ICS13.020

CCSD04

T/ACCEM

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/ACCEMXXXX-XXXX

急傾斜煤層火區(qū)治理技術(shù)規(guī)范

Technicalspecificationsforthetreatmentofsharplyinclinedcoalseam

fireareas

（征求意見(jiàn)稿）

20XX-XX-XX發(fā)布20XX-XX-XX實(shí)施

中國(guó)商業(yè)企業(yè)管理協(xié)會(huì)發(fā)布

T/ACCEMXXX

急傾斜煤層火區(qū)治理技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了急傾斜煤層火區(qū)治理技術(shù)的術(shù)語(yǔ)和定義、治理方案設(shè)計(jì)、火區(qū)治理、塌陷區(qū)治理、巖

土爆破、治理區(qū)坑底封堵回填、排土場(chǎng)建設(shè)、環(huán)境保護(hù)。

本文件適用于急傾斜煤層火區(qū)治理，其他煤層火區(qū)治理可參考使用。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB50007建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范

CB50021巖土工程勘察規(guī)范

GB50197煤炭工業(yè)露天礦設(shè)計(jì)規(guī)范

GB50330建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范

JGJ79建筑地基處理規(guī)范

3術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

預(yù)裂爆破pre-splitblasting

指進(jìn)行石方開(kāi)挖時(shí)，在主爆區(qū)爆破之前沿設(shè)計(jì)輪廓線先爆出一條具有一定寬度的貫穿裂縫，以緩沖、

反射開(kāi)挖爆破的振動(dòng)波控制其對(duì)保留巖體的破壞影響，并獲得較平整的開(kāi)挖輪廓.

4治理方案設(shè)計(jì)

4.1設(shè)計(jì)原則

4.1.1方案設(shè)計(jì)遵循“安全第一、技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理”的原則。

4.1.2項(xiàng)目組在廣泛收集、查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，宜組織專(zhuān)家外出考察交流學(xué)習(xí)、現(xiàn)場(chǎng)踏勘，

經(jīng)過(guò)分析對(duì)比、反復(fù)論證。

4.2設(shè)計(jì)基本要求

方案設(shè)計(jì)應(yīng)遵循GB50197、GB50330、GB50007、JGJ79、CB50021、《煤礦安全規(guī)程》、《煤

田火災(zāi)滅火規(guī)范(試行)》、《地質(zhì)災(zāi)害防治條例》及其他相關(guān)法律、法規(guī)和規(guī)范。

4.3綜合治理方案

1

T/ACCEM

4.3.1基本情況調(diào)查

治理前應(yīng)通過(guò)地面調(diào)查、GPS定位、瞬變電磁勘探、高精度磁法勘探、高密度電法勘探、鉆探和

開(kāi)挖揭露等綜合勘探手段，整體上查明礦區(qū)煤層露頭帶隱伏火區(qū)及塌陷區(qū)的分布范圍和特征，為火區(qū)及

塌陷區(qū)的綜合治理提供依據(jù)。

4.3.2制定熄滅標(biāo)準(zhǔn)

4.3.2.1應(yīng)根據(jù)《煤田火災(zāi)滅火規(guī)范(試行)》的要求和確定的滅火治理目標(biāo)，制定熄滅標(biāo)準(zhǔn)。

4.3.2.2熄滅標(biāo)準(zhǔn)為經(jīng)測(cè)溫、取樣化驗(yàn)分析表明，只有同時(shí)具備下列條件時(shí)，方可認(rèn)為火區(qū)已經(jīng)熄滅:

a)地表著火征狀消失;

b)觀測(cè)孔內(nèi)氣體溫度呈持續(xù)下降趨勢(shì)，并穩(wěn)定在70℃以下；

c)觀測(cè)孔內(nèi)一氧化碳濃度呈持續(xù)下降，并穩(wěn)定在100ppm以下；

d)觀測(cè)孔內(nèi)氧氣濃度呈持續(xù)下降，并穩(wěn)定在7%以下；

e)火區(qū)內(nèi)磁異常值基本穩(wěn)定在一個(gè)數(shù)值上；

f)火區(qū)內(nèi)電異常值很弱，且有逐漸消失趨向；

g)測(cè)孔內(nèi)氣體溫度、一氧化碳濃度、氧氣濃度必須全部呈持續(xù)下降趨勢(shì)，持續(xù)時(shí)間不少于六個(gè)月，

個(gè)別孔監(jiān)測(cè)結(jié)果超過(guò)上述啊a、b、c條款規(guī)定指標(biāo)時(shí)，其占火區(qū)面積不得超過(guò)10%。

