煤矿采空区隐蔽致灾因素普查内容与普查方法

前面我们讨论了“矿山隐蔽致灾因素：内涵、普查原则和要求”、“矿山隐蔽致灾因素普查方法与结果上报流程”，今天根据行业标准KA/T 22.2—2024《矿山隐蔽致灾因素普查规范 第 2 部分：煤矿》谈谈采空区的隐蔽致灾因素普查，包括：普查范围、主要普查内容、资料收集与分析、现场调查、现场探查方法、普查程度及危险性分析以及普查结论。

一、普查范围

涵盖煤矿井（境）界内本矿开采形成的采空区、历史遗留的采空区（老窑）、废弃井筒以及相邻矿井开采形成的采空区（巷道）等，且需收集井（境）界内及井（境）界外 200m 范围内采空区资料。

二、主要普查内容

1. 基本情况：形成时间、埋深、位置、面积、采厚、范围、开采煤层、开采方式、采出率、顶板控制方式、煤柱留设情况等。

2. 废弃井筒情况：形式、井口位置、井口标高、井筒结构、断面尺寸、井深 / 延伸方向、封闭方法、封闭材料、封闭质量等。

3. 积水情况：积水面积、水位标高、水质、积水量等。

4. 火区情况：位置、范围、温度、气体成分等。

5. 瓦斯及有毒有害气体情况：比如采用气体检测仪检测到某采空区内瓦斯浓度达到 5%，同时含有少量 H₂S 等有毒有害气体。

6. 顶板垮落情况：比如通过井下观测，发现某采空区顶板部分垮落，垮落高度约为 2m。

7. 地表塌陷裂缝情况：位置、深度、长度、宽度、延展方向、导水漏风情况、裂缝内温度、气体成分等。

8. 采空区密闭情况：位置、规格、构建材料、密闭方式，观测孔、措施孔和放水孔情况，密闭墙内积水情况，密闭墙体受压变形情况，密闭墙内外压差，密闭墙漏风情况等。

三、现场调查

1. 掌握地形地貌，标识地表建（构）筑物、废弃井筒井口位置。

2. 调查采煤塌陷裂缝分布、展布情况，辅助判断疑似火区位置。

3. 掌握井下采空区密闭、探放水孔参数，辅助判断积水、瓦斯积聚情况。

4. 校对自然发火监测资料，掌握自然发火指标性气体、温度异常情况，判断自燃情况。

四、现场探查方法

1. 地面物探探测

   • 生产区和规划区及其影响范围内未查明采空区，采用地面物探方法查明几何、属性特征；其他区域查明位置、范围。

   • 地面物探范围包含初步推断的采空区和外延区，外延不少于 100m。

   • 根据地质等条件综合确定物探方法，不同探测深度适用不同方法，比如探地雷达法、高密度电阻率法、瞬变电磁法、直流电测深法等。

   • 确定测网密度。

2. 矿井物探探测

   • 符合《煤矿防治水细则》要求，结合施工位置等信息确定物探方法。

   • 根据地质任务、探测方法确定测线测点布置。

3. 井工煤矿地面钻探探查

   • 钻孔数量根据物探测区及异常区数量、面积确定，终孔深度进入目标采空区或穿过目标煤层底板至少 5m。

   • 进行编录、测斜等工作，分析岩芯采取率等数据判断采空区情况。

4. 露天煤矿钻探探查

   • 结合物探测区、异常区及采剥计划开展，对物探圈定异常区每个物探测区布置不少于 3 个验证钻孔，发现特殊情况时不少于 5 个。

   • 进行编录、测斜等工作，验证采空区位置、范围及积水、火区等情况。

   • 上覆岩层厚度达到已知采空区极限安全厚度前，开展顶板安全探查工作，编制钻探方案。包括估算极限安全厚度、设计勘探线、采用多种探查方法等。

5. 井下钻探探查

   • 钻孔组数、个数能验证物探圈定异常区，技术要求按《煤矿防治水细则》井下探放水要求执行。

   • 根据探查目的综合确定观测方法，如探查火区温度采用钻孔测温法，探查顶板情况采用钻孔窥视方法等。

五、普查程度及危险性分析

1. 对于生产区和规划区及其影响范围内采空区，查明多项要素并分析危险性。

2. 其他区域查明位置、范围等情况，分析对生产区和规划区的影响。

六、普查结论

包括资料收集分析、现场探查、测试与试验等工作量，普查成果、程度、危险性分析及防治措施等内容，并编制相关汇总表和成果图，如采空区综合普查成果汇总表、普查成果统计表、废弃井筒普查成果统计表，绘制采空区普查成果图等。