第三讲-对《煤矿安全规程》修改的诠释

第三讲对《煤矿安全规程》修改的诠释一、《煤矿安全规程》修订原因造成我国安全生产形势目前依然严峻的原因是多方面的。其中很重要的一条，就是安全生产法制不健全，安全标准工作滞后、薄弱。我国安全生产标准工作虽然有一定的基础，也发挥了重要的作用，但是随着工业化的加速，社会主义市场经济体制的转换，新技术的广泛应用，一些原有的安全标准已不能适应，甚至阻碍了生产力的发展，亟待修订、制定。比如规范放顶煤开采问题，《煤矿安全规程》第68条虽然规定了放顶煤采煤必须符合两个条件，一是工作面无煤与瓦斯突出危险，二是煤和顶板随着放煤能即行垮落；但没有规定采用放顶煤采煤法必须进行必要的技术论证和核准。一些煤矿为提高产量，在不具备放顶煤条件的煤层，强行采用放顶煤采煤工艺，操作中又采用了违背科学的方法，导致事故发生。陕西铜川陈家山煤矿2004年“11.28”事故，河南鹤壁2005年“10.3”事故，就是例证。同时，对放顶煤开采出现的采放比过大、工作面放炮处理顶板和顶煤、单体液压支柱放顶煤等没有具体规定。为吸取放顶煤开采发生事故的教训，进一步完善放顶煤开采安全技术和管理措施，加强对放顶煤开采的监察和管理，有效防范放顶煤开采事故的发生，国家煤矿安全监察局就放顶煤开采相关问题组织开展了调研，对加强放顶煤安全技术和管理措施，征求了有关单位的意见；同时，对《煤矿安全规程》第68和158条进行修订，在放顶煤开采上将增加若干条技术性限制。二、《煤矿安全规程》修订的过程严格按照部门法规修改的程序进行，即：提出修改提纲－现场调研－形成修改意见草稿－征求意见－定稿－颁布执行。

调研工作采取了普遍调查与现场重点调研相结合的方式进行，由国家煤矿安全监察局综合司牵头，委托中煤劳保学会组织，于2005年10月～2006年4月完成。调研的主要内容和目的：（1）全国放顶煤开采的现状和存在的主要问题；（2）放顶煤开采安全技术措施现状；（3）放顶煤开采管理相关法规和规范性文件情况；（4）加强放顶煤开采安全保障的建议。普遍调查：2005年11月国家煤矿安全监察局下发《关于开展放顶煤采煤方法调查的通知》，布置了调研的内容和方式，下发了调查表和研讨提纲，要求各省统计放顶煤开采状况。2005年12月对全国放顶煤开采状况进行汇总。现场调研：组织专家分组对放顶煤开采的典型问题，赴煤矿企业进行现场调研。共对河南郑州煤业集团、鹤壁煤业集团，山西阳泉煤业集团、大同煤业集团，宁夏宁煤集团，陕西铜川矿务局和蒲白矿务局，共4省7个集团公司（局）8个矿进行了现场调研。

根据调研情况，2005年12月提出了对《煤矿安全规程》第六十八条修订意见的方案，2006年1月20日下发了“关于《煤矿安全规程》第68和158条修订稿征求意见的通知”，广泛征求各单位对“修订稿”的意见。3月8日，组织部分省局、企业以及科研单位、高等院校的同志进行了讨论和修改。2006年9月26日经局长办公会讨论，形成最终稿。

2006年10月25日公布，2007年1月1日起实施。

三、放顶煤开采的主要方法按工作面落煤和支架的不同，全国放顶煤开采主要分为两类：一是综采放顶煤，一是单体支柱炮采放顶煤。

综采放顶煤是工作面采用割煤机落煤，掩护式液压支架支护，在支架靠近采空区一侧的下部（中部很少）开放煤窗口，并设置刮板输送机的采煤方法。从调查的15个省398个放顶煤工作面看，综采放顶煤工作面198个，占49.7％。综采放顶煤的产量大，生产能力通常在50～500万t/a，工作面倾角最大24°，采高2.0～4.5m，采放比0.5～10。

单体液压支柱炮采放顶煤是工作面采用放炮落煤，Π型梁单体液压支柱支撑，通常采用“五柱二梁”的双排支架等形式，工作面挂顶网（金属或PVC编制），沿采空区切顶线间隔1～2m开放煤口放煤。为提高放煤量，通常采用“分段多轮”方式放煤，开口位置距离底板300～500mm。

