煤礦防治水工作實(shí)踐中幾點(diǎn)思考與建議

呂玉廣 ，喬 偉 ，靳德武 ，李小琴 ，李 杰

（1.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 資源與地球科學(xué)學(xué)院, 江蘇 徐州 221116；2.內(nèi)蒙古上海廟礦業(yè)有限責(zé)任公司, 內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 016299；3.中煤科工西安研究院(集團(tuán))有限公司, 陜西 西安 710054）

0 引 言

“探放水”一詞最早見于1956 年黃繼武發(fā)表在《合肥礦業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)》“焦作礦務(wù)局與礦井水作斗爭(zhēng)的經(jīng)驗(yàn)”，指出“探放水”包括“探水”和“放水”2 部分，針對(duì)焦作礦務(wù)局所屬煤礦解放前留下的老窯水，其位置、水量、水壓、規(guī)模等都不清楚，先進(jìn)行“探水工作”，然后實(shí)施“從上而下分段放水”[1]。1974 年，徐州礦務(wù)局地質(zhì)測(cè)量處公開發(fā)表的《掌握礦井充水規(guī)律，作好防治水害工作》，針對(duì)古空和老峒水治理提出十六字方針：“有水必放、有疑必探、先探后掘、不探不掘”[2]，是探放水原則的早期表述。原國(guó)家煤炭工業(yè)部發(fā)布的《煤礦防治水工作條例》（1986）明確了防治水原則：“有疑必探、先探后掘”[3]?！睹旱V防治水規(guī)定》（2009）進(jìn)一步提出“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采”的防治水原則[4]，預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)是前提，先治后采是落腳點(diǎn)?！睹旱V防治水細(xì)則》[5]（2018，以下簡(jiǎn)稱《細(xì)則》）繼承了前版十六字原則。可見，“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采”是歷經(jīng)幾代人不懈的努力，從實(shí)踐中總結(jié)出來的，對(duì)預(yù)防和減少煤礦水害事故發(fā)揮了重要作用。2011 年山西省煤炭工業(yè)廳出臺(tái)了《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)煤礦防治水工作的若干規(guī)定》政策性文件[6]，提出“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有掘必探、有采必探、先探后掘、先探后采”原則，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)“有掘必探”。近年來，其他省份積極跟進(jìn)，甚至一刀切式執(zhí)行“有掘必探”。關(guān)于“有疑必探”的內(nèi)涵、“有掘必探”是否具有普適性、是否能執(zhí)行到位等值得商榷。單純?yōu)榱巳趸泿r劣化效應(yīng)而采取的預(yù)疏干措施，此類疏干孔是否應(yīng)該與常規(guī)的“探放水”鉆孔在施工要求上加以區(qū)別也值得探討；相關(guān)規(guī)程中“導(dǎo)水裂隙帶”的定義、計(jì)算公式以及附圖之間存在相互矛盾之處，容易在部分工程技術(shù)人員中產(chǎn)生困惑，建議做適當(dāng)修改，以期規(guī)程、規(guī)范更趨完善，更好地服務(wù)于安全生產(chǎn)。

1 關(guān)于“有掘必探”的探討

1.1 “有疑必探”的內(nèi)涵探討

《細(xì)則》專家解讀[7]：有疑必探是指根據(jù)水害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)評(píng)價(jià)結(jié)論，對(duì)可能構(gòu)成水害威脅的地區(qū)，采用物探、化探和鉆探等綜合探測(cè)手段，查明并排除水害?！都?xì)則》中規(guī)定的8 種情況均為“有疑”，必須按規(guī)定探放水。

預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)是專業(yè)技術(shù)人員憑借自己的專業(yè)知識(shí)、充分發(fā)揮其主觀能動(dòng)性，在地質(zhì)和水文地質(zhì)分析基礎(chǔ)上，超前預(yù)測(cè)可能存在的水害。具體針對(duì)探放水工作，“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)”是“有疑必探”的前提，“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)”必須解決以下問題：

1）預(yù)測(cè)水害類型。根據(jù)不同的水害類型采取不同的布孔方式，確定孔組數(shù)量，采取與水害類型相適應(yīng)的安全技術(shù)措施。

2）預(yù)測(cè)水源（水體）的空間位置。根據(jù)水源所處的空間位置，確定探測(cè)方法、探測(cè)方向，設(shè)計(jì)鉆孔的方位角、仰角、深度、超前距、幫距等。