5火區(qū)治理

5.1治理方法

火區(qū)治理應(yīng)根據(jù)結(jié)合煤礦區(qū)火區(qū)分別特點(diǎn)，確定火區(qū)治理方案和塌陷區(qū)治理方案。

5.2治理施工流程

火區(qū)治理工藝流程圖可參見(jiàn)圖1。

2

T/ACCEMXXX

圖1火區(qū)治理工藝流程圖

5.3治理施工

5.3.1上覆巖層的剝挖

5.3.1.1剝挖范圍確定：火區(qū)治理剝離深度的確定應(yīng)依據(jù)著火煤層最大燃燒深度及火區(qū)內(nèi)煤層璧存情

況進(jìn)行確定。

5.3.1.2剝挖工藝：應(yīng)根據(jù)治理項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要求、地質(zhì)地形條件和排渣運(yùn)輸距離，綜合比較，確定適

宜剝挖工藝。

5.3.1.3剝離設(shè)備：應(yīng)考慮到大部分剝離作業(yè)均需在采空區(qū)上作業(yè)，同時(shí)考慮到設(shè)備自重、工作線長(zhǎng)

度等因素選擇適合的挖掘機(jī)配汽車(chē)進(jìn)行剝離。

5.3.1.4剝挖參數(shù)應(yīng)按下列要求進(jìn)行確定：

1)臺(tái)階劃分:根據(jù)所選用的開(kāi)挖工藝和設(shè)備選型，結(jié)合治理區(qū)煤巖賦存特點(diǎn)剝離臺(tái)階按水平

劃分臺(tái)階；

2)臺(tái)階高度:根據(jù)火區(qū)面積，滅火工期，確定采用挖掘機(jī)型號(hào)進(jìn)行剝挖作業(yè)，根據(jù)挖掘機(jī)確

定工作面最大高度，確定工作臺(tái)階通用高度；

3)剝挖帶寬度:應(yīng)根據(jù)考慮作業(yè)設(shè)備的規(guī)格、挖裝作業(yè)條件等因素，確定巖石剝挖帶寬度，

煤層剝挖帶寬度；

4)根據(jù)最小工作平盤(pán)寬度確定最小溝底寬。

5.3.1.5剝挖方式：剝離滅火以水平分層劃分臺(tái)階，工作面剝離方式為液壓挖掘機(jī)鏟。

5.3.2注水降溫

5.3.2.1高溫體、燃燒體處置

當(dāng)上部土巖剝離到一定程度，揭露著火煤層時(shí)，有可能因?yàn)橥L(fēng)條件的改善而引起著火煤層火勢(shì)更

加旺盛，形成高溫體及燃燒體，對(duì)剝離工作及人員安全構(gòu)成威脅。當(dāng)遇到高溫體及燃燒體時(shí)，首先應(yīng)采

3

T/ACCEM

用滅火酒水車(chē)對(duì)高溫體及燃燒體采取噴淋降溫方式進(jìn)行滅火，使燃燒體熄滅，高溫體降溫之后方可進(jìn)行

殘煤的回收及上部的剝離工作。

5.3.2.2火區(qū)剝挖前穿孔爆破

火區(qū)剝挖前需要穿孔爆破的，打眼作業(yè)前，必須先對(duì)打眼區(qū)域進(jìn)行注水降溫處理，等溫度下降到

50℃以下后，才可按設(shè)計(jì)的炮孔位置和技術(shù)規(guī)格進(jìn)行打眼。

5.3.3渣土外運(yùn)

在火區(qū)治理過(guò)程中，必須待過(guò)火圍巖徹底熄滅并降至常溫后方可將剝挖的土石方外運(yùn)至排土場(chǎng)，以

便后期治理的開(kāi)展。

5.4火區(qū)治理注意事項(xiàng)及安全措施

5.4.1工作平臺(tái)下部火區(qū)的判斷

完成露頭火區(qū)治理后，工作平臺(tái)下部火區(qū)根據(jù)物探報(bào)告圈定的范圍，以地表溫度、濕度，地表裂縫

處或山坡有無(wú)冒煙、有無(wú)刺鼻氣味、有無(wú)燒變巖為火區(qū)判斷的主要依據(jù)。

5.4.2深部火區(qū)的施工

在火區(qū)地表挖魚(yú)鱗坑并設(shè)置警戒線，先剝挖著火煤層頂板方向的巖層，形成工作平盤(pán)，再用酒水車(chē)

