煤矿隐蔽致灾因素精准探查与防控治理的典范——神木市XX塔煤业有限公司普查报告编制项目解析

一、项目背景与需求分析

1.1 煤矿隐蔽致灾因素的严重性

煤矿隐蔽致灾因素是指在煤矿建设和生产过程中难以直接发现，但可能引发灾害的地质条件、工程缺陷和环境因素。这些因素包括采空区、封闭不良钻孔、地质构造、水源与通道、瓦斯积聚、冲击地压等，具有隐蔽性、突发性和破坏性强等特点。

神木市XX塔煤业有限公司作为陕西省重点煤炭生产企业，矿区地质条件复杂。随着开采深度增加，4-2煤层工作面需要穿过2条废弃空巷，安全挑战突出。

1.2 政策法规要求

国家矿山安全监察局发布《矿安〔2022〕132号》等文件，要求煤矿企业定期开展隐蔽致灾因素普查并编制报告。2025年4月25日，神木市能源局审查该矿普查报告，要求补充论证4-2煤层过废弃空巷的危险性。

1.3 技术需求分析

• 废弃空巷稳定性评估：封闭时间长、支护失效、顶板支护不合格，可能有毒有害气体聚集。
• 综合致灾因素识别：系统识别矿区各类隐蔽致灾因素并评估风险等级。
• 可行性论证：论证4-2煤层工作面过废弃空巷的技术可行性与安全保障措施。
• 报告修编：按KA/T 22.1-2024与22.2-2024进行修编。

二、技术服务内容与技术路线

2.1 技术服务范围

2.1.1 4-2煤层工作面过废弃空巷可行性论证

• 围岩松动圈测试：钻孔摄像、声波测试等。
• 顶板稳定性分析：数值模拟与理论计算。
• 气体检测与分析：检测空巷内可能存在的有毒有害气体。
• 可行性论证报告编制：综合分析结果形成报告。

2.1.2 隐蔽致灾因素普查报告修编

• 资料调研与分析：地质、水文、瓦斯、采空区等。
• 现场调查与验证：实地验证资料准确性。
• 致灾因素识别与评估：系统识别并风险评估。
• 报告修编与完善：按最新规范修编。

2.2 技术路线与方法

2.2.1 多源数据融合技术

融合地质资料、物探成果、钻探数据等多源信息，构建三维地质模型，为隐蔽致灾因素识别提供基础。

2.2.2 现场测试与监测技术

• 围岩松动圈测试：钻孔电视、声波测试。
• 气体检测：多参数气体检测仪对空巷气体成分检测。
• 变形监测：布设监测点进行长期监测。

2.2.3 数值模拟与分析技术

采用FLAC3D、UDEC等软件模拟围岩应力与变形特征，评估过空巷安全性。

2.2.4 风险评估技术

采用故障树分析（FTA）、事件树分析（ETA）等方法，对事故风险进行定量评估。

三、项目实施过程与关键技术

3.1 项目组织与管理

3.1.1 项目团队组建

项目经理1名；地质4名；采矿4名；安全3名；测量与检测3名，共15名专业人员。

3.1.2 项目实施计划

• 第一阶段（30日内）：资料收集、现场调查、全面调研隐蔽致灾因素。
• 第二阶段（60日内）：完成《4-2煤层工作面过2条废弃空巷可行性论证报告》。
• 第三阶段（90日内）：完成《隐蔽致灾因素普查报告（修编）》并验收。

3.2 关键技术应用

3.2.1 废弃空巷稳定性评价技术

• 围岩松动圈测试：空巷围岩松动圈范围约2.5-3.5m。
• 顶板稳定性分析：数值模拟判定不同工况的临界破坏条件。
• 气体聚集风险：检测发现CO达120ppm，CH4达0.8%，存在聚集风险。

3.2.2 隐蔽致灾因素综合识别技术

• 采空区识别：高密度电法、地震映像+钻探验证，圈定范围，发现3处未标注采空区。
• 水文地质探查：识别2处可能水害隐患区。
• 瓦斯规律研究：划定2个瓦斯异常区。

3.2.3 风险评估与分级

采用风险矩阵进行分级：高风险（4-2煤层过废弃空巷、3#采空区邻近）、中等风险（2处瓦斯异常区、1处构造复杂区）、低风险（其他）。

3.3 技术创新与特色

• 多技术融合的综合探查方法。
• 基于监测数据的动态风险评估模型。
• 隐蔽致灾因素可视化管控平台。

四、项目成果与价值

4.1 主要成果

4.1.1 《4-2煤层工作面过2条废弃空巷可行性论证报告》

• 提出超前支护、气体预抽放、实时监测等过空巷技术措施。
• 制定过空巷技术方案与安全保障措施，并提出应急预案。

4.1.2 《隐蔽致灾因素普查报告（修编）》

• 识别4大类12种隐蔽致灾因素，完成风险等级评估与数据库建立。
• 提出针对性治理建议与更新机制。

4.2 项目价值

4.2.1 安全效益

• 明确过废弃空巷的技术可行性与安全措施。
• 系统识别隐蔽致灾因素，避免盲目开采。
• 建立数据库与预警系统，为安全生产提供依据。

4.2.2 经济效益

• 规避事故造成的直接经济损失，预计减少1000万元以上。
• 优化采掘布局，提高资源回收率5%-8%。
• 减少盲目治理投入，提高防治措施针对性。

4.2.3 社会效益

• 提升职工作业安全。
• 为同类矿井普查提供技术示范。
• 促进安全技术标准完善。

五、经验与启示

5.1 成功经验

• 技术整合创新：多学科交叉融合形成探查评估技术体系。
• 过程管控规范：严格的质量控制与过程管理保障成果质量。
• 成果实用性强：措施建议可操作性强，贴近生产实际。

5.2 行业启示

• 普查必要性：应定期开展隐蔽致灾因素普查。
• 技术重要性：加大现代探测与评估技术投入，提高精度。
• 持续监测与更新：建立长期监测与定期更新，动态管理。

六、发展趋势与展望

6.1 技术发展趋势

• 智能化探测：物联网、大数据、AI驱动自动识别与预警。
• 高精度设备：新型物探设备与传感器提升效率与精度。
• 数字孪生：虚实映射与动态仿真提升预警能力。

6.2 行业发展展望

• 标准体系完善：形成更完善的技术标准与指南。
• 服务模式创新：向全生命周期服务转变。
• 跨行业协同：地质、采矿、安全、信息技术协同创新。

结语

神木市XX塔煤业有限公司隐蔽致灾因素普查项目，是煤矿安全技术服务的成功案例。中矿天智通过专业技术服务，为企业解决关键技术难题，体现了专业服务在煤矿安全生产中的重要作用。随着技术进步与需求增长，隐蔽致灾因素普查技术将持续发展，为煤矿安全生产提供更强支撑。中矿天智将持续深耕矿山安全技术，创新技术与服务模式，推动行业进步，守护矿工生命安全，保障国家能源安全。