3）預(yù)測(cè)水壓。依據(jù)在用規(guī)程，水壓大于0.1 MPa時(shí)需要預(yù)先固結(jié)套管、注漿固管、耐壓試驗(yàn)，帶閥鉆進(jìn)；水壓大于1 MPa 時(shí)原則上禁止在煤層內(nèi)探放充水?dāng)鄬?、含水層水及陷落柱水；水壓大?.5 MPa 時(shí)鉆機(jī)必須采用反壓和防噴裝置。根據(jù)預(yù)測(cè)水壓大小選擇與水壓相適應(yīng)的鉆探設(shè)備、設(shè)計(jì)鉆孔結(jié)構(gòu)、止水套管的耐壓值等。

1.2 山西省“有掘必探”的合理性探討

關(guān)于“有掘必探”，目前尚未查到官方或其他權(quán)威性解讀。歷史上山西省境內(nèi)私營(yíng)小煤礦較多，亂挖亂采現(xiàn)象突出，留下了大量的古井老窯，以致于老窯水透水事故多發(fā)。2010 年3 月28 日華晉焦煤有限公司王家?guī)X煤礦發(fā)生老空積水特別重大透水事故，次年8 月山西省政府出臺(tái)了晉政發(fā)辦〔2011〕70 號(hào)文件，率先提出：“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有掘必探、有采必探、先探后掘、先探后采”二十字方針。

山西省在歷史上遺留的老窯分布廣、各項(xiàng)開采資料嚴(yán)重缺失、老窯水害事故頻發(fā)這一特殊的現(xiàn)實(shí)背景下提出“有掘必探”，其水害類型明確、水壓上限可以大致估測(cè)、水體空間位置指向清晰，具備探放水工程設(shè)計(jì)的條件?？梢姡轿魇〉摹坝芯虮靥健辈皇敲つ啃蕴?，結(jié)合其歷史原因和現(xiàn)實(shí)背景，有其合理性。

如果在大范圍內(nèi)一刀切式強(qiáng)行推廣“有掘必探”，勢(shì)必弱化“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)”的作用，通過預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)查“疑”并確定“疑”的性質(zhì)及相關(guān)參數(shù)的過程會(huì)被忽略，探放水工程設(shè)計(jì)和安全技術(shù)措施的編制缺少依據(jù)。故此，《細(xì)則》仍然堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采”的防治水原則。

1.3 盲目性“有掘必探”存在執(zhí)行問題

近年來，各級(jí)政府部門對(duì)煤礦安全監(jiān)管力度逐步加大，紛紛效仿山西省的做法，要求“有掘必探”。經(jīng)過“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)”沒有發(fā)現(xiàn)“疑”的情況下執(zhí)行“有掘必探”，勢(shì)必帶來以下問題：

1）設(shè)計(jì)難。不確定水害類型，無法選擇探測(cè)方法和手段；不確定富水性，無法預(yù)計(jì)涌（放）水量，防排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)無依據(jù)；不確定水體空間位置，無法設(shè)計(jì)鉆孔方位角、仰角、孔深及孔組數(shù)量等；不確定水壓上限，無法設(shè)計(jì)鉆孔結(jié)構(gòu)及止水套管耐壓值，無法確定鉆探設(shè)備是否需要具備防噴、反壓功能（通常煤礦探放水鉆機(jī)不具備此2 項(xiàng)功能）?？傊@種“有掘必探”是盲目性探，探放水工程設(shè)計(jì)難。

2）落實(shí)難。行業(yè)內(nèi)尚無“有掘必探”的執(zhí)行說明，煤礦企業(yè)執(zhí)行“有掘必探”的普遍做法是，向掘進(jìn)前方施工3 個(gè)鉆孔，孔深120 m，掘進(jìn)100 m，超前距不小于20 m，掘進(jìn)與探水作業(yè)交替進(jìn)行。按照開孔→下止水套管→注漿固管→候凝→掃孔→打壓試驗(yàn)（合格）→帶閥鉆進(jìn)→終孔施工程序，完成3 個(gè)探水孔大約需要7 d。目前，社會(huì)上煤巷掘進(jìn)日進(jìn)尺普遍超過15 m，則一半時(shí)間用來掘進(jìn)一半時(shí)間用來超前探放水。據(jù)《煤炭信息》（周刊2015 年第9 期）報(bào)道，神東大柳塔煤礦煤巷日進(jìn)尺達(dá)158 m，掘進(jìn)與探水交替作業(yè)更是難以落實(shí)。