向魚(yú)鱗坑和著火煤層持續(xù)噴水降溫滅火，然后從頂板的板方向?qū)訉觿兺谶^(guò)火煤層。

5.4.3滅火水使用注意事項(xiàng)

5.4.3.1在滅火施工時(shí)，為節(jié)約滅火用水，宜采用酒水、注水和噴水三種方式:在對(duì)頭火區(qū)滅火時(shí)一般

采用注水方式;在深部火區(qū)滅火時(shí)，一般采用上部注水，側(cè)噴水方式，在剝離時(shí)注水噴水要持續(xù)進(jìn)行;

在對(duì)剝離后的過(guò)火殘煤和過(guò)火圍巖火時(shí)，用灑水方式。

5.4.3.2在滅火施工中，對(duì)挖掘機(jī)的斗勺、斗柄、連桿和轉(zhuǎn)斗油缸應(yīng)持續(xù)噴水降溫，以免損壞設(shè)備。

5.4.3.3為防止過(guò)火煤復(fù)燃，過(guò)火圍巖和過(guò)火殘煤在剝離后，先分別攤放于現(xiàn)場(chǎng)，繼續(xù)灑水降溫，待

其完全熄滅并降至常溫后運(yùn)至殘煤堆場(chǎng)和排土場(chǎng)。

5.4.3.4滅火施工揚(yáng)塵較大時(shí)，應(yīng)將注水、噴水滅火和灑水滅火、降塵結(jié)合起來(lái)，不間斷進(jìn)行。施工

時(shí)，應(yīng)充分利用老空水滅火。

5.4.4安全措施

5.4.4.1應(yīng)嚴(yán)格按照《火區(qū)治理安全技術(shù)措施》規(guī)定的治理工序、治理方法和安全措施進(jìn)行施工。

5.4.4.2滅火施工人員必須經(jīng)過(guò)崗前培訓(xùn)方可上崗。

5.4.4.3火區(qū)一旦被確認(rèn)，必須立即設(shè)置安全警示標(biāo)志，筑土墻圍擋，防止人員和設(shè)備落人火區(qū)。

5.4.4.4滅火施工人員必須佩戴防毒面具，立于火區(qū)上風(fēng)頭，防止發(fā)生有毒有害氣體中毒事故。

5.4.4.5滅火施工不得在夜間進(jìn)行。

5.4.4.6滅火施工時(shí)必須有專(zhuān)人指揮監(jiān)護(hù)。

6塌陷區(qū)治理

6.1治理流程

塌陷區(qū)治理工藝流程圖可參見(jiàn)圖2。

4

T/ACCEMXXX

圖2塌陷區(qū)治理工藝流程圖

6.2采空區(qū)上部施工

6.2.1由于塌陷區(qū)治理范圍內(nèi)的老窯開(kāi)采情況不明，且年代久遠(yuǎn)，會(huì)形成老窯積水，在治理過(guò)程中應(yīng)

加強(qiáng)勘探，施工應(yīng)在采空區(qū)覆蓋層臨界值以上進(jìn)行，臨界值以下應(yīng)通過(guò)爆破冒落、填實(shí)后方可進(jìn)行。

6.2.2當(dāng)揭露采空區(qū)后，應(yīng)在揭露的巷道側(cè)留設(shè)20m的安全平臺(tái)，方可進(jìn)行采空區(qū)出露煤層的封堵、