单体液压支柱放顶煤工作面占50.3%，产量15～50万t/a，工作面倾角最大32°，采高一般为1.8～2m，采放比0.5～3。

四、放顶煤开采的主要危险有害因素放顶煤开采同分层开采相比具有其自身的特点，放顶煤开采过程中的主要危险有害因素有如下几个方面：

1、在顶板管理方面放顶煤会引起两方面问题，一方面，顶煤的大量冒放会造成更大范围的围岩移动和应力变化，而放煤过程中顶煤的卸压又可能造成工作面支架的松动不稳，因此，工作面，特别是单体液压支柱放顶煤工作面的支架稳定性十分重要。另一方面，坚硬顶板或顶煤（f>3即放性差的4类煤层）无法冒放，必须采取有效的预裂措施才能正常开采。而支架后部的放煤区域内，通常存在瓦斯积聚空洞，在工作面采用直接放炮破碎顶煤顶板，引起瓦斯爆炸的可能性较大。此外，对开采深度大、地应力大的矿井，放顶煤开采有增大矿山压力灾害的趋势。

2、在瓦斯防治方面

放顶煤开采在大幅度增加工作面产量的同时，绝对瓦斯涌出量也大幅度增高，相对瓦斯涌出量却往往会降低。工作面顶煤冒放放散出的瓦斯大量遗留在采空区，加上放煤期间的瓦斯涌出，会大大增加风排瓦斯的负担，造成上隅角瓦斯超限。此外，如果遇到坚硬顶煤、顶板，在工作面两巷落山角或工作面初采期间存在冒落空洞，则很可能形成瓦斯聚集，一方面有瓦斯爆炸的危险，另一方面，顶板突然垮落，也可以使瓦斯突然涌出，引起瓦斯灾害。

3、在煤尘防治方面放顶煤工作面放煤期间放煤口附近的煤尘严重，对职工的健康有很大影响，对安全生产也有较大影响。放顶煤工作面的煤尘防治必须重视。4、在防治水害方面由于放煤引起开采空间增大，因此，必须对由此引起的导水裂隙发展应作充分估计，判断其与含水层水、老空水、地表水沟通的可能性，并作出堵水、排水措施，防止引起水灾。5、多种灾害并存问题很多矿井的放顶煤工作面瓦斯高，又是自燃、易自燃煤层，此时，两方面的灾害防治措施存在矛盾，如：采用专用瓦斯排放巷，它可以有效解决回风隅角的瓦斯超限问题，但同时增加了采空区的漏风，增加了煤层自燃的危险性；又如：加快工作面推进速度，可以减小采空区自燃的危险性，但又会增大工作面瓦斯涌出量。因此，在多种灾害并存时，增加了灾害防治的复杂性。

6、资源利用方面由于放煤口的设置不可能沿采空区一侧连续、成面布置，而放煤的过程和程度完全靠人为、凭经验进行，因此，放煤口之间的煤及其它原因未放出的煤就会遗留在采空区。放顶煤开采的回收率将比分层开采减少5～15%，如放煤参数及放煤工艺不合理，回收率将更低。

五、我国放顶煤开采的现状全国15个省159个煤矿企业生产能力共计：54542万t/a，其中放顶煤工作面生产能力：26353万t/a，占48.3%，各省放顶煤产量所占比例超过80%的省份有山东、新疆和甘肃，超过50%的省份有山西、吉林、内蒙、黑龙江和陕西。六、我国放顶煤开采的安全状况从工作面的瓦斯灾害、煤与瓦斯突出灾害、坚硬顶板（煤）、煤层自燃危险性、煤尘爆炸危险性、突水危险性和冲击地压危险性等7个方面考察了当前我国放顶煤开采所面临的灾害状况。煤尘具有爆炸危险性的工作面占90％，普遍存在。煤层属于自燃和易自燃的占62.1％。高瓦斯工作面和坚硬顶板（煤）工作面分别占23.9%和29.6%，这两方面的问题是放顶煤开采所带来的较难以解决的难题，需要特别重视。通常这两类问题又互相关联，从而使工作面生产所面临的困难更为严重。综采放顶煤工作面的比例占49.7％，这为开采所面临的矿压和坚硬顶板处理带来一定有利条件。