3）監(jiān)管難?！坝幸杀靥健笔瞧髽I(yè)確保安全生產(chǎn)的自主性行為，執(zhí)行上具有內(nèi)生動(dòng)力；“有掘必探”是被動(dòng)地執(zhí)行，經(jīng)過“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)”沒有發(fā)現(xiàn)“疑”的情況下執(zhí)行“有掘必探”，不用專用鉆機(jī)、不下止水套管、不注漿固管、不打壓試驗(yàn)等違反規(guī)程的現(xiàn)象會(huì)增多，久而久之于無形中侵蝕規(guī)程的嚴(yán)肅性，安全監(jiān)管難度增加。

1.4 通過案例分析“有掘必探”的非必要性

部分政府安全監(jiān)管部門和煤炭企業(yè)集團(tuán)，本著嚴(yán)于規(guī)程、高于規(guī)程的理念，把“有掘必探”當(dāng)成萬全之策、兜底性措施，認(rèn)為只要超前探放水就可以避免一切水害事故。通過一起突水案例分析，進(jìn)一步探討“有掘必探”作為萬全之策可行與否。

某礦開采侏羅紀(jì)延安組煤層，分為上、中、下3個(gè)煤組，一水平開拓中上組煤，二水平開拓下組煤。由于中上組煤可采儲(chǔ)量較少，礦井投產(chǎn)初期以暗斜井向下延伸開拓下組煤。一分區(qū)輸送帶暗斜井設(shè)計(jì)斜長(zhǎng)543 m（-14°下山），施工到503 m 時(shí)底板突水，水量3 600 m3/h，礦井被淹。

事后查明，延安組煤系地層底部（21 煤底板）含礫粗砂巖發(fā)育，單位涌水量0.040 4～1.331 5 L/（m·s），突水點(diǎn)水壓4.6 MPa，突水時(shí)巷道底板下距含水層約13 m（圖1）。由于歷史原因，勘探過程中沒有發(fā)現(xiàn)該含水層，甚至沒有“寶塔山砂巖”含水層的概念，屬于水文地質(zhì)條件探查不清引發(fā)的一起底板突水事故[8]。

圖1 突水點(diǎn)示意Fig.1 Schematic of water inrush point

礦井地質(zhì)勘探報(bào)告、水文地質(zhì)補(bǔ)充勘探報(bào)告等均明確“下組煤頂?shù)装甯凰詷O弱”。在此情況下，被動(dòng)地執(zhí)行“有掘必探”，按習(xí)慣做法設(shè)計(jì)3 個(gè)超前探水孔，其中1 個(gè)孔設(shè)計(jì)為-14°，另外2 孔向正前方探，每次鉆探120 m，控制超前距不小于20 m，事故未能避免。

如果向巷道側(cè)幫探或探頂板，事故仍不可避免。如果探底板，由于鉆機(jī)不具備防噴裝置，高壓水瞬間噴出有傷人危險(xiǎn)；鉆機(jī)不具備反壓裝置，高壓水可能會(huì)將鉆具頂出盤繞在巷道內(nèi)，有傷人危險(xiǎn)。井下地球物理探查即使發(fā)現(xiàn)了巷道底板富水性異常，隨后必須鉆探驗(yàn)證，但物探不能預(yù)測(cè)水壓及其富水性，探到含水層后無法止水，事故仍不可避免。

能夠引發(fā)水害事故的原因多種多樣，基礎(chǔ)性技術(shù)工作是根本，“有掘必探”并非萬全之策或兜底性措施。

1.5 對(duì)執(zhí)行“有掘必探”的建議

行業(yè)性的規(guī)程、規(guī)范必須考慮其普適性，“有疑必探”防治水原則是科學(xué)的。某些地方[9-10]在特定條件下執(zhí)行“有掘必探”，建議注意以下幾點(diǎn)：

1）執(zhí)行“有掘必探”前，必須經(jīng)過周密調(diào)查、科學(xué)研判（預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)），當(dāng)某種水害隱患在本區(qū)內(nèi)普遍存在且又難以通過地面工程探查清楚，或地面探查不經(jīng)濟(jì)時(shí)，井下可按“有掘必探”執(zhí)行，如山西省老窯積水隱患，但仍應(yīng)分類指導(dǎo)，不宜一刀切。

