文/徐忠正

AQ 1117—2020《煤礦井下注漿用高分子材料安全使用管理規(guī)范》于2020年11月10日發(fā)布，2021年5月1日起實施，本文將對此標(biāo)準(zhǔn)的起草背景及重點內(nèi)容進(jìn)行解讀。

標(biāo)準(zhǔn)起草的背景以及旨在解決的問題

煤礦井下注漿用高分子材料（包括注漿加固、堵水和充填用高分子材料），已經(jīng)廣泛應(yīng)用在煤礦井下的煤巖體控制、瓦斯治理、通風(fēng)系統(tǒng)治理、防滅火、防治水等重大煤礦安全生產(chǎn)領(lǐng)域，并拓展到重大事故應(yīng)急搶險救援之中。由于其安全、高效而快捷的解決問題方式，近20年來，煤礦注漿用高分子材料已逐漸成為煤礦安全生產(chǎn)不可或缺的安全保障技術(shù)。

近年來，隨著煤礦注漿用高分子材料在煤礦井下的大范圍使用，因為管理不善、不當(dāng)使用和不合規(guī)的操作等，引發(fā)了一些本不該發(fā)生的生產(chǎn)安全事故，或者是不能達(dá)到應(yīng)有的災(zāi)害治理效果。

由于煤礦注漿用高分子材料是現(xiàn)場反應(yīng)型化學(xué)材料，其對運輸、儲存等環(huán)節(jié)有著特定的要求，也需要符合井下現(xiàn)場實際環(huán)境的注漿工藝、合適的配套注漿設(shè)備及安全操作流程。唯有如此，才能完成其在煤礦井下的安全使用。因此，有必要對該類材料的采購、入庫檢驗、井下運輸、儲存、配比、攪拌、泵送和現(xiàn)場化學(xué)反應(yīng)等眾多使用環(huán)節(jié)進(jìn)行安全性規(guī)范，以避免由于在上述過程中的操作和使用不當(dāng)引發(fā)次生災(zāi)害。

煤礦注漿用高分子材料注漿系統(tǒng)圖

目前，德國、美國、澳大利亞、南非、波蘭等主要采煤國家對注漿用高分子材料在煤礦的運輸、儲存和現(xiàn)場應(yīng)用等環(huán)節(jié)均有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范性文件，且規(guī)定只有取得相關(guān)應(yīng)用資質(zhì)的企業(yè)或施工隊伍才能在煤礦井下從事煤礦注漿用高分子材料的相關(guān)施工操作。澳大利亞礦業(yè)管理部門對此的管理尤其嚴(yán)格，其全國只有3家公司獲得和擁有進(jìn)行煤礦注漿用高分子材料的施工操作資質(zhì)。

我國國內(nèi)煤礦行業(yè)廣泛使用高分子化學(xué)注漿材料也已經(jīng)有二十余年的歷史，并且已有眾多企業(yè)在生產(chǎn)、銷售和施工此類材料，相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)也趨于成熟。但此前國內(nèi)沒有統(tǒng)一的煤礦用高分子化學(xué)材料操作規(guī)范，這不利于保證材料的安全應(yīng)用及有效推廣。

事實上，煤礦井下發(fā)生的許多與高分子注漿材料相關(guān)的安全事故，大都是因為操作使用不當(dāng)而造成的，為了避免這些事故，一些對此重要性認(rèn)知較高的煤炭生產(chǎn)企業(yè)和高分子材料生產(chǎn)廠家各自自行制定了高分子材料在煤礦井下使用的操作規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，這在一定程度上對保證煤礦用高分子注漿材料的施工安全和質(zhì)量發(fā)揮了積極作用。但是由于各生產(chǎn)企業(yè)所站的高度不夠和考慮問題角度的差異，所定安全使用操作的技術(shù)要求及操作方法不夠完善、也無法統(tǒng)一，造成了行業(yè)內(nèi)對高分子注漿產(chǎn)品的安全使用要求參差不齊或者可有可無的現(xiàn)狀，注漿操作使用中的安全事故還是時有發(fā)生，這不利于煤礦的安全生產(chǎn)，也妨礙了高分子注漿材料在整個行業(yè)內(nèi)的推廣和應(yīng)用。

