楊連超

(潞安環(huán)能股份有限公司 地質(zhì)辦，山西 襄垣 046200)

水體下采煤上覆巖層變形和破壞后形成的“兩帶”高度對安全生產(chǎn)影響重大，一旦導水斷裂帶波及水體，水體將成為開采工作面的直接充水水源，增加礦井的排水壓力，甚至造成淹井事故[1]。合理確定覆巖兩帶發(fā)育高度，對井工煤礦防治水工作具有重要意義。然而，目前不同現(xiàn)行標準在覆巖兩帶名稱、范圍及定義上不統(tǒng)一且容易令人混淆，給相關(guān)從業(yè)者帶來了極大的困惑，嚴重影響了礦井防治水工作和學術(shù)交流。本文通過梳理分析以往相關(guān)標準，指出現(xiàn)行標準在覆巖兩帶名稱和定義上存在的混亂問題，同時充分參考不同標準的合理性一面，提出了建議厘定方案，希望對于今后指導礦井防治水工作具有理論和現(xiàn)實意義。

1 不同標準下的覆巖兩帶名稱、范圍及定義

自1984年頒發(fā)《礦井水文地質(zhì)規(guī)程(試行)》至2018年實施《煤礦防治水細則》的30多年間，先后至少有7個標準簡單提及或明確命名覆巖兩帶。兩帶專用名詞及明確定義見圖1，不同標準下的兩帶名稱、范圍及定義見表1。

圖1 兩帶專用名詞及明確定義

1) 《礦井水文地質(zhì)規(guī)程(試行)》(簡稱《規(guī)程》)于1984年頒發(fā)，在《煤礦防治水規(guī)定》頒布后廢止?！兑?guī)程》未明確給出兩帶的定義和范圍，但其附錄七給出了垮落帶與導水裂隙帶最大高度的經(jīng)驗公式，并強調(diào)導水裂隙帶包括垮落帶?！兑?guī)程》稱第一帶為垮落帶，合稱兩帶為導水裂隙帶。

2) 《GB 12719—1991礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范》(簡稱《GB 12719》)。1991年2月4日發(fā)布，10月1日實施?！禛B 12719》的附錄F與《規(guī)程》的附錄七保持一致。

3) 《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規(guī)程》[2](簡稱《三下規(guī)程》)于2000年5月26日頒發(fā)實施，2017年在《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規(guī)范》頒發(fā)后廢止?！度乱?guī)程》在“附錄一 專用名詞解釋”中給出了垮落帶和導水裂縫帶的定義(表1)。較《規(guī)程》《GB 12719》，《三下規(guī)程》對第一帶的命名采用了新名稱——垮落帶，對第二帶的范圍進行了明確界定——垮落帶上方一定范圍。《規(guī)程》和《GB 12719》中的導水裂隙帶與《三下規(guī)程》中的導水裂縫帶并行存在，在用詞、概念和范圍上容易引起混淆。

4) 《煤礦防治水規(guī)定》[3](簡稱《規(guī)定》)于2009年9月21日發(fā)布，12月1日起施行，在《煤礦防治水細則》頒布后廢止?！兑?guī)定》在“第十章 附則”中定義了垮落帶和導水裂縫帶(表1)?！兑?guī)定》和《三下規(guī)程》均使用了導水裂縫帶，但二者所指范圍明顯不同，造成混淆。

5) 《MT/T 1091-2008 煤礦床水文地質(zhì)、工程地質(zhì)及環(huán)境地質(zhì)勘查評價標準》(簡稱《MT/T 1091》)于2009年12月11日發(fā)布，2010年7月1日起實施?！禡T/T 1091》的附錄D與《規(guī)程》的附錄七、《GB 12719》的附錄F保持一致。其中《GB 12719》就是它的規(guī)范性引用文件之一。

6) 《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規(guī)范》[4](簡稱《三下規(guī)范》)。2017年5月17日頒發(fā)實施?！度乱?guī)范》“附錄1 專用名詞解釋”中沿用了《三下規(guī)程》、《規(guī)定》對垮落帶的定義，提出“裂縫帶”一詞(表1)。兩帶專用名詞及明確定義見圖1?！度乱?guī)范》與《規(guī)定》關(guān)于導水裂縫帶的定義和范圍是一致的，但不同于《三下規(guī)程》。

7) 《煤礦防治水細則》[5](簡稱《細則》)。2018年6月4日發(fā)布，9月1日起施行?！都殑t》“第八章 附則”關(guān)于垮落帶的定義與《三下規(guī)程》、《規(guī)定》和《三下規(guī)范》保持一致，不再使用“導水裂縫帶”一詞，而改用“導水裂隙帶”(表1)?！都殑t》僅在導水裂隙帶的這一用詞上與《規(guī)程》《GB 12719》《MT/T 1091》保持一致，但范圍已縮小為第二帶；在范圍上等同于《三下規(guī)程》中的導水裂縫帶和《三下規(guī)范》中的裂縫帶，小于《規(guī)定》和《三下規(guī)范》中的“導水裂縫帶”。

2 覆巖兩帶命名存在的亂象

在不考慮《規(guī)程》、《三下規(guī)程》和《規(guī)定》三個已廢止標準的情況下，《GB 12719》、《MT/T 1091》、《三下規(guī)范》和《細則》四個現(xiàn)行標準對第一帶、第二帶和第一帶+第二帶的命名出現(xiàn)了混亂，主要表現(xiàn)為以下4點：