2）執(zhí)行“有掘必探”時(shí)應(yīng)盡量縮小適用范圍，可以限定在某一特定礦區(qū)、某一特定井田或某一特定采區(qū)甚至是某一項(xiàng)工程，總之，范圍不宜無限擴(kuò)大。

3）《細(xì)則》中明確的8 種“疑點(diǎn)”，必須嚴(yán)格按規(guī)程要求探放水。

2 關(guān)于西北軟巖條件下疏干開采技術(shù)探討

2.1 西北侏羅-白堊地層特征及工程劣化現(xiàn)象

西北侏羅紀(jì)延安組煤田煤層層數(shù)多、厚度大，資源儲(chǔ)量豐富，是我國(guó)重要的戰(zhàn)略性煤炭基地之一，在我國(guó)六大水害類型分區(qū)中屬于西北砂巖裂隙型水害區(qū)[11]，巖層條件具有如下特征[12-14]：

1）弱膠結(jié)性：成巖期短，膠結(jié)性差，大多數(shù)砂巖遇水崩解，在水動(dòng)力條件下具有流砂屬性。疏放水工程表明“有砂巖就有水，出水必出砂”（圖2）。

圖2 錨索孔出水與析出的泥砂Fig.2 Outlet of anchor cable hole (containing sand)

2）低強(qiáng)度：區(qū)內(nèi)大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，巖石單軸抗壓強(qiáng)度0.5～60 MPa，平均不足10 MPa，總體力學(xué)強(qiáng)度低，屬極軟弱巖體。

3）強(qiáng)膨脹性：以上海廟礦區(qū)為例，侏羅白堊系泥巖礦物成分分析結(jié)果表明，巖石中含有的珍珠陶土、高嶺石、伊利石、蒙脫石質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過30%，甚至達(dá)到80%，表現(xiàn)出強(qiáng)膨脹性和塑性流變性特征。采場(chǎng)巖石遇水軟化、泥化，造成掘進(jìn)機(jī)陷底、人員行走困難，裸露巖體吸水后膨脹擴(kuò)容，煤與巖石分界處形成臺(tái)階（圖3）。

圖3 泥化、膨脹現(xiàn)象Fig.3 Argillization and expansion

4）富水性：煤層頂板為砂泥質(zhì)互層型沉積建造，砂巖含水但砂巖層賦存極不規(guī)律。以上海廟礦區(qū)為例，煤層頂板砂巖含水層單位涌水量小于0.1 L/（m·s），富水性由極弱至弱，不直接危及安全。但頂板淋水誘使采場(chǎng)泥化、弱化，出現(xiàn)底鼓變形、采煤支架陷底、受底鼓影響刮板輸送機(jī)上翹，采煤工作面無法正常推進(jìn)，嚴(yán)重制約采煤效率。

為改善作業(yè)環(huán)境、提高生產(chǎn)效率，需要對(duì)頂板水預(yù)先疏干，創(chuàng)造無水環(huán)境下采煤的條件，從而提高生產(chǎn)效率。

2.2 疏干開采工程實(shí)踐

上海廟礦區(qū)目前疏放頂板水的做法[15-16]：在工作面進(jìn)、回風(fēng)巷道內(nèi)，每隔100～120 m 布置1 組鉆孔，工作面寬度小于260 m 時(shí)采用“雙層雙向扇形布孔”，每組鉆孔24 個(gè)；工作面寬度超過260 m 時(shí)采用“三層雙向扇形布孔”方式，每組鉆孔36 個(gè)。仰角相同的鉆孔稱為同層鉆孔，層與層之間鉆孔仰角相差10°左右，均終孔于導(dǎo)水裂隙帶頂界面附近。以走向長(zhǎng)度2 500 m、寬度320 m 的工作面為例，每個(gè)采煤面需要布置50 組放水孔，疏放水鉆孔總數(shù)約1 800 個(gè)。

近年來已回采16 個(gè)采面，疏放水孔總數(shù)約19 160個(gè)。單孔涌水量q≤0.5 m3/h 約占46%，0.5 m3/h＜q≤5 m3/h 約占32%，5 m3/h＜q≤20 m3/h 約占18%，20 m3/h＜q≤36 m3/h 約占4%，最大單孔涌水量36 m3/h，平均噸煤放水量0.142 m3。通過頂板水預(yù)先疏干，改善了采煤作業(yè)環(huán)境（圖4），回采工效提高了471%。

