AQ1117—2020標準解讀

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范》于2020年11月10日發布，2021年5月1日起實施，本文將對此標準的起草背景及重點內容進行解讀。

標準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），已經廣泛應用在煤礦井下的煤巖體控制、瓦斯治理、通風系統治理、防滅火、防治水等重大煤礦安全生產領域，并拓展到重大事故應急搶險救援之中。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不可或缺的安全保障技術。

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、不當使用和不合規的操作等，引發了一些本不該發生的生產安全事故，或者是不能達到應有的災害治理效果。

由于煤礦注漿用高分子材料是現場反應型化學材料，其對運輸、儲存等環節有著特定的要求，也需要符合井下現場實際環境的注漿工藝、合適的配套注漿設備及安全操作流程。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、泵送和現場化學反應等眾多使用環節進行安全性規范，以避免由于在上述過程中的操作和使用不當引發次生災害。

煤礦注漿用高分子材料注漿系統圖

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、儲存和現場應用等環節均有相關標準和規范性文件，且規定只有取得相關應用資質的企業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施工操作。澳大利亞礦業管理部門對此的管理尤其嚴格，其全國只有3家公司獲得和擁有進行煤礦注漿用高分子材料的施工操作資質。

我國國內煤礦行業廣泛使用高分子化學注漿材料也已經有二十余年的歷史，并且已有眾多企業在生產、銷售和施工此類材料，相關的應用技術也趨于成熟。但此前國內沒有統一的煤礦用高分子化學材料操作規范，這不利于保證材料的安全應用及有效推廣。

事實上，煤礦井下發生的許多與高分子注漿材料相關的安全事故，大都是因為操作使用不當而造成的，為了避免這些事故，一些對此重要性認知較高的煤炭生產企業和高分子材料生產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范和標準，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量發揮了積極作用。但是由于各生產企業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要求及操作方法不夠完善、也無法統一，造成了行業內對高分子注漿產品的安全使用要求參差不齊或者可有可無的現狀，注漿操作使用中的安全事故還是時有發生，這不利于煤礦的安全生產，也妨礙了高分子注漿材料在整個行業內的推廣和應用。

鑒于上述情況，為了適應國內煤礦安全形勢的需要，使我國的相關要求與國際接軌，全面規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用中的可靠性有據可依，并在全國煤炭行業范圍內統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范》（以下簡稱“本標準”）就顯得非常必要了。

標準的亮點及重要內容

為確保只有符合煤礦安全要求的高分子材料進入煤礦井下使用，本標準規定了注漿用高分子材料的使用范圍，用戶采購、現場檢驗、儲存、入井檢驗等管理要求，使用環境要求，注漿操作管理和人員、設備要求等內容。

使用方采購管理要求規定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規范》（以下簡稱“AQ 1116”）應作為采購方選擇用戶和產品的準則，并規定了接收產品時應驗明的產品身份證明文件，以確保使用方選擇合適的供應商和產品。還重點強調，對于屬于化學危險品的產品，應標明化學危險品分類標志，且應明確標示出材料的潛在危害性及其防范措施，以保證使用方對產品危害性的知情權，且在出現事故時能夠以正確的措施進行處理。

使用方現場檢驗要求規定，“采購的每批高分子材料產品入庫前應進行抽樣質量檢驗，且檢驗項目、檢驗方法和評判準則應按照AQ 1116的規定執行，不合格的產品不應入庫，檢測結果應記錄存檔”。這樣，即可確保只有符合安全規范的高分子材料產品能夠入井使用，從源頭上杜絕不符合煤礦安全要求的產品進入煤礦井下使用。

關于施工現場環境要求，由于煤礦井下注漿工作和材料現場反應的特殊性，本標準對井下注漿施工地點的環境溫度、通風條件和圍巖條件等工作條件進行了規定。重點強調了高分子材料注漿施工的操作地點應保持通風良好，風速應滿足《煤礦安全規程》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中，重點規定了注漿施工人員個人防護的細節，要求注漿施工人員在施工時應配戴好個人防護用品，包括工作服、膠鞋、膠皮手套、防護眼鏡、口罩等。若材料不慎濺到眼中或皮膚上，應立即用清水沖洗，必要時應到醫院處理。

關于對高分子材料注漿施工人員的要求，應本著“專業的事情交給專業人士來做”的原則來進行規定，在這方面，我們應學習國外先進管理經驗。在德國，只有經過充分培訓并考試合格取得證書的人員方可到煤礦井下進行化學材料的注漿施工；在澳大利亞，注漿施工的管理則更加嚴格，規定從事煤礦井下施工的公司必須取得資格認證，而且全澳大利亞只有3家公司取得了該認證，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標準規定，絕大部分高分子材料供應廠家都沒有在職的、經過嚴格培訓和考核的專業注漿人員，而是在銷售出高分子材料后，在施工作業煤礦附近的村里臨時招聘農民工下井注漿，按注漿噸數付費。這是造成高分子材料在煤礦井下使用時事故時有發生的主要原因之一。