回填作業(yè)。

6.3鉆孔驗(yàn)證

在施工中，隨工作平臺(tái)的降深，必須逐層對(duì)煤層可能存在的采空區(qū)進(jìn)行鉆孔驗(yàn)證，孔深20m，孔

距10m。如地表至古空區(qū)頂部厚度超過(guò)20m時(shí)可開(kāi)挖10m，留有10m以上的安全厚度。如不足10m

時(shí)，應(yīng)采用爆破或開(kāi)挖的方法對(duì)古空區(qū)予以揭露，然后用渣土填埋，以保證施工人員和設(shè)備的安全。

6.4開(kāi)挖揭露

6.4.1開(kāi)挖時(shí)要遵循“逐層開(kāi)挖，逐層加固”的原則，每層開(kāi)挖高度不應(yīng)大于10m，開(kāi)挖完成一層，支

護(hù)一層。待上層加固工程實(shí)施完畢后方可進(jìn)行下層臺(tái)階的開(kāi)挖施工，以確保坡體穩(wěn)定和施工安全。

6.4.2當(dāng)發(fā)現(xiàn)采空區(qū)內(nèi)有積水時(shí)，應(yīng)及時(shí)抽排，用于工作面和道路的灑水降塵。

6.4.3當(dāng)煤層頂板內(nèi)出現(xiàn)采空區(qū)時(shí)，應(yīng)對(duì)采空區(qū)放頂或充填加固，以防止煤層頂板垮塌。

7巖土爆破

7.1基本要求

火區(qū)塌陷區(qū)治理和邊坡開(kāi)挖爆破是區(qū)別于一般爆破的特殊作業(yè)，必須嚴(yán)格按照火區(qū)塌陷區(qū)治理的操

作規(guī)程、作業(yè)規(guī)程和爆破專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工。施工過(guò)程中對(duì)于不同的爆區(qū)可根據(jù)不同的火區(qū)燃燒情

況、燒變巖軟硬程度和節(jié)理裂隙發(fā)育程度、塌陷區(qū)情況及周邊巖石結(jié)構(gòu)等條件確定合適的爆破方法和炸

藥單耗，在確保安全的前提下，最大限度地減少爆破炸藥量，節(jié)省爆破時(shí)間，降低爆破震動(dòng)，已達(dá)到最

佳爆破效果。

7.1.1火區(qū)塌陷區(qū)治理爆破

5

T/ACCEM

7.1.1.1根據(jù)采剝工藝藝的要求，治理項(xiàng)目火區(qū)和塌陷區(qū)爆破應(yīng)采用合適的爆破方式，確定配套的鉆

孔設(shè)備。

7.1.1.2火區(qū)塌陷區(qū)治理爆破施工應(yīng)符合下列要求:

a)通過(guò)鉆孔驗(yàn)證，探明火區(qū)采空區(qū)位置，編制爆破專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)方案，確定鉆孔位坐標(biāo)、鉆孔深

度及孔網(wǎng)參數(shù)；

b)裝藥前，應(yīng)先測(cè)試孔內(nèi)溫度，孔內(nèi)溫度大于40℃時(shí)禁止裝藥；

c)高溫孔應(yīng)采用熱感度低的炸藥，必要時(shí)可將孔內(nèi)裝入PVC套管或者將炸藥、雷管包裝作隔熱處

理；

d)鉆孔不宜太深，單孔裝藥量不宜過(guò)多，裝藥連線等操作時(shí)間不宜太長(zhǎng),藥結(jié)束后應(yīng)立即組織爆

破，必要時(shí)可實(shí)施分片分塊裝藥，盡量節(jié)省爆破時(shí)間；

e)采空區(qū)上覆巖層厚度不足10m時(shí)，應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求，從頂板向底板方向?qū)颖?，將其揭露?/p>

并充填壓實(shí)；

f)爆破作業(yè)過(guò)程中，必須有專(zhuān)人監(jiān)護(hù)；

g)鉆機(jī)作業(yè)之前，布孔區(qū)域周?chē)耐跈C(jī)作業(yè)不能破壞最小抵抗線，以免造成沖炮。

7.1.2邊坡開(kāi)挖爆破

7.1.2.1在火區(qū)塌陷區(qū)治理過(guò)程中，不可避免的產(chǎn)生高邊坡，頻繁的爆破震動(dòng)易使坡巖體產(chǎn)生疲勞效

應(yīng)，不利于邊坡的穩(wěn)定。因此，臨近最終邊坡的爆破必須采預(yù)裂爆破(見(jiàn)圖4-9)。

7.1.2.2預(yù)裂爆破施工應(yīng)符合下列要求:

a)預(yù)裂孔應(yīng)鉆在臺(tái)階放樣線以外，不應(yīng)大于10cm；鉆孔應(yīng)控制好方位、傾角鉆孔孔底最大偏差

應(yīng)小于15cm，鉆孔應(yīng)做詳細(xì)記錄。預(yù)裂孔孔徑、孔距、裝藥量及裝藥結(jié)構(gòu)由專(zhuān)項(xiàng)爆破試驗(yàn)確

