国家矿山安全监察局综合司关于

转发淮河能源集团煤业公司断层破碎带治理经验的通知　

矿安综函〔2021〕141号

各产煤省、自治区、直辖市及新疆生产建设兵团煤矿安全监管部门、煤炭行业管理部门，各省级煤矿安全监察局，司法部监狱管理局，有关中央企业：

　　为提高煤矿企业井下断层破碎带超前治理水平，增强煤矿风险防控能力，现将淮河能源集团煤业公司在断层破碎带治理方面的经验转发给你们，供借鉴参考。

附件

淮河能源集团煤业公司断层破碎带治理经验

淮河能源集团煤业公司现有潘二、潘四东、潘三、谢桥、张集、顾桥、朱集东、丁集、顾北等9处生产矿井，核定生产能力5610万吨/年，全部为煤与瓦斯突出矿井，水文地质类型极复杂2处、复杂3处、中等4处，煤系地层为石炭二叠系，高瓦斯煤层群开采，现开采13#、11#、9#、8#、6#、4#、5#、3#、1#煤层，埋深在800米左右，总厚度25～36 米，煤层硬度较小，f值一般为0.2～0.8，顶底板多为泥岩或砂质泥岩，f值一般为2～4。受到新生界松散层砂层孔隙水、煤系砂岩裂隙水及灰岩岩溶水威胁，存在导水断层、陷落柱等隐伏导水构造，矿井正常涌水量200～300m3/h、最大涌水量500m3/h。根据地面钻探、三维地震勘探和实际揭露资料显示，落差大于5米的断层有5300多条，构造复杂且相互叠加影响，对安全生产影响大，历史上多次发生采掘工作面过断层片帮漏顶，造成停采停掘和人员伤亡事故。

为扭转过断层造成的安全生产被动局面，淮河能源集团煤业公司提出“抽冒就是事故”“断层不治就是违章指挥”“像治理瓦斯一样治理断层”的理念，决定由过断层向治理断层转变，从被动防范事故向超前防范重大事故诱导因素转变，自主研发断层破碎带超前治理工艺、材料、机具，不断探索，创新建立了井下治理与井上治理相结合、区域治理与局部治理相结合、顶板治理与瓦斯治理相结合、静态治理与动态治理相结合、断层治理与水害治理相结合、有机和无机材料相结合的断层破碎带成套治理技术体系，制定了《断层破碎带治理暂行规定》和《采掘工作面断层破碎带及岩巷揭煤、沿空小煤柱注浆加固技术标准（暂行）》等规定和技术标准，并在公司全面推广。截至2021年6月，淮河能源集团煤业公司累计对69个采煤工作面、52个煤巷掘进工作面、15个岩巷掘进工作面、27个揭煤地点进行了超前注浆治理，掘进期间对43个沿空小煤柱、采煤期间对63个沿空小煤柱实施了注浆加固，在管理体系、地质保障、创新断层治理技术等方面总结了一套经验做法。

一、坚持顶层设计、建立健全管理体系

（一）成立断层治理领导小组和工作小组。淮河能源集团煤业公司成立断层治理领导小组，总经理任组长，各分管领导任副组长。主要职责是建立工作机制、制度，推进体系、专业队伍建设，审定技术规范、重大方案、核准装备、费用投入等重大事项。生产副总经理负责日常监督考核协调工作。

各基层矿井成立断层治理工作小组，负责落实断层治理工作。矿长任组长，各分管矿领导任副组长。生产技术科负责联系科研院所，协调断层治理新材料、新工艺和新设备的研制、改进工作，牵头组织相关部门，指导施工单位制定地质异常区治理方案。地测防治水科负责地质异常区探查和资料提供，参与矿井瓦斯、防治水和断层治理工程初步方案的集成工作，参与审查地质异常区治理方案。安全监察科负责现场安全监察，参与审查地质异常区治理方案。机电管理科参与机电设备监管检查。企管科及物管科负责协调地质异常区治理材料、设备、费用，落实考核结果。施工单位负责注浆钻孔的施工和注浆工作。