1) 對第一帶這一特定巖層范圍，《GB 12719》和《MT/T 1091》稱其為“垮落帶”，《三下規(guī)范》和《細則》則為“垮落帶”。

2) 對第二帶，《三下規(guī)范》稱其為“裂縫帶”，《細則》則為“導水裂隙帶”。

3) 對第一帶+第二帶范圍采用了不同但極為相似的名詞：《GB 12719》和《MT/T 1091》稱其為“導水裂隙帶”，《三下規(guī)范》則為“導水裂縫帶”。

4) 對不同巖層范圍，不同標準采用了相同的名詞：《GB 12719》和《MT/T 1091》稱第一帶+第二帶為導水裂隙帶，而《細則》特指第二帶為導水裂隙帶。

3 覆巖兩帶命名混亂導致的現(xiàn)實問題

在《三下規(guī)范》施行后、《細則》未替代《規(guī)定》前，《GB 12719》、《MT/T 1091》和《三下規(guī)范》3個現(xiàn)行標準均直接給出了覆巖兩帶經(jīng)驗計算公式?！禛B 12719》的附錄F和《MT/T 1091》的附錄D完全一致，分別給出了垮落帶(注：第一帶)和導水裂隙帶(注：第一帶+第二帶)的經(jīng)驗公式，并明確“導水裂隙帶包括垮落帶”?！度乱?guī)范》則給出了厚煤層分層開采的垮落帶(注：第一帶)和導水裂縫帶(注：第一帶+第二帶)的經(jīng)驗公式。當時，《規(guī)定》定義的導水裂縫帶即為第一帶+第二帶，與《三下規(guī)范》一致。這一期間，3個標準雖然給出的經(jīng)驗公式不同，但因《規(guī)定》和《三下規(guī)范》在兩帶命名及范圍上保持一致，所以并未出現(xiàn)混亂。

然而，在《細則》替代《規(guī)定》后，因《細則》將導水裂隙帶的范圍縮小為第二帶，出現(xiàn)了混亂。目前，《三下規(guī)范》和《細則》是指導礦井防治水中水體下采煤的兩個最重要標準，且《細則》有多處條款(第85條、第87條，附錄六)明確要求按照《三下規(guī)范》規(guī)定執(zhí)行。然而，兩者僅在第一帶(即垮落帶)的命名和定義上保持一致，在第二帶、第一帶+第二帶上則出現(xiàn)了不統(tǒng)一。加之，兩者均為國家煤礦安全監(jiān)察局發(fā)布，這極易引起混淆。

覆巖兩帶命名主要影響上覆老空水、頂板水和地表水三類水害的防治，因為均涉及到覆巖兩帶高度計算問題。覆巖兩帶最大發(fā)育高度能否導通上覆煤層老空水，在頂板上方最高能夠到達哪一層含水層，是否能夠?qū)ǖ乇硭?，都是礦井防治水工作的重點。影響覆巖兩帶高度計算勢必影響礦井防治水工作，同時，也不利于該領(lǐng)域的學術(shù)交流。以部分2020年已發(fā)表學術(shù)論文為例，有的論文[6-7]稱覆巖兩帶為導水裂隙帶，有的論文[8-9]稱導水裂縫帶。因此，重新厘定覆巖兩帶的名稱和定義這一工作顯得尤為必要和緊迫。

4 覆巖兩帶名稱和定義重新厘定的建議

先前，筆者曾對覆巖兩帶(第一帶+第二帶)的名稱和定義進行過初步探討，但不夠全面系統(tǒng)，且未專門討論第一帶、第二帶的命名及范圍問題[10]。為了避免今后煤礦防治水領(lǐng)域再因“導水裂縫帶”或“導水裂隙帶”產(chǎn)生混淆，同時鑒于第一帶、第二帶、第一帶+第二帶對于煤礦防治水工作的重要意義，本次充分借鑒《三下規(guī)范》和《細則》相關(guān)定義與命名，在字面上不再強調(diào)“導水”，也不再糾結(jié)于“裂縫”或“裂隙”，僅強調(diào)上覆巖層的“垮落”和“斷裂”，建議今后統(tǒng)一使用“垮落帶”(第一帶)、“裂縫帶”(第二帶)、“垮裂帶”(第一帶+第二帶)。同時建議沿用《三下規(guī)范》和《細則》關(guān)于垮落帶的定義——由采煤引起的上覆巖層破裂并向采空區(qū)垮落的巖層范圍；將裂縫帶定義為“垮落帶上方一定范圍內(nèi)的巖層發(fā)生斷裂，產(chǎn)生裂縫，且具有導水性的巖層范圍”(使用《細則》關(guān)于導水裂隙帶的定義，但將“裂隙”改為“裂縫”)；將垮裂帶定義為“指開采煤層上方一定范圍內(nèi)的巖層發(fā)生垮落和斷裂，產(chǎn)生裂縫，且具有導水性的巖層范圍”。

5 結(jié) 語

1) 梳理對比了7個標準下覆巖兩帶的名稱、范圍及定義，指出了4個現(xiàn)行標準在對第一帶、第二帶和第一帶+第二帶命名時存在的4點亂象。

2) 闡述了覆巖兩帶命名混亂引發(fā)的現(xiàn)實問題。

3) 建議重新厘定覆巖兩帶的名稱——垮落帶(第一帶)、裂縫帶(第二帶)和垮裂帶(第一帶+第二帶)，同時充分參考現(xiàn)行標準重新明確了三者的定義。