全国放顶煤工作面灾害危险状况原来公示的修改内容原来公示的修改内容：第六十八条有下列条件之一的，严禁采用放顶煤开采。(一)煤层厚度小于5米或采放比大于1：3。(二)突出煤层的突出危险区和威胁区。(三)坚硬顶板、坚硬顶煤不易冒落，且采取措施后冒放性仍然较差，顶板垮落充填采空区的高度不大于采放煤高度。(四)煤层赋存较浅，采放后采空区有可能与地表导通产生漏风。

(五)煤层水文地质条件复杂，采放后有可能与地表水、老窑积水和强含水层导通。(六)冲击地压危险性严重的煤层。顶煤硬度f＞2.5且不易冒落的煤层，以及回采工作面倾角大于20°或煤层倾角大于30°时，禁止采用单体支柱放顶煤开采。采用放顶煤开采时，必须遵守下列规定：（一）矿井第一次采用放顶煤开采，或在煤层赋存条件变化较大的区域采用放顶煤开采时，必须进行顶板、煤层、瓦斯、自然发火、水患、煤尘爆炸性、冲击地压等基础参数的测定，编制开采设计方案，并组织专家对设计方案进行论证或委托具有相关资质单位进行评价，并将设计方案（附专家论证报告或评价报告）报请集团公司或县级以上煤炭行业主管部门审批，报煤矿安全监察机构备案。（二）必须针对煤层的开采技术条件和放顶煤开采工艺的特点，对防火、防尘、防瓦斯、放煤步距、放煤顺序、采放平行关系、顶板控制、支架选型、端头支护、切眼扩面、支架安装、初次放顶（煤）、工作面收尾及支架回撤等制定安全技术措施。（三）采用预裂爆破对坚硬顶板或坚硬顶煤进行弱化处理时，必须在工作面尚未开采前或在距工作面30m以外未采动区进行，并制定专门的安全技术措施。严禁在工作面内采用炸药爆破方法处理未冒落顶煤、顶板。严禁进行挑顶煤（顶板）爆破作业。大块煤（矸）卡住放煤口时，严禁爆破处理。

(四)放顶煤工作面，必须按不小于瓦斯涌出不均衡系数的1.5倍配风，用通风方法解决瓦斯问题不合理时，必须实施以预抽方式为主的综合抽放瓦斯技术措施。

讨论确定修改的内容修订后，《规程》第68条主要分为放顶煤开采的限制条件、单体液压支柱放顶煤开采的限制条件和放顶煤开采应当遵守的规定三部分内容。原规定：68条：坚硬顶板、顶煤工作面必须遵守顶煤和煤层顶板在采取预裂爆破等措施后能及时垮落，且顶板垮落充填采空区高度大于采放煤高度的规定；工作面有瓦斯或煤尘爆炸危险时，严禁挑顶爆破作业。183条：

突出煤层中的突出危险区、突出威胁区、严禁采用放顶煤采煤法、水力采煤法、非正规采煤法采煤。

七、修改后的内容修订后（9月26日局长办公会通过，10月25日公布，2007年1月1日起实施）：第六十八条采用放顶煤开采时，必须遵守下列规定：（一）矿井第一次采用放顶煤开采，或在煤层（瓦斯）赋存条件变化较大的区域采用放顶煤开采时，必须进行顶板、煤层、瓦斯、自然发火、水文地质、煤尘爆炸性、冲击地压等基础参数的测定，编制开采设计，并组织专家对开采设计进行论证或委托具有相关资质单位进行评价，并将开采设计（附专家论证报告或评价报告）报请集团公司或者县级以上煤炭管理部门审批，报煤矿安全监察机构备案。（二）针对煤层的开采技术条件和放顶煤开采工艺的特点，必须对防瓦斯、防火、防尘、防水、采放煤工艺、顶板支护、初采和工作面收尾等制定安全技术措施。（三）采用预裂爆破对坚硬顶板或者坚硬顶煤进行弱化处理时，应在工作面未采动区进行，并制定专门的安全技术措施。严禁在工作面内采用炸药爆破方法处理顶煤、顶板及卡住放煤口的大块煤（矸）。（四）高瓦斯矿井的易自燃煤层，应当采取以预抽方式为主的综合抽放瓦斯措施和综合防灭火措施，保证本煤层瓦斯含量不大于6m3/t或工作面最高风速不大于4m/s。（五）工作面严禁采用木支柱、金属摩擦支柱支护方式。有下列情形之一的，严禁采用单体液压支柱放顶煤开采：（1）煤层倾角大于30°（急倾斜特厚煤层水平分层放顶煤除外）（2）开采冲击地压煤层有下列情形之一的，严禁采用放顶煤开采：（1）煤层平均厚度小于4m。（2）或采放比大于1：3。（3）采区和工作面回采率达不到矿井设计规范规定。（4）煤层有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险。（5）坚硬顶板、坚硬顶煤不易冒落，且采取措施后冒放性仍然较差，顶板跨落充填采空区的高度不大于采放煤高度。（6）矿井水文地质条件复杂，采放后有可能与地表水、老窑积水和强含水层导通。八、几个问题的讨论采用放顶煤开采的限制条件：1、规定放顶煤工作面煤层厚度不小于4m和采放比1：3

