DB3603_T 3-2022煤矿地下空间开发适宜性评价指南.pdf

ICS 73.040 CCS D10 3603 萍乡市地方标准 DB 3603/T 32022 煤矿地下空间开发利用适宜性评价指南 Guideline for suitability evaluation of utilization of underground space of coal mine 2022-10-14 发布 2023-01-01 实施 萍乡市市场监督管理局 发 布 目次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 工作内容及流程.1 工作内容.2 工作流程.2 5 煤矿地下空间开发利用适宜性评价.2 前期准备.2 建立评价体系.3 评价实施.4 6 成果编制.4 一般规定.4 成果报告编制要求.4 数据库建设要求.5 附录A （资料性）煤矿地下空间开发利用适宜性评价报告主要内容.6 附录B （资料性）煤矿地下空间开发利用适宜性评价指标分级标准表.7 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由萍乡市自然资源和规划局提出并归口。本文件起草单位：中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所、江西省地质局第四地质大队、萍乡市国土空间调查勘测规划院、萍乡市地质矿产事务中心、萍乡市规划勘察设计院。本文件主要起草人：卢邦稳、王红杰，冯乃琦、卞孝东、季灵、刘辉、刘秀明、韩政兴、吴家杰、贺心刚、李秋华、漆文成、凌文军、杨新国、万素雅、戴永刚、吴国、杨婷、尹培春、邓晓强、吴勋、刘剑峰、童李霞、范鹏飞、支珞昀、高青鹏。本文件为首次发布。煤矿地下空间开发利用适宜性评价指南 1 范围 本文件提供了煤矿地下空间开发利用适宜性评价的工作方法、技术要求、报告编制要求等。本文件适用于煤矿地下空间开发利用适宜性评价工作。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 12719 矿区水文地质工程地质勘察规范 GB 50021 岩土工程勘察规范 GB 51044 煤矿采空区岩土工程勘察规范 AQ 1025 煤矿瓦斯等级鉴定规范 AQ 1028 煤矿井工开采通风技术条件 AQ 1045 煤尘爆炸性鉴定规范 AQ/T 1068 煤自燃倾向性的氧化动力学测定方法 AQ 1083 煤矿建设安全规范 AQ 6201 煤矿安全监控系统通用技术要求 HJ 651 矿山生态环境保护与恢复治理技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。煤矿地下空间 underground space of coal mine 煤矿建设和生产过程中产生的地下空间，如井筒、井底车场、中央变电所、泵房、巷道与硐室以及采空区等空间。煤矿地下空间开发利用适宜性评价 suitability evaluation of utilization underground space of coal mine 按照一定的评价标准和评价方法对煤矿地下空间资源及其开发利用适宜程度进行描述、判定和预测。层次分析法 analytic hierarchy process,AHP 一种用于存在不确定性情况及多种评价准则的决策的系统分析法，通过将定量与定性分析相结合，把人的主观判断用数量形式进行表达和处理，将决策者的经验予以量化。4 工作内容及流程 工作内容 查明煤矿地下空间基本情况，分析煤矿地下空间开发利用的影响因素，选取评价指标，运用层次分析法建立煤矿地下地质空间利用适宜性评价体系，确定评价标准，进行适宜性评价，并编制相关成果报告。工作流程 煤矿地下空间开发利用适宜性评价基本工作流程可参考图1。图1 煤矿地下空间开发利用适宜性评价工作流程图 5 煤矿地下空间开发利用适宜性评价 前期准备 5.1.1 前期准备阶段应通过资料收集以及实地调查对煤矿地下空间现状及开发利用影响因素进行调查、整理和分析。5.1.2 根据评价对象，应充分了解煤矿自然地理、国民经济发展及区域规划等基本情况，以及矿山矿井地质、水文地质、工程地质、环境地质、矿山建设、矿山开采等情况。5.1.3 根据工作需要，对煤矿地下空间进行实地调查，重点对与煤矿地下空间利用评价相关的煤矿地下空间的空间分布特征、空间稳定性特征、空间安全性特征、空间环境适宜性特征、经济性特征和空间利用方式等进行调查分析，调查内容及要求可参考附录 B。5.1.3.1 煤矿地下空间的空间分布调查应查明煤矿地下空间的长、宽、高、断面形状及面积、容积等参数，以及井巷工程开拓方式及布置等。