鑒于上述情況，為了適應(yīng)國內(nèi)煤礦安全形勢的需要，使我國的相關(guān)要求與國際接軌，全面規(guī)范高分子注漿材料的安全操作和使用，使注漿材料自身安全性能及應(yīng)用中的可靠性有據(jù)可依，并在全國煤炭行業(yè)范圍內(nèi)統(tǒng)一高分子材料的運輸、儲存和施工要求及方法，制定AQ 1117—2020《煤礦井下注漿用高分子材料安全使用管理規(guī)范》（以下簡稱“本標(biāo)準(zhǔn)”）就顯得非常必要了。

標(biāo)準(zhǔn)的亮點及重要內(nèi)容

為確保只有符合煤礦安全要求的高分子材料進(jìn)入煤礦井下使用，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了注漿用高分子材料的使用范圍，用戶采購、現(xiàn)場檢驗、儲存、入井檢驗等管理要求，使用環(huán)境要求，注漿操作管理和人員、設(shè)備要求等內(nèi)容。

使用方采購管理要求規(guī)定AQ 1116《煤礦加固、堵水、充填和噴涂用高分子材料通用安全技術(shù)規(guī)范》（以下簡稱“AQ 1116”）應(yīng)作為采購方選擇用戶和產(chǎn)品的準(zhǔn)則，并規(guī)定了接收產(chǎn)品時應(yīng)驗明的產(chǎn)品身份證明文件，以確保使用方選擇合適的供應(yīng)商和產(chǎn)品。還重點強(qiáng)調(diào)，對于屬于化學(xué)危險品的產(chǎn)品，應(yīng)標(biāo)明化學(xué)危險品分類標(biāo)志，且應(yīng)明確標(biāo)示出材料的潛在危害性及其防范措施，以保證使用方對產(chǎn)品危害性的知情權(quán)，且在出現(xiàn)事故時能夠以正確的措施進(jìn)行處理。

使用方現(xiàn)場檢驗要求規(guī)定，“采購的每批高分子材料產(chǎn)品入庫前應(yīng)進(jìn)行抽樣質(zhì)量檢驗，且檢驗項目、檢驗方法和評判準(zhǔn)則應(yīng)按照AQ 1116的規(guī)定執(zhí)行，不合格的產(chǎn)品不應(yīng)入庫，檢測結(jié)果應(yīng)記錄存檔”。這樣，即可確保只有符合安全規(guī)范的高分子材料產(chǎn)品能夠入井使用，從源頭上杜絕不符合煤礦安全要求的產(chǎn)品進(jìn)入煤礦井下使用。

關(guān)于施工現(xiàn)場環(huán)境要求，由于煤礦井下注漿工作和材料現(xiàn)場反應(yīng)的特殊性，本標(biāo)準(zhǔn)對井下注漿施工地點的環(huán)境溫度、通風(fēng)條件和圍巖條件等工作條件進(jìn)行了規(guī)定。重點強(qiáng)調(diào)了高分子材料注漿施工的操作地點應(yīng)保持通風(fēng)良好，風(fēng)速應(yīng)滿足《煤礦安全規(guī)程》要求，用以保障注漿場所氣味的快速去除和降溫，保障操作人員的身體健康。

在安全及其他要求章節(jié)中，重點規(guī)定了注漿施工人員個人防護(hù)的細(xì)節(jié)，要求注漿施工人員在施工時應(yīng)配戴好個人防護(hù)用品，包括工作服、膠鞋、膠皮手套、防護(hù)眼鏡、口罩等。若材料不慎濺到眼中或皮膚上，應(yīng)立即用清水沖洗，必要時應(yīng)到醫(yī)院處理。

關(guān)于對高分子材料注漿施工人員的要求，應(yīng)本著“專業(yè)的事情交給專業(yè)人士來做”的原則來進(jìn)行規(guī)定，在這方面，我們應(yīng)學(xué)習(xí)國外先進(jìn)管理經(jīng)驗。在德國，只有經(jīng)過充分培訓(xùn)并考試合格取得證書的人員方可到煤礦井下進(jìn)行化學(xué)材料的注漿施工；在澳大利亞，注漿施工的管理則更加嚴(yán)格，規(guī)定從事煤礦井下施工的公司必須取得資格認(rèn)證，而且全澳大利亞只有3家公司取得了該認(rèn)證，具有煤礦井下注漿施工的資格。

