現有覆巖兩帶名稱和定義的重新厘定探討

楊連超

(潞安環能股份有限公司 地質辦，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，目前不同現行標準在覆巖兩帶名稱、范圍及定義上不統一且容易令人混淆，給相關從業者帶來了極大的困惑，嚴重影響了礦井防治水工作和學術交流。本文通過梳理分析以往相關標準，指出現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《礦井水文地質規程(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) 《礦井水文地質規程(試行)》(簡稱《規程》)于1984年頒發，在《煤礦防治水規定》頒布后廢止。《規程》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驗公式，并強調導水裂隙帶包括垮落帶。《規程》稱第一帶為垮落帶，合稱兩帶為導水裂隙帶。

2) 《GB 12719—1991礦區水文地質工程地質勘探規范》(簡稱《GB 12719》)。1991年2月4日發布，10月1日實施。《GB 12719》的附錄F與《規程》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程》[2](簡稱《三下規程》)于2000年5月26日頒發實施，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范》頒發后廢止。《三下規程》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《規程》《GB 12719》，《三下規程》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。《規程》和《GB 12719》中的導水裂隙帶與《三下規程》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) 《煤礦防治水規定》[3](簡稱《規定》)于2009年9月21日發布，12月1日起施行，在《煤礦防治水細則》頒布后廢止。《規定》在“第十章 附則”中定義了垮落帶和導水裂縫帶(表1)。《規定》和《三下規程》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、工程地質及環境地質勘查評價標準》(簡稱《MT/T 1091》)于2009年12月11日發布，2010年7月1日起實施。《MT/T 1091》的附錄D與《規程》的附錄七、《GB 12719》的附錄F保持一致。其中《GB 12719》就是它的規范性引用文件之一。

6) 《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規范》[4](簡稱《三下規范》)。2017年5月17日頒發實施。《三下規范》“附錄1 專用名詞解釋”中沿用了《三下規程》、《規定》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。《三下規范》與《規定》關于導水裂縫帶的定義和范圍是一致的，但不同于《三下規程》。

7) 《煤礦防治水細則》[5](簡稱《細則》)。2018年6月4日發布，9月1日起施行。《細則》“第八章 附則”關于垮落帶的定義與《三下規程》、《規定》和《三下規范》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)。《細則》僅在導水裂隙帶的這一用詞上與《規程》《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《三下規程》中的導水裂縫帶和《三下規范》中的裂縫帶，小于《規定》和《三下規范》中的“導水裂縫帶”。

2 覆巖兩帶命名存在的亂象

在不考慮《規程》、《三下規程》和《規定》三個已廢止標準的情況下，《GB 12719》、《MT/T 1091》、《三下規范》和《細則》四個現行標準對第一帶、第二帶和第一帶+第二帶的命名出現了混亂，主要表現為以下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”，《三下規范》和《細則》則為“垮落帶”。

2) 對第二帶，《三下規范》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實問題

在《三下規范》施行后、《細則》未替代《規定》前，《GB 12719》、《MT/T 1091》和《三下規范》3個現行標準均直接給出了覆巖兩帶經驗計算公式。《GB 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)的經驗公式，并明確“導水裂隙帶包括垮落帶”。《三下規范》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)的經驗公式。當時，《規定》定義的導水裂縫帶即為第一帶+第二帶，與《三下規范》一致。這一期間，3個標準雖然給出的經驗公式不同，但因《規定》和《三下規范》在兩帶命名及范圍上保持一致，所以并未出現混亂。

然而，在《細則》替代《規定》后，因《細則》將導水裂隙帶的范圍縮小為第二帶，出現了混亂。目前，《三下規范》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《三下規范》規定執行。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+第二帶上則出現了不統一。加之，兩者均為國家煤礦安全監察局發布，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，是否能夠導通地表水等，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，也不利于該領域的學術交流。以部分2020年已發表學術論文為例，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，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域再因“導水裂縫帶”或“導水裂隙帶”產生混淆，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《三下規范》和《細則》相關定義與命名，在字面上不再強調“導水”，也不再糾結于“裂縫”或“裂隙”，僅強調上覆巖層的“垮落”和“斷裂”，建議今后統一使用“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《三下規范》和《細則》關于垮落帶的定義——由采煤引起的上覆巖層破裂并向采空區垮落的巖層范圍；將裂縫帶定義為“垮落帶上方一定范圍內的巖層發生斷裂，產生裂縫，且具有導水性的巖層范圍”(使用《細則》關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的巖層發生垮落和斷裂，產生裂縫，且具有導水性的巖層范圍”。

5 結 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的現實問題。

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)，同時充分參考現行標準重新明確了三者的定義。