（二）建立断层破碎带治理专题会议制度。淮河能源集团煤业公司成立断层治理技术指导小组，每月召开断层治理分析会议，各矿分管领导、技术科长、地测科长参加。会议对上月断层破碎带治理工作进行总结、分析，超前3～6个月对断层破碎带治理进行安排，下达断层破碎带治理负面清单，帮助、指导矿井实施，形成《断层破碎带治理工作简报》下发相关部门和生产矿井。基层矿井每周由分管副矿长组织召开一次断层破碎带治理工作会议，每月由矿长组织召开一次断层破碎带治理工作会议，协调解决相关问题。

（三）建立超前3～6个月管控机制。基层矿井按照超前3～6个月管控要求，每月25日前，梳理上报后3个月的采掘工作面断层破碎带、岩巷揭煤及沿空小煤柱情况，制定相应的管控措施报煤业公司生产技术部，生产技术部整理后提交煤业公司断层治理技术指导小组会议审查，并由煤业公司断层治理技术指导小组下发断层破碎带治理监管函告。

（四）建立超前治理效果检查分析机制。煤业公司生产技术部、安全监察部根据每月下发的监管函告及通防地质技术部提供的月度断层构造报表，开展专项督查，重点督查是否按要求实施超前治理，对治理效果予以评估性分析通报，针对治理效果分析原因，推动工作抓细抓实。对没有按照要求执行的，在公司月度安全办公视频会议上通报批评，并纳入安全生产标准化考核，每次扣2分；对执行不力、制约生产的，约谈相关领导。

（五）其他制度措施。对注浆工作实行挂牌管理并建立台账，各基层矿井每月对断层、揭煤及沿空掘进小煤柱注浆加固治理工作进行总结，对注浆加固效果进行评价，报煤业公司生产技术部备案。注浆加固治理必须编制专项措施，技术标准在专项措施中明确，严格贯彻执行。岩巷揭煤根据煤层及顶底板情况，优选治理方案。如掘进期间顶板破碎，需留顶煤施工的，必须超前注浆治理。

二、坚持地质先行，充分发挥地质保障作用

淮河能源集团煤业公司积极引进先进勘探技术，2007年在煤炭行业率先引进石油行业高精度三维地震勘探技术，大大提高断层解释精度。截至目前，煤业公司共施工三维地震勘探总面积约500km2，基本实现了三维地震全覆盖，对主采煤层中落差大于5米或大于煤厚的断层做到了超前控制。

基层矿井每年底根据采掘接替计划对下一年度过断层破碎带情况进行预报，制定地质前探措施，并纳入地质测量“一矿一策”“一面一策”报煤业公司核准后执行。地质部门在采掘过程中充分发挥三维地震勘探工作站动态解释作用，对断层进行精细解释，对解释的断层及时进行地质前探，同时充分利用井下穿层孔、顺层孔等各类钻孔及物探资料，探准断层、探清构造，每月融合井下地质前探和采掘实见资料进行三维地震动态精细解释，编制地质月报，及时向断层治理相关部门下达，为采掘工作面断层超前治理提供可靠的地质依据。

三、创新断层治理技术

（一）地面注浆区域治理。针对落差大于或等于50米、带宽大于或等于10米的断层及井下治理效果差和施工危险性大的采掘工程，利用地面钻孔进行高压注浆，提高断层破碎带围岩强度。地面钻孔采用定向钻进、下行式分段注浆工艺，注浆压力是注浆地点静水压力的1.5至1.8倍。

（二）采煤工作面断层破碎带治理。采煤工作面内落差大于或等于1.5米的仰采断层（采煤工作面上坡推进穿越的断层）、落差大于或等于3米的俯采断层（采煤工作面下坡推进穿越的断层），必须进行超前注浆治理。按照钻孔利用率高、施工方便，且断层加固区域全覆盖的原则，采取从地面、井下高抽巷、巷帮钻场、高位钻场、工作面顺槽等一处或多处进行注浆加固。钻孔可采取平行孔并排布置、扇形孔集中布置及平行孔与扇形孔结合布置3种方式。与断层正交或斜交的钻孔，理论上终孔位置水平方向要穿过断层面3～5米。注浆压力浅孔达到5～10MPa、中深孔达到10～15MPa、深孔力争达到15MPa以上。

