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。
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。
3.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。
4.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。