而目前在我國，因為沒有針對注漿施工的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，絕大部分高分子材料供應(yīng)廠家都沒有在職的、經(jīng)過嚴(yán)格培訓(xùn)和考核的專業(yè)注漿人員，而是在銷售出高分子材料后，在施工作業(yè)煤礦附近的村里臨時招聘農(nóng)民工下井注漿，按注漿噸數(shù)付費。這是造成高分子材料在煤礦井下使用時事故時有發(fā)生的主要原因之一。

為此，本標(biāo)準(zhǔn)在施工準(zhǔn)備要求下的人員要求章節(jié)中規(guī)定，“參加注漿施工的施工操作和管理人員，應(yīng)在接受煤礦安全技術(shù)教育和專業(yè)技術(shù)（包括注漿材料、注漿工藝和設(shè)備及其故障處理、維修等）培訓(xùn)合格后方可上崗。高分子材料注漿作業(yè)應(yīng)在廠家專業(yè)人員或經(jīng)培訓(xùn)合格的人員指導(dǎo)下進(jìn)行，或者由材料供應(yīng)商專業(yè)隊伍施工，且施工人員上、下井過程中應(yīng)有礦方人員陪同，在井下應(yīng)服從礦方安排和指揮，遵守礦方相關(guān)規(guī)章制度”。為了進(jìn)一步加強(qiáng)對高分子材料注漿施工的安全管理，國家有關(guān)部門正在考慮對煤礦井下的高分子材料注漿施工企業(yè)實行認(rèn)證管理，這將是保證高分子材料使用安全的一大進(jìn)步。

在施工準(zhǔn)備要求下的設(shè)備要求章節(jié)中規(guī)定，“注漿所使用的設(shè)備應(yīng)符合煤礦安全要求，并且取得煤礦礦用產(chǎn)品安全標(biāo)識。設(shè)備的泵送比例應(yīng)滿足注漿材料的混合比例要求”。

在施工準(zhǔn)備要求下的材料要求章節(jié)中規(guī)定，“只有符合質(zhì)量要求的注漿用高分子材料方可下井使用，如礦方儲存的材料處于質(zhì)保期到期前1個月之內(nèi)時，材料下井前應(yīng)參照AQ 1116中關(guān)于使用方現(xiàn)場檢驗的規(guī)定，對材料進(jìn)行現(xiàn)場檢驗，確保材料各組分及反應(yīng)后固結(jié)體的各項性能符合標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)要求。還重點強(qiáng)調(diào)煤礦井下注漿用高分子材料產(chǎn)品的身份證明文件安全性能說明書（MSDS）和產(chǎn)品使用說明書中，應(yīng)注明高分子材料構(gòu)成/成分及其識別方法、化學(xué)反應(yīng)、物理性能及材料用途、產(chǎn)品使用過程中的危害健康信息、安全風(fēng)險、注意事項以及出現(xiàn)危險事件時的緊急應(yīng)對措施、使用配比及不同配比濃度下化學(xué)反應(yīng)的差異性說明等”。此外，詳細(xì)規(guī)定了注漿用高分子材料在煤礦井下的存放要求。

施工操作要求章節(jié)中，重點設(shè)定了應(yīng)根據(jù)施工點圍巖狀況、裂隙發(fā)育情況等地質(zhì)概況，制定有針對性注漿技術(shù)方案的要求，并詳細(xì)規(guī)定，在制定的注漿技術(shù)方案中“應(yīng)明確威脅人員安全的區(qū)域、鉆孔孔徑、位置、深度、角度、所選擇的注漿材料要求、最大單孔注漿量、安全注意事項等。且在大批量使用注漿材料時，注漿方案中應(yīng)列明完善的應(yīng)急預(yù)案和措施；在現(xiàn)場條件發(fā)生變化應(yīng)適時調(diào)整、完善注漿技術(shù)方案及施工措施”。這條規(guī)定其實是要求高分子材料供應(yīng)廠家應(yīng)具有在職的、熟知煤礦地質(zhì)災(zāi)害治理的采礦工程師，其既熟悉煤礦災(zāi)害治理，也熟悉注漿用高分子材料的應(yīng)用，這樣才能制定出符合現(xiàn)場情況和治理要求的注漿技術(shù)方案，選定最合適的注漿材料，并以較低的注漿量快速解決煤礦井下出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害等問題。

