煤矿井下超大断面硐室施工技术规范-地方标准编制说明

1《煤矿井下超大断面硐室施工技术规范》地方标准编制说明一、工作简况（一）任务来源本文件来源于2019年9月4日山东省实施标准化战略（国家标准化综合改革试点工作）领导小组印发的《关于印发2019年度标准化综合改革暨“山东标准”建设项目计划》的通知（鲁标改办发〔2019〕6号）。本文件由山东省能源局提出，由山东省能源标准化技术委（二）起草单位、起草人及任务分工起草单位—通用技术集团工程设计有限公司，先后参与了多项国家重点研发项目，主导、参与了多部国家标准及行业标准，参与团队中矿建、采矿专业技术人员33人，大多为工程技术应用研究员及高级工程师，具有丰富的科研经验、雄厚的人才实力和充足的编制经费。起草单位—中国矿业大学和山东科技大学，以煤炭资源与安全开采国家重点实验室、矿山灾害预防控制国家重点实验室培育基地等科研平台为支撑，具有领先的实验平台、优秀的科研团队、丰富的科研及实践经验。2起草单位—新汶矿业集团有限责任公司，权属矿井18对，核定产能3000万吨/年，具有丰富的矿井建设和施工管理实践经主要起草人—付小敏、郭宝德、王正超、张辉、王中亮、李林、彭雷祥、张哲其、赵琦、姚强岭、宁建国、庞继禄。标准工作组成员及分工如表1所示。123456789（三）起草过程2019年2月，根据国家重点研发项目研究进度要求，通用技3术集团工程设计有限公司联合山东科技大学、中国矿业大学、新矿集团等单位成立了《煤矿井下超大断面硐室施工技术规范》标准工作组，负责整体推进标准的调研、起草等工作，确定了工作组成员及分工。2019年3月-4月，标准工作组根据规范中涉及的硐室施工方法、施工工艺及相关法律、法规、标准等进行了详细查阅和调和进度安排，并确定了标准编制大纲，正式开展本标准的编制工2019年5月，标准工作组形成了《煤矿井下超大断面硐室施工技术规范》的工作组讨论稿。2019年6月25日，山东省能源局组织召开标准立项论证会，本标准顺利通过了专家组论证。2019年7月-8月，标准工作组根据专家审查意见对标准条款及需验证事项进行修改完善。2019年9月，山东省实施标准化战略（国家标准化综合改革试点工作）领导小组下发了《关于印发2019年度标准化综合改革暨“山东标准”建设项目计划》的通知（鲁标改办发〔2019〕6号），本标准通过了山东省市场监督管理局立项。2019年10月-2021年10月，标准工作组进一步研究国内外标准、规范和文献资料，并结合国家重点研发项目中有关超大断4面硐室施工工艺方面取得的最新研究成果和理论，对标准进一步修改完善，形成了征求意见稿。2021年11月-12月，标准工作组就《煤矿井下超大断面硐室施工技术规范》讨论稿征求了中煤科工南京设计院、中煤科工武汉设计院、贵州煤矿设计院、国家能源神东煤炭公司、中煤一建、中煤三建、中煤五建、临矿集团、兖矿能源集团、陕西竹园嘉原矿业公司、山东科技大学等30家单位及人员的意见和建议，共收到有效意见反馈28条，经认真研究后采纳了21条，未采纳的原因也一一进行了说明和反馈，针对意见进行了修改完善工作。2022年1月-2023年6月，标准工作组准备标准制修订延期及技术审查相关资料，配合召开标准技术审查会议。2023年6月，山东省能源局在济南组织召开了标准技术审查会议，审查委员会听取了标准起草单位标准编制情况的汇报，对标准文本进行了逐章、逐条审查，同意该标准通过审查。2023年7月-2023年12月，会后标准起草组按照专家意见修改完善相关技术内容，形成报批材料后上报山东省能源局审查，报送山东省市场监督管理局批准。二、地方标准制定目的和意义煤炭是我国重要的基础能源和工业原料，长期以来为经济社会发展和能源安全稳定供应提供了有力保障。随着我国煤炭资源5的持续深入开发，煤矿智能化、集约化、绿色化水平不断提高，选煤、排矸、水处理等地面生产系统逐步向井下转移，越来越多的超大断面硐室（断面≥60m2）需在井下布置。这类硐室断面大、布置密集，存在着硐室围岩变形破坏剧烈、多因素共同影响、围岩控制和施工难度大等技术难题，硐室施工及使用期间安全隐患大，影响矿井安全生产。而现行的《煤矿井巷工程施工标准》（GB/T50511）只对井下正常巷道掘进与施工提出一般性要求，没有针对超大断面硐室施工的专门要求，不能有效指导目前煤矿井下超大断面硐室施工，因此有必要针对煤矿井下超大断面硐室施工制定相关的标准。经对现行国家标准、行业标准及地方标准进行查询，以“井下、硐室、施工、大断面”等多个关键词进行搜索，未发现与本规范相同或相似的规范及标准，本文件可作为现行规范、标准的必要补充。在总结煤矿井下超大断面硐室施工理论研究和典型工程实例的基础上形成本文件，是践行绿色发展理念、贯彻落实省政府深化标准化工作改革、促进能源节约和资源综合利用的具体要求，对于充分发挥标准支撑和引领作用，统一和规范超大断面硐室施工技术和方法，提高硐室施工技术水平，保障矿井安全生产，助力煤炭行业高质量发展具有重要意义。