（三）掘进工作面断层破碎带治理。在煤巷掘进工作面断层破碎带治理方面，针对含水构造、落差大于或等于3米或超过煤厚的仰掘断层（掘进工作面上坡掘进穿越的断层）及其10米范围内的影响区域，留设顶煤厚度大于或等于1米的区域，因构造影响发生高度大于或等于1米掉顶的区域，实施工作面超前注浆局部治理，工作面施工期间根据实际情况进行补充短掘短注。超前注浆局部治理要在距煤层法距2米或断层面平距3米前，施工钻孔超前注浆对巷道过地质破碎带围岩进行注浆加固，注浆孔原则上不少于3个，终孔位置应超过断层面3米以上，注浆终压应达到10MPa以上，并稳定3分钟以上。短掘短注要在揭露断层前或进入断层破碎带施工期间，在工作面迎头施工钻孔注浆对自由面及顶板进行注浆加固，注浆终压不小于5MPa，并稳定3分钟以上。在岩巷掘进工作面断层破碎带治理方面，针对含水构造、断层破碎带宽大于或等于2米，留顶煤施工的揭煤（或反揭煤），实施超前注浆局部治理，工作面施工期间根据实际情况进行补充短掘短注，超前注浆及短掘短注的技术要求与煤巷相同。巷道揭煤段、过断层后压力显现段，应增加滞后注浆。

（四）沿空小煤柱治理。针对煤厚大于或等于1.5米的沿空小煤柱进行注浆加固，其中，煤厚在1.5米～2.5米之间的，注浆孔采取单排布置；煤厚大于或等于2.5米的，注浆孔不得少于两排，上下排错茬布置。注浆孔上、下排距顶、底板原则上不超过1米，孔距不超过3米，注浆孔深为小煤柱宽度的一半，注浆终压在3～5MPa之间，并稳定3分钟以上。注浆滞后迎头不得超过200米。

（五）封孔工艺。直径42毫米帷幕注浆孔采用“一堵一注”式定位封孔，即采用长3米、直径4分（或6分）的钢管配合胶囊式封孔器或高分子化学材料在孔口封孔。直径94毫米注浆孔采用“两堵一注”式耐高压定位封孔，矿用封孔器必须固定在1吋钢管上，孔内同时安装排气管（4分钢管）。

四、探索、研发不同注浆材料

淮河能源集团煤业公司先后实验采用普通水泥、超细水泥、化学材料进行断层破碎带注浆加固，针对存在的问题，研发了系列无机复合注浆材料，具有安全性好、强度高、浆液流动性好、可注性好、稳定性好、性价比高的优点。其中，KWJG-1矿用无机加固复合砂浆主要用于岩体加固和井下岩巷修复、加固及止浆层的充填加固。KWJG-2矿用无机充填加固材料主要用于煤体加固、井下煤巷修复及加固、断层超前治理、小煤柱加固。KWJG-3矿用无机充填加固材料主要用于掘进工作面中空注浆锚索、锚杆的全长锚固。KWJG-4、KWJG-5矿用无机充填加固双组份安全型速凝材料主要用于采掘工作面断层破碎带顶板和煤层加固，可以完全替代煤岩体加固用化学材料。

五、取得的成效

（一）技术效果显著。工作面过断层圆班进尺增加0.9～1.3米，产量增加600～1100吨，工作面基本无大面积漏顶、片帮现象，推进顺利。巷道过断层单班进尺达到2.6～4米，煤岩裂隙及层理间浆液充填密实，顶帮完整性好，未发生片漏现象。

（二）安全效果显著。有效防止了采掘工作面片帮、掉顶，从技术源头上降低了人员进入煤壁侧作业的风险。对采掘工作面小煤柱进行加固，减少了卧底、刷帮工作量，保障了通风断面。

（三）效率效益明显。减小了断层破碎带对生产的影响，效率提高1～2倍，两年增收45000万余元，节约资金7900万余元。

（四）劳动强度降低，人力需求减少。小煤柱未治理前，巷道压力大，一般情况下每班刷帮、卧底需10～20人，情况严重时需要投入更多人力；采煤工作面断层构造带未治理、片帮掉顶时，需投入大量人力进行人工处理。对断层破碎带实施超前治理和小煤柱加固工作3至5人即可完成，每班可减少10～15人。