AQ1117—2020标准解读

文/徐忠正

AQ 1117—2020《煤矿井下注浆用高分子材料安全使用管理规范》于2020年11月10日发布，2021年5月1日起实施，本文将对此标准的起草背景及重点内容进行解读。

标准起草的背景以及旨在解决的问题

煤矿井下注浆用高分子材料（包括注浆加固、堵水和充填用高分子材料），已经广泛应用在煤矿井下的煤岩体控制、瓦斯治理、通风系统治理、防灭火、防治水等重大煤矿安全生产领域，并拓展到重大事故应急抢险救援之中。由于其安全、高效而快捷的解决问题方式，近20年来，煤矿注浆用高分子材料已逐渐成为煤矿安全生产不可或缺的安全保障技术。

近年来，随着煤矿注浆用高分子材料在煤矿井下的大范围使用，因为管理不善、不当使用和不合规的操作等，引发了一些本不该发生的生产安全事故，或者是不能达到应有的灾害治理效果。

由于煤矿注浆用高分子材料是现场反应型化学材料，其对运输、储存等环节有着特定的要求，也需要符合井下现场实际环境的注浆工艺、合适的配套注浆设备及安全操作流程。唯有如此，才能完成其在煤矿井下的安全使用。因此，有必要对该类材料的采购、入库检验、井下运输、储存、配比、搅拌、泵送和现场化学反应等众多使用环节进行安全性规范，以避免由于在上述过程中的操作和使用不当引发次生灾害。

煤矿注浆用高分子材料注浆系统图

目前，德国、美国、澳大利亚、南非、波兰等主要采煤国家对注浆用高分子材料在煤矿的运输、储存和现场应用等环节均有相关标准和规范性文件，且规定只有取得相关应用资质的企业或施工队伍才能在煤矿井下从事煤矿注浆用高分子材料的相关施工操作。澳大利亚矿业管理部门对此的管理尤其严格，其全国只有3家公司获得和拥有进行煤矿注浆用高分子材料的施工操作资质。

我国国内煤矿行业广泛使用高分子化学注浆材料也已经有二十余年的历史，并且已有众多企业在生产、销售和施工此类材料，相关的应用技术也趋于成熟。但此前国内没有统一的煤矿用高分子化学材料操作规范，这不利于保证材料的安全应用及有效推广。

事实上，煤矿井下发生的许多与高分子注浆材料相关的安全事故，大都是因为操作使用不当而造成的，为了避免这些事故，一些对此重要性认知较高的煤炭生产企业和高分子材料生产厂家各自自行制定了高分子材料在煤矿井下使用的操作规范和标准，这在一定程度上对保证煤矿用高分子注浆材料的施工安全和质量发挥了积极作用。但是由于各生产企业所站的高度不够和考虑问题角度的差异，所定安全使用操作的技术要求及操作方法不够完善、也无法统一，造成了行业内对高分子注浆产品的安全使用要求参差不齐或者可有可无的现状，注浆操作使用中的安全事故还是时有发生，这不利于煤矿的安全生产，也妨碍了高分子注浆材料在整个行业内的推广和应用。

鉴于上述情况，为了适应国内煤矿安全形势的需要，使我国的相关要求与国际接轨，全面规范高分子注浆材料的安全操作和使用，使注浆材料自身安全性能及应用中的可靠性有据可依，并在全国煤炭行业范围内统一高分子材料的运输、储存和施工要求及方法，制定AQ 1117—2020《煤矿井下注浆用高分子材料安全使用管理规范》（以下简称“本标准”）就显得非常必要了。

标准的亮点及重要内容

为确保只有符合煤矿安全要求的高分子材料进入煤矿井下使用，本标准规定了注浆用高分子材料的使用范围，用户采购、现场检验、储存、入井检验等管理要求，使用环境要求，注浆操作管理和人员、设备要求等内容。

使用方采购管理要求规定AQ 1116《煤矿加固、堵水、充填和喷涂用高分子材料通用安全技术规范》（以下简称“AQ 1116”）应作为采购方选择用户和产品的准则，并规定了接收产品时应验明的产品身份证明文件，以确保使用方选择合适的供应商和产品。还重点强调，对于属于化学危险品的产品，应标明化学危险品分类标志，且应明确标示出材料的潜在危害性及其防范措施，以保证使用方对产品危害性的知情权，且在出现事故时能够以正确的措施进行处理。

使用方现场检验要求规定，“采购的每批高分子材料产品入库前应进行抽样质量检验，且检验项目、检验方法和评判准则应按照AQ 1116的规定执行，不合格的产品不应入库，检测结果应记录存档”。这样，即可确保只有符合安全规范的高分子材料产品能够入井使用，从源头上杜绝不符合煤矿安全要求的产品进入煤矿井下使用。

关于施工现场环境要求，由于煤矿井下注浆工作和材料现场反应的特殊性，本标准对井下注浆施工地点的环境温度、通风条件和围岩条件等工作条件进行了规定。重点强调了高分子材料注浆施工的操作地点应保持通风良好，风速应满足《煤矿安全规程》要求，用以保障注浆场所气味的快速去除和降温，保障操作人员的身体健康。

在安全及其他要求章节中，重点规定了注浆施工人员个人防护的细节，要求注浆施工人员在施工时应配戴好个人防护用品，包括工作服、胶鞋、胶皮手套、防护眼镜、口罩等。若材料不慎溅到眼中或皮肤上，应立即用清水冲洗，必要时应到医院处理。