定。

b)預(yù)裂孔用巖粉堵塞,靠近預(yù)裂孔的第一排主炮孔孔深淺于預(yù)裂孔底高程最少倍孔距，預(yù)裂孔超

深時(shí)應(yīng)先回填，后裝藥。

c)預(yù)裂爆破孔和梯段爆破孔一般不在同一爆破網(wǎng)絡(luò)中起爆，一次預(yù)裂孔較多時(shí),則不可采用同一

梯段起爆，根據(jù)預(yù)裂部位的具體情況分為5~10孔一段，進(jìn)行電聯(lián)分段后再實(shí)施起爆。特殊情

況下預(yù)裂爆破孔和梯段爆破孔在同一爆破網(wǎng)絡(luò)中起爆時(shí)，必須經(jīng)監(jiān)理工程師同意，預(yù)裂爆破孔

先于相鄰梯段爆破孔起爆的時(shí)間，不得小于75ms~100ms。

d)預(yù)裂孔裝藥，應(yīng)力求一定分散度和不耦合度，以求最佳的光面效果。預(yù)裂孔裝藥量及裝藥集中

度由專(zhuān)項(xiàng)爆破試驗(yàn)確定。

7.1.3施工安全

7.1.3.1巖土爆破是安全施工的關(guān)鍵工序，應(yīng)由專(zhuān)業(yè)工程隊(duì)組織施工。

7.1.3.2爆破工程隊(duì)?wèi)?yīng)按照《露天煤礦安全規(guī)程》，認(rèn)真編制《施工組織設(shè)計(jì)》和《爆破施工設(shè)計(jì)》，

經(jīng)專(zhuān)家會(huì)審、當(dāng)?shù)毓簿謧浒负髮?shí)施。

7.1.3.3嚴(yán)格執(zhí)行運(yùn)輸、卸藥、裝藥、警戒、爆破信號(hào)、爆后檢查和持證上崗等安全規(guī)定，確保施工

安全。

8治理區(qū)坑底封堵回填

為了隔絕坑底露頭煤與空氣接觸，防止其再次自燃和地表水滲透，保證礦井下部開(kāi)采安全，必須對(duì)

治理區(qū)坑底進(jìn)行封堵回填。封堵的工序應(yīng)按下列要求進(jìn)行:

6

T/ACCEMXXX

1)煤層自燃徹底消除且溫度降低至40℃以下；

2)將露頭煤整平，覆蓋1.0m厚黃土，每50cm碾壓一次，壓實(shí)系數(shù)達(dá)93%；

3)鋪設(shè)雙層防滲土工布，防滲土工布的主要參數(shù):透水系數(shù)1x10-12cm/s;度1.9mm;斷裂強(qiáng)度

經(jīng)向≥50N，緯向≥50N，材質(zhì)應(yīng)為高強(qiáng)聚酯玻璃纖維；

4)再次覆蓋1.0m厚黃土，每50cm碾壓一次，壓實(shí)系數(shù)達(dá)93%。

5)最后排渣回填，并分層壓實(shí)，直至回填到設(shè)計(jì)標(biāo)高。

9排土場(chǎng)建設(shè)

9.1基本要求

9.1.1在排土?xí)r應(yīng)遵循內(nèi)排與外排相結(jié)合，以?xún)?nèi)排為主的原則，減少占用土地。

9.1.2首采區(qū)段的巖土應(yīng)全部外排外，其余區(qū)段1700標(biāo)高以上的巖土外排，1700標(biāo)高以下的巖土全

部?jī)?nèi)排，盡量做到土石方平衡。

9.2排土場(chǎng)的穩(wěn)定性系數(shù)計(jì)算

通過(guò)分析主要影響土場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性的因素，確定采購(gòu)畢曉普（Bishop）法或余推力法對(duì)排土邊坡的

穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算公式如下：

X

1+Y

式中：F=F

Z+Q

γγφ

α

i

iiwwiX

X=Cα+?h??htg

gcosi

Zγsinα

Y=tgi?t??

iiαi

Q=γ·h??X?

12

w