為了切實保障高分子材料注漿施工作業(yè)的安全，在施工操作要求章節(jié)的最后，重點和詳細(xì)地描述了如下安全注漿操作流程和安全保障規(guī)定，其中規(guī)定的重要流程和環(huán)節(jié)要求如下：

一是應(yīng)經(jīng)常觀察注漿泵兩個進(jìn)料管的吸料比例，發(fā)現(xiàn)吸料比例的誤差超出允許范圍時應(yīng)立即停泵，并對吸料系統(tǒng)進(jìn)行檢查和調(diào)整（目的是確保注漿比例控制在設(shè)計配比上下，使得材料的兩個組分能夠充分反應(yīng)，從而保證注漿效果和安全）。

二是應(yīng)有專人觀察注漿區(qū)附近的圍巖情況，如有異常現(xiàn)象應(yīng)及時停止注漿；應(yīng)有專人觀察注漿材料擴(kuò)散情況，如發(fā)現(xiàn)有跑漿現(xiàn)象，應(yīng)及時與設(shè)備操作人員取得聯(lián)系，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理。

三是在獨頭巷道內(nèi)大批量使用高分子材料進(jìn)行注漿作業(yè)時，應(yīng)撤出作業(yè)點以內(nèi)的所有人員。

四是應(yīng)按照產(chǎn)品使用說明書規(guī)定的用途和使用場所使用，不應(yīng)隨意變更用途或者擴(kuò)大使用范圍；不應(yīng)在同一施工地點同時混合使用多種材料。

五是應(yīng)嚴(yán)格遵守如下停止注漿的判定標(biāo)準(zhǔn)，以避免發(fā)生注漿事故：達(dá)到注漿方案設(shè)計注漿壓力，并穩(wěn)壓3min以上；雖未達(dá)到注漿壓力，但發(fā)生返漿現(xiàn)象，且采用間歇式注漿仍然返漿；注漿過程中發(fā)現(xiàn)注漿區(qū)域煤、巖體中有異常劈裂響動情況；當(dāng)單孔注漿量已達(dá)到注漿方案設(shè)計的用量。

上述注漿操作流程和安全規(guī)定，是總結(jié)國內(nèi)外幾十年煤礦井下注漿經(jīng)驗和教訓(xùn)而得來的，必須得到嚴(yán)格遵守，以確保煤礦井下注漿操作安全。

最后，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了注漿結(jié)束流程和注意事項，其中規(guī)定了填寫注漿記錄的重要性。并明確規(guī)定在大批量使用材料的注漿結(jié)束后，礦方安監(jiān)人員應(yīng)監(jiān)測施工現(xiàn)場CH4、CO、O2濃度和溫度變化情況。

標(biāo)準(zhǔn)尚存在的不足

盡管本標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過行業(yè)標(biāo)委會專家組多次審查，并先后2次經(jīng)過原國家煤礦安全監(jiān)察局科技裝備司召集的行業(yè)專家會的研討，但由于起草時間上的倉促，且本標(biāo)準(zhǔn)又是我國涉及煤礦注漿用高分子材料安全管理和使用的第一份標(biāo)準(zhǔn)，缺少可借鑒的類似文件，加上煤礦井下實際的安全生產(chǎn)要求也在不斷變化和提高，所以，本標(biāo)準(zhǔn)在實際使用中可能會發(fā)現(xiàn)一些不足之處，這需要在今后的應(yīng)用中不斷改進(jìn)和完善，相信在全行業(yè)的共同努力幫助下，本標(biāo)準(zhǔn)將會修訂得越來越完善。