5.1.3.2 煤矿地下空间的空间稳定性调查应查明煤矿地下空间的围岩性质、地质构造、巷道支护形式、埋深、覆岩移动、地面沉降及埋深等。5.1.3.3 煤矿地下空间的空间安全性调查应查明煤矿地下空间的瓦斯等级、煤尘、煤层自燃倾向性、水文地质、巷道服务状态等。5.1.3.4 煤矿地下空间的空间环境适宜性调查应查明煤矿地下空间的温度、湿度、风速、空气质量等。5.1.3.5 煤矿地下空间的经济性特征调查应查明区位及交通运输条件、提升运输条件、基本费用等。5.1.3.6 应根据煤矿地下空间潜在开发利用方式及其特点，对其他相关因素进行调查分析。建立评价体系 可通过将煤矿地下空间评价要素分解成目标层、准则层及指标层建立评价体系，评价体系可参考图2。图2 煤矿地下空间开发利用适宜性评价体系 5.2.1 目标层 煤矿地下空间开发利用适宜性。5.2.2 准则层 空间特征因素、稳定性因素、安全性因素、空间环境因素、经济性因素和其他因素等。5.2.3 指标层 煤矿地下空间指标层参数及指标划分标准可参考附录B。5.2.3.1 空间特征因素 煤矿地下空间的空间分布及规格、断面形状及截面积、空间容积以及井巷工程开拓方式及布置等。5.2.3.2 稳定性因素 煤矿地下空间的围岩性质、地质构造、巷道支护形式、埋深、地面沉降、埋深等。5.2.3.3 安全性因素 煤矿地下空间的瓦斯等级、煤尘、煤层自燃倾向性、水文地质、巷道服务状态等。5.2.3.4 空间环境因素 煤矿地下空间的温度、相对湿度、风速、空气质量等。5.2.3.5 经济性因素 煤矿地下空间的区位及交通运输条件、提升运输条件、基本费用等。5.2.3.6 其他因素 根据开发利用方式，对影响煤矿地下空间开发利用的其他因素。评价实施 5.3.1 确立权重 可采用层次分析法确定准则层和指标层权重。5.3.2 进行评价 煤矿地下空间开发利用适宜性评价可采用多目标线性加权函数评价模型进行定量评价。按照下式计算适宜性得分PI：=1=1 (1)式中：PI适宜性得分；m准则层因素个数；准则层中第i项因素的权重；n指标层中第i项因素中指标个数；指标层中第i项因素中第j项指标的权重；指标层中第i项因素中第j项指标的赋值。5.3.3 适宜性评价等级划分 根据适宜性评价结果PI值进行煤矿地下空间开发利用适宜性评价分级，分级表可参考表1，其中，级为适宜;级为较适宜;级为不适宜。表1 煤矿地下空间开发利用适宜性评价等级标准 评价等级 级 级 级 PI值 810 68 小于6 6 成果编制 一般规定 6.1.1 应对各种原始资料分类整理、编目、存档。6.1.2 煤矿地下空间开发利用适宜性评价工作成果应包含调查资料、图件及分析报告。成果报告编制要求 6.2.1 煤矿地下空间开发利用适宜性评价工作完成后，应及时编写正式报告，报告内容及要求可参考附录 A。6.2.2 在报告编写之前，必须对所有的原始记录资料和图件、照片、表格进行全面的审查验收。6.2.3 煤矿地下空间开发利用适宜性评价报告应在综合分析全部资料的基础上编写。6.2.4 煤矿地下空间开发利用适宜性评价报告应对煤矿地下空间开发利用适宜性评价各评价指标进行评价，绘制煤矿地下空间开发利用适宜性评价相关图表，对地下空间资源分类、分级、潜力、质量、开发利用适宜性的特征和分布规律进行综合分析。6.2.5 报告应能反应当前的研究水平和研究程度。数据库建设要求 6.3.1 数据分为收集整理的煤矿地下空间开发利用适宜性评价调查数据、评价数据和综合研究成果三类。6.3.1.1 调查数据应包括收集整理的地质背景、煤矿地下开采情况等，以及实地调查野外现场调查记录表、照片、监测数据等。6.3.1.2 评价数据应包括专家打分表、评价过程数据等。6.3.1.3 综合研究成果应包含综合分析评价形成的报告、图件等。6.3.2 按照元数据、信息分类与编码和数据库标准，建立属性数据库和空间数据库。附录A （资料性）煤矿地下空间开发利用适宜性评价报告主要内容 煤矿地下空间开发利用适宜性评价报告主要内容如下：A.1 第一章第一章 前言前言 包含项目概况、项目目标意义、编制原则等。A.2 第二章第二章 煤矿地下空间基本情况煤矿地下空间基本情况 煤矿区域自然地理条件、国民经济发展条件及区位交通条件，收集整理地下空间的基础地质、水文地质、工程地质、环境地质、矿山生产开采情况等基础资料。A.3 第三章第三章 煤矿地下空间开发利用适宜性评价影响因素煤矿地下空间开发利用适宜性评价影响因素 煤矿地下空间的空间特征、井巷工程稳定性和安全性、矿井环境以及经济性等参数。A.4 第四章第四章 煤矿地下空间开发利用适宜性评价体系构建煤矿地下空间开发利用适宜性评价体系构建 构建煤矿地下空间开发利用适宜性评价体系，采用专家层次分析法确定评价指标的权重，并对判断矩阵进行一致性和随机性检验，一致性合格方可采用。