当前4m以下煤层一次采全高的技术和装备已经成熟，采用放顶煤开采资源量回收率低，采空区浮煤多易自燃，应当予以禁止。实践证明，煤层厚度12～14m较适合采用放顶煤开采，采放比过大不仅资源回收率低，且瓦斯涌出、顶板难以管理，对于埋藏较深、地应力较大的矿井有引起冲击地压或矿震的危险性，因此，增加了采放比1:3的限制。

2、煤层有煤（岩）和瓦斯（二氧化碳）突出危险时不能采用放顶煤开采该条与《规程》183条保持一致，主要强调对有突出危险的工作面不能采用放顶煤开采，如果采取了区域性防突措施（如开采解放层），并经突出危险性检验合格（包括开采过程中的检验），已经消除了突出危险性的区域，在采取必要的防护措施后，可以布置放顶煤工作面。

对于未采取区域性消突措施的，严禁布置放顶煤工作面。在采取了区域性消突措施，但在开采过程中检测发现煤层仍具有突出危险性的，应立即停止生产，进行区域性消突工作。不允许在突出危险区、威胁区布置了放顶煤工作面后再采取局部消突措施进行回采。3、坚硬顶煤、顶板采用放顶煤的限制

对顶板、顶煤的冒放性差，不能充分充填采空区，从而在采空区形成空洞，容易积聚瓦斯，不能采用放顶煤开采。

由于使用顶板或顶煤的硬度f值进行划分时存在一定困难，有些煤岩的f值较大，但裂隙发育冒放性仍然较好，因此，直接采用了符合实际情况的综合参数“冒放性”来定义。实际矿井必须根据各自的具体情况确定工作面顶板煤岩的冒放性，对顶板的冒放性要求垮落的岩石能够充填采放煤的高度，不能在采空区内留有空洞。

4、对单体液压支柱放顶煤开采的限制下列情况不能用：（1）煤层倾角大于30⁰；（2）冲击地压煤层。工作面（煤层）倾角较大和有冲击地压危险时，单体液压支护强度较低，工作面稳定性较差，有可能发生顶板事故，因此予以禁止。使用木支柱、摩擦支柱的工作面初撑力难以保障，支架的整体稳定性差，且难以在生产过程中增加支撑力，应当予以限制。

5、对放顶煤工作面采用预裂爆破对坚硬顶板或坚硬顶煤进行弱化处理措施的规定：

采用预裂爆破对坚硬顶板或坚硬顶煤进行弱化处理时，必须在工作面尚未开采前或在距工作面30m以外未采动区进行，并制定专门的安全技术措施。严禁在工作面内采用炸药爆破方法处理未冒落顶煤、顶板。严禁进行挑顶煤（顶板）爆破作业。大块煤（矸）卡住放煤口时，严禁爆破处理。该条专门对放顶煤开采中放煤工作中出现的顶煤、顶板难以冒落，以及大块煤（矸）卡住放煤口的处理措施进行了规定。总的原则是严禁在工作面放炮。原因在于在工作面直接放炮处理坚硬顶板、顶煤的危险性比较大。该条在制定过程中充分考虑了现场煤炭企业的现状，一方面，在工作面实施架间倾向工作面方向的浅孔放炮，可以取得较好的顶煤预裂效果，从理论上具有一定的安全性，但仍存在施工质量管理困难（如钻孔开孔深度、方向角度、封孔长度和质量等），放炮效果不宜检验（是否完成爆破、爆破可能造成前方煤壁片帮）的难题；