三、地方标准编制原则、主要技术内容和确定依据（一）编制原则6（二）主要技术内容在全面调研全国煤矿井下超大断面硐室施工技术现状及发展趋势、充分借鉴吸收煤矿井巷工程施工规范等现行规范经验的基础上，针对煤矿井下超大断面硐室施工及支护技术难点，编制了本标准的目录框架的确定和编写主要依据GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》规与工艺、安全措施、质量检查、围岩监测、工程验收等方面的要7本文件必要的术语与GB/T50562《煤炭矿井工程基本术语标8根据超大断面硐室调研情况及重点研发计划研究成果，参考GB/T50511《煤矿井巷工程施工标准》、AQ1083《煤矿建设安全规范》等现行标准的相关规定，综合考虑硐室围岩稳定性及开挖尺硐室群作为工程示范基地，该硐室群中断面最大的为煤矸分离硐9GB50086《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》、MT/T942《矿用锚索》等现行规范中对一般硐室施工中锚杆（索）锚固新巨龙煤矿-800m水平煤矸分离硐室施工采用硬岩掘进机破数。该硐室采用锚网索联合支护方式，选用φ22×2500mm高强吸能锚杆和φ22×6300mm高强拉压耦合锚索。通过对该硐室围岩超大断面硐室施工质量检查与控制参考了GB50086《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》、GB50204《混凝土结构工程施工质量验收规范》、GB50213《煤矿井巷工程质量验收规范》等现行标准的相关规定，对原材料、锚杆（索）抗拔力、混凝土配合比及抗压强度提出了具体要求；根据超大断面硐室现场调研情况，合理增加了取样个数。超大断面硐室矿压观测参考GB∕T35056《煤矿巷道锚杆支护压监测内容、测站安设、在线监测仪器安装、综合预警阈值等内容。测站安设参考GB∕T35056《煤矿巷道锚杆支矿压监测内容，规定了激光测距仪、巷道在线式顶板离层仪、在线式锚杆（索）测力计、在线式应力传感器监测的使用方法；变形及围岩应力监测指标，获得了硐室围岩动态演化综合预警阈123456789（三）确定依据本文件依托于国家重点研发计划“深部煤矿井下智能化分选及就地充填关键技术装备研究与示范”（2018YFC0604700）项目。研究项目以新巨龙煤矿-800m水平煤炭分选硐室群为其研究工程示范基地，已于2021年6月完成结题验收。该硐室群主要包括筛分破碎硐室、筛分转运硐室、煤矸分离硐室和煤泥水加介硐室，均为超大断面硐室；其中，煤矸分离硐室断面最大，为86.7m2。项目研究揭示了超大断面硐室群围岩变形破坏演化规律，提出了递进式加固技术体系及分布设计方法，确定了硐室支护参数；硐室施工采用顶部导硐、正台阶施工工艺，采用硬岩掘进机破岩施工，耙装机出矸，经刮板输送机转载后进入皮带运输系统；采用多参量权重分析法，搭建了超大断面硐室群围岩长时变形失稳监测预警平台。通过对该硐室群围岩长期跟踪监测，发现硐室断面最大收缩率约6.2%，松动圈发育范围1.0～1.5m，硐室群在施工及使用期间保持整体稳定。标准工作组在以上研究课题的基础上，根据国内外超大断面硐室施工技术的现状及发展趋势，结合国内煤矿井巷工程施工相关标准，针对煤矿井下超大断面硐室施工及支护难点，编制了《煤矿井下超大断面硐室施工技术规范》。本文件提出了超大断面硐室施工方法和施工工艺的选择原则、开挖与支护相衔接的工序要求、硐室围岩变形监测方法，完善安全设施及附属于提高硐室施工技术选择的操作性，能够有效提高作业环境及职业危害控制程度，将为提高施工工程质量和现场科学管理水平及超大断面硐室安全施工和后续正常使用提供技术依据，确保矿井安全生产。四、与现行相关法律、行政法规和其他标准的关系超大断面硐室施工实际，对煤矿井下超大断面硐室施工技术进行了规定。本标准与相关标准的协调性如下：1.超大断面硐室的施工应符合GB/T50511《煤矿井巷工程施工标准》“第8章巷道施工、第9章暗井和硐室的施工”，AQ1083《煤矿建设安全规范》“第6章6.1矿建工程”等相关规定。2.锚杆支护应符合GB/T35056《煤矿巷道锚杆支护技术规范》“第4章技术要求、第5章锚杆支护施工质量检测、第6章锚杆支护监测”，GB50086《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》“第4章预应力锚杆”，GB50213《煤矿井巷工程质量验收规范》“第9章锚喷支护工程”等相关规定。3.预应力锚索支护应满足MT/T942《矿用锚索》“第5章技术要求”等相关规定。4.混凝土支护施工质量应满足GB50086《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》“第6章喷射混凝土”，GB50213《煤矿井巷工程质量验收规范》“第8章混凝土与钢筋混凝土工程、第9章锚喷支护工程”，GB50204《混凝土结构工程施工质量验收规范》“第7章混凝土分项工程”等相关规定，并根据现场调研合理增加取样个数。5.硐室工程竣工验收参照GB50213《煤矿井巷工程质量验收规范》“第7章掘进工程、第8章混凝土与钢筋混凝土工程、第9章锚喷支护工程”、附录C、附录D、附录E”等相关规定执行。6.安全技术措施应严格执行《煤矿安全规程》“第二节井巷掘进与支护”等相关规定。本标准的内容与法