A.5 第五章第五章 煤矿地下空间开发利用适宜性评价实施煤矿地下空间开发利用适宜性评价实施 基于评价体系及各评价因素进行指标量化和综合评价。A.6 第六章第六章 煤矿地下空间开发利用适宜性评价结果煤矿地下空间开发利用适宜性评价结果 依据评价结果，对煤矿地下空间适宜性进行分析和描述。A.7 第七章第七章 结论及对策建议结论及对策建议 总结煤矿地下空间的地质环境条件及地质环境问题，根据评价指标体系及评价指标权重大小，分析煤矿地下空间开发利用适宜性评价结果，并提出煤矿地下空间开发利用的对策建议。附录B （资料性）煤矿地下空间开发利用适宜性评价指标分级标准表 煤矿地下空间开发利用适宜性评价指标分级标准表见表B.1。表B.1 煤矿地下空间开发利用适宜性评价指标分级标准表 目标层 准则层 指标层 指标划分标准及赋值 适宜（810）较适宜（68）不适宜（小于6）煤矿地下空间开发利用适宜性评价 空间特征因素 长（m）30000 5000-30000 5000 宽（m）2.4 1.6-2.4 1.6 高（m）2.2 1.8-2.2 1.8 底面积（m2）100000 20000-100000 20000 容积（m3）250000 40000-250000 40000 稳定性因素 围岩性质 坚硬岩石：石英岩、花岗岩、石灰岩等；岩石硬度系数（f）：8-20 中等坚硬岩石：砾岩、砂岩、砂质页岩、致密泥岩等；岩石硬度系数（f）：4-7 不坚硬岩石：页岩、破碎砂岩、泥岩等；岩石硬度系数（f）：0.8-3 地质构造 简单、中等 复杂 极复杂 巷道支护形式 强支护：锚网锚索喷浆+架棚复合支护、锚网锚索喷浆+混凝土复合支护等 中等支护：锚网喷浆支护、架棚支护、砌碹支护等 弱支护：毛喷、木支护、点杆支护、裸体巷道 埋深（m）200 200-800 800 地面沉降 30 30-50 50 安全性因素 瓦斯等级 低瓦斯矿井，CH40.05 高瓦斯矿井，CH40.5 煤与瓦斯突出矿井，CH41 煤尘 无爆炸性、煤尘浓度不超标 有爆炸性、未发生过煤尘爆炸、煤尘浓度不超标 有爆炸性、发生过煤尘爆炸事故、煤尘有超标现象 煤层自燃 不易自燃、自燃等级级、未曾发火 自燃、自燃等级级、自燃发火现象少 容易自燃、自燃等级级、自燃发火现象较严重 水文地质类型 简单、中等 复杂 极复杂 巷道服务状态 处于服务状态，四大安全生产保障系统和六大煤矿安全避险系统运行良好，且巷道整体完好，无巷道变形、顶邦破碎、喷层脱落等现象 处于服务状态，四大安全生产保障系统和六大煤矿安全避险系统运行情况一般，且巷道基本完好，个别地段有巷道变形、顶邦破碎、喷层脱落等现象 不处于服务状态，四大安全生产保障系统和六大煤矿安全避险系统停止运行，且巷道完好程度差，部分地段巷道变形较严重，局部顶邦破碎严重，出现片邦冒顶等现象 空间环境因素 温度（）15-20 2-15，20-30 2，30 相对湿度（%）50-60 30-50，60-80 30，80 表B.1 煤矿地下空间开发利用适宜性评价指标分级标准表 目标层 准则层 指标层 指标划分标准及赋值 适宜（810）较适宜（68）不适宜（小于6）风速（m/s)1.50-2.00 0.15-1.50，2.00-8.00 0.15，8.00 水质 中性，6.5PH8.0 偏酸性水，5.5PH6.5 酸性水，PH5.5 经济性因素 区位 位置优越，交通便利 位置较优越，交通较便利 位置偏僻，交通不便 提升运输 平硐开拓，巷道空间分布集中，巷宽4.0m，巷高3.0m，平巷率80%斜井开拓及非深立井（深度小于800m）开拓，巷道空间分布较集中，巷宽2.0-4.0m，巷高2.0-3.0m，平巷率50%深井开拓（深度大于800m）开拓，巷道空间分布不集中，巷宽2.0m，巷高2.0m，平巷率50%基本费用 正常涌水量Q1180m3/h，排水费用低，主通风机选型合理，主、副井提升费用低 正常涌水量180m3/hQ1600m3/h，排水费用较高，主通风机选型较合理（有一定的富裕风量），主、副井提升费用较高 正常涌水量600m3/hQ1，排水费用高，主通风机选型不合理（富裕风量过大），主、副井提升费用高 注1：煤矿地下空间围岩性质、地质构造、水文地质类型、水质、地面沉降等调查及分级可参考GB/T 12719、GB 50021、GB 51044、HJ 651等规定；注2：煤矿地下空间巷道支护形式、巷道完好状态、提升运输、基本费用等调查及分级可参考AQ 1083规定；注3：瓦斯等级调查及分级可参考AQ 1025规定；注4：煤尘等级调查及分级可参考AQ 1045规定；注5：煤层自燃调查及分级可参考AQ/T 1068规定；注6：煤矿四大安全生产保障系统和六大安全避险系统服务状态可参考AQ 1083、AQ 6201等规定；注7：煤矿井下温度、相对湿度、风速等调查及分级可参考AQ 1028规定。