关于对高分子材料注浆施工人员的要求，应本着“专业的事情交给专业人士来做”的原则来进行规定，在这方面，我们应学习国外先进管理经验。在德国，只有经过充分培训并考试合格取得证书的人员方可到煤矿井下进行化学材料的注浆施工；在澳大利亚，注浆施工的管理则更加严格，规定从事煤矿井下施工的公司必须取得资格认证，而且全澳大利亚只有3家公司取得了该认证，具有煤矿井下注浆施工的资格。

而目前在我国，因为没有针对注浆施工的相关标准规定，绝大部分高分子材料供应厂家都没有在职的、经过严格培训和考核的专业注浆人员，而是在销售出高分子材料后，在施工作业煤矿附近的村里临时招聘农民工下井注浆，按注浆吨数付费。这是造成高分子材料在煤矿井下使用时事故时有发生的主要原因之一。

为此，本标准在施工准备要求下的人员要求章节中规定，“参加注浆施工的施工操作和管理人员，应在接受煤矿安全技术教育和专业技术（包括注浆材料、注浆工艺和设备及其故障处理、维修等）培训合格后方可上岗。高分子材料注浆作业应在厂家专业人员或经培训合格的人员指导下进行，或者由材料供应商专业队伍施工，且施工人员上、下井过程中应有矿方人员陪同，在井下应服从矿方安排和指挥，遵守矿方相关规章制度”。为了进一步加强对高分子材料注浆施工的安全管理，国家有关部门正在考虑对煤矿井下的高分子材料注浆施工企业实行认证管理，这将是保证高分子材料使用安全的一大进步。

在施工准备要求下的设备要求章节中规定，“注浆所使用的设备应符合煤矿安全要求，并且取得煤矿矿用产品安全标识。设备的泵送比例应满足注浆材料的混合比例要求”。

在施工准备要求下的材料要求章节中规定，“只有符合质量要求的注浆用高分子材料方可下井使用，如矿方储存的材料处于质保期到期前1个月之内时，材料下井前应参照AQ 1116中关于使用方现场检验的规定，对材料进行现场检验，确保材料各组分及反应后固结体的各项性能符合标准的相应要求。还重点强调煤矿井下注浆用高分子材料产品的身份证明文件安全性能说明书（MSDS）和产品使用说明书中，应注明高分子材料构成/成分及其识别方法、化学反应、物理性能及材料用途、产品使用过程中的危害健康信息、安全风险、注意事项以及出现危险事件时的紧急应对措施、使用配比及不同配比浓度下化学反应的差异性说明等”。此外，详细规定了注浆用高分子材料在煤矿井下的存放要求。

施工操作要求章节中，重点设定了应根据施工点围岩状况、裂隙发育情况等地质概况，制定有针对性注浆技术方案的要求，并详细规定，在制定的注浆技术方案中“应明确威胁人员安全的区域、钻孔孔径、位置、深度、角度、所选择的注浆材料要求、最大单孔注浆量、安全注意事项等。且在大批量使用注浆材料时，注浆方案中应列明完善的应急预案和措施；在现场条件发生变化应适时调整、完善注浆技术方案及施工措施”。这条规定其实是要求高分子材料供应厂家应具有在职的、熟知煤矿地质灾害治理的采矿工程师，其既熟悉煤矿灾害治理，也熟悉注浆用高分子材料的应用，这样才能制定出符合现场情况和治理要求的注浆技术方案，选定最合适的注浆材料，并以较低的注浆量快速解决煤矿井下出现的地质灾害等问题。

为了切实保障高分子材料注浆施工作业的安全，在施工操作要求章节的最后，重点和详细地描述了如下安全注浆操作流程和安全保障规定，其中规定的重要流程和环节要求如下：

一是应经常观察注浆泵两个进料管的吸料比例，发现吸料比例的误差超出允许范围时应立即停泵，并对吸料系统进行检查和调整（目的是确保注浆比例控制在设计配比上下，使得材料的两个组分能够充分反应，从而保证注浆效果和安全）。

二是应有专人观察注浆区附近的围岩情况，如有异常现象应及时停止注浆；应有专人观察注浆材料扩散情况，如发现有跑浆现象，应及时与设备操作人员取得联系，并采取相应的措施进行处理。

三是在独头巷道内大批量使用高分子材料进行注浆作业时，应撤出作业点以内的所有人员。

四是应按照产品使用说明书规定的用途和使用场所使用，不应随意变更用途或者扩大使用范围；不应在同一施工地点同时混合使用多种材料。

五是应严格遵守如下停止注浆的判定标准，以避免发生注浆事故：达到注浆方案设计注浆压力，并稳压3min以上；虽未达到注浆压力，但发生返浆现象，且采用间歇式注浆仍然返浆；注浆过程中发现注浆区域煤、岩体中有异常劈裂响动情况；当单孔注浆量已达到注浆方案设计的用量。

上述注浆操作流程和安全规定，是总结国内外几十年煤矿井下注浆经验和教训而得来的，必须得到严格遵守，以确保煤矿井下注浆操作安全。

最后，本标准规定了注浆结束流程和注意事项，其中规定了填写注浆记录的重要性。并明确规定在大批量使用材料的注浆结束后，矿方安监人员应监测施工现场CH4、CO、O2浓度和温度变化情况。

标准尚存在的不足

尽管本标准经过行业标委会专家组多次审查，并先后2次经过原国家煤矿安全监察局科技装备司召集的行业专家会的研讨，但由于起草时间上的仓促，且本标准又是我国涉及煤矿注浆用高分子材料安全管理和使用的第一份标准，缺少可借鉴的类似文件，加上煤矿井下实际的安全生产要求也在不断变化和提高，所以，本标准在实际使用中可能会发现一些不足之处，这需要在今后的应用中不断改进和完善，相信在全行业的共同努力帮助下，本标准将会修订得越来越完善。