圖4 疏放水前后采場(chǎng)作業(yè)環(huán)境對(duì)比Fig.4 Comparison of stope operation environment before and after drainage

2.3 關(guān)于疏干孔施工技術(shù)探討

礦區(qū)內(nèi)煤層埋藏較深，根據(jù)鉆孔觀測(cè)的水位換算，煤層頂板含水層水壓均大于3.0 MPa。如果疏放水孔按照現(xiàn)行規(guī)程中探放水孔的技術(shù)要求進(jìn)行管理，必須滿足以下6 點(diǎn)：

1) 水壓大于0.1 MPa 時(shí)，放水孔必須預(yù)先固結(jié)止水套管并安裝閘閥；

2) 水壓大于3 MPa 時(shí)，止水套管長(zhǎng)度不小于20 m；

3) 水壓大于3 MPa 時(shí)，套管耐壓值不小于4.5 MPa；

4) 水壓大于1.5 MPa 時(shí)，鉆機(jī)必須具備反壓裝置和防噴裝置；

5) 耐壓試驗(yàn)合格后，必須安裝閘閥并帶閥鉆進(jìn)；

6) 水壓高于1 MPa，原則上不得在煤層內(nèi)鉆探。

疏放水孔如果按照上述技術(shù)要求施工，技術(shù)層面上可以實(shí)現(xiàn)，但疏放水工期將延長(zhǎng)12～30 個(gè)月，采面投產(chǎn)時(shí)間相應(yīng)延后12～30 個(gè)月，造成生產(chǎn)接續(xù)緊張，而接續(xù)緊張是煤礦重大安全隱患之一；持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，軟巖巷道的變形量就越大，返修巷道的工程量增加，大幅增加生產(chǎn)成本；與此同時(shí)鉆探隊(duì)伍也將十分龐大，疏放水費(fèi)用成倍增加，企業(yè)將不堪重負(fù)。

含水層富水性由極弱至弱、單孔涌水量小，不存在突水的安全隱患，礦方將與探放水有關(guān)的鉆孔區(qū)分為“探水鉆孔”和“疏放水孔”，按照不同的技術(shù)要求施工，化解了疏放水與生產(chǎn)之間的矛盾。

1) 探水鉆孔：《細(xì)則》中列舉的8 種情況以及“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)”發(fā)現(xiàn)的“疑”，嚴(yán)格按規(guī)程規(guī)定的技術(shù)要求施工探放水孔，此類鉆孔稱為探水鉆孔。

2) 疏放水孔：其他用來疏放頂板砂巖水的鉆孔稱為疏放水孔。規(guī)定孔口套管長(zhǎng)度1.5 m，用棉紗配合錨固劑固定（保證管壁外不滲水），套管用來連接導(dǎo)水軟管，防止水落到巷道底板浸泡巖石，無需做耐壓試驗(yàn)。

2.4 關(guān)于疏放水技術(shù)規(guī)范修改建議

《細(xì)則》第六十六條：“疏干（降）開采半固結(jié)或者較松散的古近系、新近系、第四系含水層覆蓋的煤層時(shí)，開采前應(yīng)當(dāng)遵守下列規(guī)定……”。未考慮我國(guó)西北地區(qū)侏羅系弱膠結(jié)低強(qiáng)度高膨脹地層特點(diǎn)。

《細(xì)則》第六十二條：“當(dāng)煤層（組）頂板導(dǎo)水裂隙帶范圍內(nèi)的含水層或者其他水體影響采掘安全時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用超前疏放……等方法，消除威脅后，方可進(jìn)行采掘活動(dòng)”。本條款針對(duì)頂板含水層水危及安全的情況而做出的規(guī)定。

該礦區(qū)根據(jù)軟巖地質(zhì)條件及水文地質(zhì)條件，將疏放水孔與探水孔加以區(qū)分的做法，與《細(xì)則》沒有沖突。但由于規(guī)程缺少相應(yīng)條款約束，安全監(jiān)管部門通常會(huì)按照現(xiàn)行規(guī)程中探放水孔的要求進(jìn)行監(jiān)察管理，否則執(zhí)法無據(jù)。建議在修訂《細(xì)則》時(shí)，增加“軟巖工程地質(zhì)條件下，單純?yōu)榻鉀Q軟巖劣化效應(yīng)開展的疏放水工程，由煤礦業(yè)務(wù)部門制定施工技術(shù)要求，報(bào)煤炭企業(yè)總工程師審批。”