為此，本標準在施工準備要求下的人員要求章節中規定，“參加注漿施工的施工操作和管理人員，應在接受煤礦安全技術教育和專業技術（包括注漿材料、注漿工藝和設備及其故障處理、維修等）培訓合格后方可上崗。高分子材料注漿作業應在廠家專業人員或經培訓合格的人員指導下進行，或者由材料供應商專業隊伍施工，且施工人員上、下井過程中應有礦方人員陪同，在井下應服從礦方安排和指揮，遵守礦方相關規章制度”。為了進一步加強對高分子材料注漿施工的安全管理，國家有關部門正在考慮對煤礦井下的高分子材料注漿施工企業實行認證管理，這將是保證高分子材料使用安全的一大進步。

在施工準備要求下的設備要求章節中規定，“注漿所使用的設備應符合煤礦安全要求，并且取得煤礦礦用產品安全標識。設備的泵送比例應滿足注漿材料的混合比例要求”。

在施工準備要求下的材料要求章節中規定，“只有符合質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保期到期前1個月之內時，材料下井前應參照AQ 1116中關于使用方現場檢驗的規定，對材料進行現場檢驗，確保材料各組分及反應后固結體的各項性能符合標準的相應要求。還重點強調煤礦井下注漿用高分子材料產品的身份證明文件安全性能說明書（MSDS）和產品使用說明書中，應注明高分子材料構成/成分及其識別方法、化學反應、物理性能及材料用途、產品使用過程中的危害健康信息、安全風險、注意事項以及出現危險事件時的緊急應對措施、使用配比及不同配比濃度下化學反應的差異性說明等”。此外，詳細規定了注漿用高分子材料在煤礦井下的存放要求。

施工操作要求章節中，重點設定了應根據施工點圍巖狀況、裂隙發育情況等地質概況，制定有針對性注漿技術方案的要求，并詳細規定，在制定的注漿技術方案中“應明確威脅人員安全的區域、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，注漿方案中應列明完善的應急預案和措施；在現場條件發生變化應適時調整、完善注漿技術方案及施工措施”。這條規定其實是要求高分子材料供應廠家應具有在職的、熟知煤礦地質災害治理的采礦工程師，其既熟悉煤礦災害治理，也熟悉注漿用高分子材料的應用，這樣才能制定出符合現場情況和治理要求的注漿技術方案，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的地質災害等問題。

為了切實保障高分子材料注漿施工作業的安全，在施工操作要求章節的最后，重點和詳細地描述了如下安全注漿操作流程和安全保障規定，其中規定的重要流程和環節要求如下：

一是應經常觀察注漿泵兩個進料管的吸料比例，發現吸料比例的誤差超出允許范圍時應立即停泵，并對吸料系統進行檢查和調整（目的是確保注漿比例控制在設計配比上下，使得材料的兩個組分能夠充分反應，從而保證注漿效果和安全）。

二是應有專人觀察注漿區附近的圍巖情況，如有異常現象應及時停止注漿；應有專人觀察注漿材料擴散情況，如發現有跑漿現象，應及時與設備操作人員取得聯系，并采取相應的措施進行處理。

三是在獨頭巷道內大批量使用高分子材料進行注漿作業時，應撤出作業點以內的所有人員。

四是應按照產品使用說明書規定的用途和使用場所使用，不應隨意變更用途或者擴大使用范圍；不應在同一施工地點同時混合使用多種材料。

五是應嚴格遵守如下停止注漿的判定標準，以避免發生注漿事故：達到注漿方案設計注漿壓力，并穩壓3min以上；雖未達到注漿壓力，但發生返漿現象，且采用間歇式注漿仍然返漿；注漿過程中發現注漿區域煤、巖體中有異常劈裂響動情況；當單孔注漿量已達到注漿方案設計的用量。

上述注漿操作流程和安全規定，是總結國內外幾十年煤礦井下注漿經驗和教訓而得來的，必須得到嚴格遵守，以確保煤礦井下注漿操作安全。

最后，本標準規定了注漿結束流程和注意事項，其中規定了填寫注漿記錄的重要性。并明確規定在大批量使用材料的注漿結束后，礦方安監人員應監測施工現場CH4、CO、O2濃度和溫度變化情況。

標準尚存在的不足

盡管本標準經過行業標委會專家組多次審查，并先后2次經過原國家煤礦安全監察局科技裝備司召集的行業專家會的研討，但由于起草時間上的倉促，且本標準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準，缺少可借鑒的類似文件，加上煤礦井下實際的安全生產要求也在不斷變化和提高，所以，本標準在實際使用中可能會發現一些不足之處，這需要在今后的應用中不斷改進和完善，相信在全行業的共同努力幫助下，本標準將會修訂得越來越完善。