１０]中ꎬ第８􀆰４􀆰２条规定:在结束测压工作ꎬ撤卸表头时ꎬ应测量从钻孔中放出的水量ꎬ并基于钻孔参数、封孔参数等ꎬ对钻孔水对测定结果的影响进行修正ꎬ其中ꎬ水平及下向测压钻孔不修正ꎮ３􀆰２　问题分析笔者认为ꎬ下向测压钻孔ꎬ钻孔水(承压水除外)对测定结果有一定的影响ꎬ以下向含水测压钻孔为例进行分析如下:图１为下向含水测压钻孔ꎬ在测压管内有一定量的钻孔水ꎮ压力表稳定以后ꎬ测压管内的压力由气室压力、水压和瓦斯压力这３个部分组成ꎬ形成一个平衡状态ꎬ煤层的瓦斯压力Ｐ应该是表压Ｐ１和钻孔水压力之和ꎮ即:Ｐ＝Ｐ１＋ρｇｈ(１)式中:ρ为水的密度ꎬｋｇ/ｍ３ꎻｇ为重力加速度ꎬ取９􀆰８ｍ/ｓ２ꎻｈ为钻孔水的水位ꎬｍꎮ图１　下向含水测压钻孔示意Ｆｉｇ􀆰１　Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｄｏｗｎｗａｒｄｗａｔｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｉｌｌｉｎｇ这种情况下ꎬ如果是下向深钻孔ꎬ钻孔水压将会很大ꎬ压力表显示的压力和煤层真实的瓦斯压力相差甚远ꎮ但对于下向孔来说ꎬ测压管内的积水水位不方便测量ꎬ导致了钻孔水压很难确定ꎮ尤其是在下向深钻孔ꎬ水压往往很大ꎬ只有是钻孔水把测压管全部充满的情况下ꎬ才能准确判断钻孔水压ꎮ国内不少学者通过压力恢复[１１－１３]、下套管堵水[１４]、以及设置排水管等其他措施[１５－２０]ꎬ在一定程度上减小了钻孔水对瓦斯压力测定的影响ꎬ取得了一定效果ꎬ同时这也是下向含水钻孔测定煤层瓦斯压力的后续研究方向ꎮ３􀆰３　标准修改建议建议将ＡＱ/Ｔ１０４７—２００７«煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法»中关于下向含水钻孔测压的相关条款修正为:下向钻孔应尽量避免出现承压水及钻孔积水ꎬ如有积水ꎬ尽量掌握积水的水量ꎬ也可采用经证实有效的方法对瓦斯压力进行修正ꎮ４　结　　语１)建议将«煤矿安全规程»第一百一十五条和一百五十二条中相关条款修改为:“突出煤层严禁采用放顶煤开采”、“煤层倾角大于１２°的突出煤层工作面严禁采用下行通风ꎮ”２)建议将«煤矿瓦斯抽采达标暂行规定»第七条修改为:掘进工作面瓦斯涌出量超过３ｍ３/ｍｉｎꎬ同时仅靠风排无法解决瓦斯问题时ꎬ必须进行瓦斯抽采ꎮ３)建议将ＡＱ/Ｔ１０４７—２００７«煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法»中关于下向含水钻孔