3 關(guān)于規(guī)程中“導(dǎo)水裂隙帶”的探討

3.1 規(guī)程對(duì)導(dǎo)水裂隙帶的定義

《細(xì)則》第八章附則中關(guān)于導(dǎo)水裂隙帶的定義為：“導(dǎo)水裂隙帶，是指垮落帶上方一定范圍內(nèi)的巖層發(fā)生斷裂，產(chǎn)生裂隙，且具有導(dǎo)水性的巖層范圍?！?/p>

《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)范》[17]（以下簡(jiǎn)稱《三下開采規(guī)范》）附錄1中對(duì)關(guān)于導(dǎo)水裂縫帶的定義為：“垮落帶上方一定范圍內(nèi)的巖層產(chǎn)生斷裂，且裂縫具有導(dǎo)水性，能使其范圍內(nèi)覆巖層中的地下水流向采空區(qū)，這部分巖層范圍稱為導(dǎo)水裂縫帶”。

可見，《細(xì)則》中導(dǎo)水裂隙帶與《三下開采規(guī)范》中導(dǎo)水裂縫帶內(nèi)涵是一致的，包含3 條關(guān)鍵信息：位于垮落帶上方；由于采動(dòng)產(chǎn)生的裂隙（縫）；裂隙（縫）具有導(dǎo)水性。

3.2 規(guī)程附圖中導(dǎo)水裂隙帶的含義

《細(xì)則》附錄六針對(duì)煤層露頭被松散富水性強(qiáng)的含水層覆蓋時(shí)防隔水煤（巖）柱留設(shè)給出了計(jì)算公式，并以“附圖6-1”示意（圖5）。圖中Hd為導(dǎo)水裂隙帶高度，Hb為保護(hù)層厚度。從附圖可以看出，導(dǎo)水裂隙帶包括垮落帶。

圖5 《細(xì)則》的附圖6-1Fig.5 Attached figure 6-1 of detailed rules

《三下開采規(guī)范》附錄4：“防水安全煤（巖）柱的垂高（Hsh）應(yīng)當(dāng)大于或者等于導(dǎo)水裂縫帶的最大高度（Hli）加上保護(hù)層厚度（Hb），如附圖4-1 所示”（圖6），可以看出，導(dǎo)水裂隙帶（Hli）包括垮落帶。

圖6 《三下開采規(guī)范》的附圖4-1Fig.6 Attached Fig.4-1 of code for mining

事實(shí)上，《三下開采規(guī)范》給出的導(dǎo)水裂隙帶計(jì)算公式，計(jì)算結(jié)果也包括垮落帶。

依據(jù)名詞解釋，導(dǎo)水裂隙帶不包括垮落帶（位于垮落帶上方）；基于慣性思維，導(dǎo)水裂隙高度是指導(dǎo)水裂隙帶頂界面與底界面之間的豎直高度。依據(jù)規(guī)程附圖，導(dǎo)水裂隙帶包括垮落帶（導(dǎo)水裂隙帶高度為煤層頂板到導(dǎo)水裂隙帶頂界面之間的豎直高度）；依據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算的導(dǎo)水裂隙帶高度也包括垮落帶。由此導(dǎo)致對(duì)導(dǎo)水裂隙帶理解上的歧義，以至于部分工程技術(shù)人員基于慣性思維和對(duì)名詞解釋的理解，將垮落帶高度、導(dǎo)水裂隙帶高度、保護(hù)層厚度三者相加作為防隔水煤（巖）柱的高度。

3.3 對(duì)導(dǎo)水裂隙帶名詞解釋修改建議

為避免上述理解上的偏差，提出以下2 種修改建議，二者可選其一。

1) 對(duì)裂隙帶和導(dǎo)水裂隙帶進(jìn)行區(qū)分，分別定義。裂隙帶：指垮落帶上方一定范圍內(nèi)的巖層發(fā)生斷裂，產(chǎn)生裂隙，且具有導(dǎo)水性的巖層范圍。導(dǎo)水裂隙帶：指煤層頂板上方一定范圍內(nèi)的巖層發(fā)生垮落、斷裂，產(chǎn)生裂隙，且具有導(dǎo)水性的巖層范圍。裂隙帶不包括垮落帶，導(dǎo)水裂隙帶包括垮落帶，以圖形示意如下（圖7）。

圖7 裂隙帶與導(dǎo)水裂隙帶示意Fig.7 Schematic of fracture zone and water conducting fracture zone

20 世紀(jì)80 年代劉天泉院士基于采礦工程實(shí)踐提出的覆巖移動(dòng)“三帶”模型，“三帶”包括垮落帶、裂隙帶、彎曲下沉帶，采煤支架工作阻力必須大于支架支撐范圍垮落帶巖體的重力[18]。隨后，“三帶”模型開始應(yīng)用于防治水專業(yè)，為強(qiáng)調(diào)其導(dǎo)水性，將裂隙帶重新定義為導(dǎo)水裂隙帶?？梢姡严稁Ц拍钚纬蓵r(shí)間較早，導(dǎo)水裂隙帶概念出現(xiàn)在后，做出上述修改符合歷史沿革。

2) 對(duì)導(dǎo)水裂隙帶和導(dǎo)水裂隙帶高度分別定義。導(dǎo)水裂隙帶：指垮落帶上方一定范圍內(nèi)的巖層發(fā)生斷裂，產(chǎn)生裂隙，且具有導(dǎo)水性的巖層范圍。導(dǎo)水裂隙帶高度：指煤層頂板到導(dǎo)水裂隙帶頂界面之間的豎直高度。導(dǎo)水裂隙帶不包括垮落帶，與現(xiàn)行規(guī)程（規(guī)范）中的名詞解釋相吻合；導(dǎo)水裂隙帶高度包括垮落帶的高度，與現(xiàn)行規(guī)程（規(guī)范）中的附圖以及經(jīng)驗(yàn)公式相吻合，以圖形示意如下（圖8）。這樣修改后，采礦工程專業(yè)和防治水專業(yè)對(duì)覆巖移動(dòng)“三帶模型”的理解更能保持一致性。

圖8 導(dǎo)水裂隙帶與導(dǎo)水裂隙帶高度示意Fig.8 Schematic of height of water conducting fracture zone and water conducting fracture zone

此外，《細(xì)則》稱之為導(dǎo)水裂隙帶，《“三下”開采規(guī)范》稱之為導(dǎo)水裂縫帶，兩個(gè)規(guī)程同是服務(wù)于煤炭工業(yè)，同一概念的專業(yè)術(shù)語最好統(tǒng)一，避免表述上的混亂。

4 結(jié) 論

1）山西省提出的“有掘必探”有明確的針對(duì)性（老窯積水），鑒于其歷史原因和現(xiàn)實(shí)條件，執(zhí)行“有掘必探”有一定的合理性，但也應(yīng)該在深入分析、充分研判的基礎(chǔ)上盡量縮小適用范圍，不宜無限擴(kuò)大。一刀切式“有掘必探”是盲目地探，成本高、執(zhí)行難、效果不理想。

2）各級(jí)政府監(jiān)管部門以及煤炭企業(yè)集團(tuán)不宜以“嚴(yán)于規(guī)程”為借口，隨意改動(dòng)有關(guān)規(guī)程、規(guī)范中的表述。針對(duì)山西省老空水的特殊情況，可以另行補(bǔ)充說明，以免其他地區(qū)不加分析地直接效仿。

3）《細(xì)則》以及相關(guān)規(guī)程僅從安全角度提出需要疏干（降）開采的幾種情況，沒有涉及為改善作業(yè)環(huán)境需要預(yù)先疏干的軟巖地質(zhì)條件。后一種情況下的疏放水鉆孔施工宜與常規(guī)的探放水孔有所區(qū)別，規(guī)程宜做原則性規(guī)定，由煤礦企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人組織制定具體的施工技術(shù)措施。

4）《細(xì)則》以及相關(guān)規(guī)程對(duì)導(dǎo)水裂隙帶以及導(dǎo)水裂隙帶高度定義不夠清晰，容易產(chǎn)生誤導(dǎo)，宜加以修訂；導(dǎo)水裂隙帶與導(dǎo)水裂縫帶這2 個(gè)專業(yè)術(shù)語內(nèi)涵一致，同是服務(wù)于煤炭工業(yè)，建議將其統(tǒng)一為導(dǎo)水裂隙帶。