簡(jiǎn)軍峰
陜西省能源局

摘要：從煤礦區(qū)地面經(jīng)過(guò)的油氣長(zhǎng)輸管道大多存在壓覆煤炭資源問(wèn)題，管道企業(yè)主要關(guān)注煤礦留設(shè)保護(hù)煤柱的大小，煤礦企業(yè)則關(guān)注壓覆后的生產(chǎn)布局調(diào)整，雙方共同關(guān)心壓覆資源量的補(bǔ)償金額是多少。同時(shí)管道通過(guò)采空區(qū)時(shí)如何保證安全運(yùn)行也是需要雙方配合解決的難點(diǎn)問(wèn)題。本文從法律法規(guī)層面尋求雙方共贏的依據(jù)，做到既有利于保障管道運(yùn)行安全，又有利于節(jié)約利用壓覆的煤炭資源。

關(guān)鍵詞：油氣管道；煤礦采空區(qū)；安全保護(hù)；資源利用

油氣長(zhǎng)輸管道路由從煤礦區(qū)內(nèi)通過(guò)有兩種情況，一是煤礦未采動(dòng)的實(shí)體煤，二是已經(jīng)采過(guò)的采空區(qū)。如何處理好雙方關(guān)系，既是保障油氣長(zhǎng)輸管道運(yùn)行安全，又是合理利用、節(jié)約煤炭資源，維護(hù)國(guó)家能源安全和公共安全的需要。以陜西省為例，全省在役油氣長(zhǎng)輸管道96條，總里程10383公里，其中約70%經(jīng)過(guò)延安市、榆林市、咸陽(yáng)市等主要煤炭產(chǎn)區(qū)，管道壓覆煤炭資源的情況比較普遍。

1  涉及壓覆礦產(chǎn)資源的法律法規(guī)

（1）礦產(chǎn)資源法（第三十二條）。

編制國(guó)土空間規(guī)劃應(yīng)當(dāng)合理規(guī)劃建設(shè)項(xiàng)目的空間布局，避免、減少壓覆礦產(chǎn)資源。

建設(shè)項(xiàng)目論證時(shí)，建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)查詢占地范圍內(nèi)礦產(chǎn)資源分布和礦業(yè)權(quán)設(shè)置情況。省級(jí)以上人民政府自然資源主管部門應(yīng)當(dāng)為建設(shè)單位提供查詢服務(wù)。

建設(shè)項(xiàng)目確需壓覆已經(jīng)設(shè)置礦業(yè)權(quán)的礦產(chǎn)資源，對(duì)礦業(yè)權(quán)行使造成直接影響的，建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)在壓覆前與礦業(yè)權(quán)人協(xié)商，并依法給予公平、合理的補(bǔ)償。

戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源原則上不得壓覆；確需壓覆的，應(yīng)當(dāng)經(jīng)國(guó)務(wù)院自然資源主管部門或者其授權(quán)的省、自治區(qū)、直轄市人民政府自然資源主管部門批準(zhǔn)。

（2）管道保護(hù)法（第四十六條）。

管道建設(shè)工程通過(guò)礦產(chǎn)資源開(kāi)采區(qū)域的，管道企業(yè)應(yīng)當(dāng)與礦產(chǎn)資源開(kāi)采企業(yè)協(xié)商確定管道的安全防護(hù)方案，需要礦產(chǎn)資源開(kāi)采企業(yè)按照管道安全防護(hù)要求預(yù)建防護(hù)設(shè)施或者采取其他防護(hù)措施的，管道企業(yè)應(yīng)當(dāng)承擔(dān)由此增加的費(fèi)用。

礦產(chǎn)資源開(kāi)采企業(yè)未按照約定預(yù)建防護(hù)設(shè)施或者采取其他防護(hù)措施，造成地面塌陷、裂縫、沉降等地質(zhì)災(zāi)害，致使管道需要改建、搬遷或者采取其他防護(hù)措施的，礦產(chǎn)資源開(kāi)采企業(yè)應(yīng)當(dāng)承擔(dān)由此增加的費(fèi)用。

（3）煤礦安全規(guī)程（第一百二十二條至第一百二十四條）。

建（構(gòu)）筑物下、水體下、鐵路下及主要井巷煤柱開(kāi)采，必須設(shè)立觀測(cè)站，觀測(cè)地表和巖層移動(dòng)與變形，查明垮落帶和導(dǎo)水裂縫帶的高度，以及水文地質(zhì)條件變化等情況。取得的實(shí)際資料作為本井田建（構(gòu)）筑物下、水體下、鐵路下的以及主要井巷煤柱開(kāi)采的依據(jù)。

建（構(gòu)）筑物下、水體下、鐵路下，以及主要井巷煤柱開(kāi)采，必須經(jīng)過(guò)試采。試采前，必須按其重要程度以及可能受到的影響，采取相應(yīng)技術(shù)措施并編制開(kāi)采設(shè)計(jì)。

試采前，必須完成建（構(gòu)）筑物、水體、鐵路，主要井巷工程及其地質(zhì)、水文地質(zhì)調(diào)查，觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置以及加固和保護(hù)等準(zhǔn)備工作；試采時(shí)，必須及時(shí)觀測(cè)，對(duì)受到開(kāi)采影響的受護(hù)體，必須及時(shí)維修。試采結(jié)束后，必須由原試采方案設(shè)計(jì)單位提出試采總結(jié)報(bào)告。

（4）建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)范（第三十三條至第三十五條）。

按構(gòu)筑物的重要性、用途以及受開(kāi)采影響引起的不同后果，將礦區(qū)范圍內(nèi)構(gòu)筑物保護(hù)等級(jí)分為五級(jí)（表 1）。

表 1 礦區(qū)構(gòu)筑物保護(hù)等級(jí)劃分

在礦井、水平、采區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)構(gòu)筑物應(yīng)當(dāng)劃定保護(hù)煤柱。保護(hù)等級(jí)為特級(jí)、I級(jí)、Ⅱ級(jí)構(gòu)筑物必須劃定保護(hù)煤柱。

構(gòu)筑物受護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)包括受護(hù)對(duì)象及其圍護(hù)帶。圍護(hù)帶寬度必須根據(jù)受護(hù)對(duì)象的保護(hù)等級(jí)確定，可按規(guī)定的數(shù)值選用（表 2）。

表 2 構(gòu)筑物各保護(hù)等級(jí)的圍護(hù)帶寬度 

2  留設(shè)礦區(qū)構(gòu)筑物保護(hù)煤柱方法

《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱《三下開(kāi)采規(guī)范》）第三十六條規(guī)定，構(gòu)筑物保護(hù)煤柱設(shè)計(jì)宜采用垂線法或者垂直剖面法。特級(jí)構(gòu)筑物保護(hù)煤柱應(yīng)當(dāng)采用邊界角留設(shè)，其他保護(hù)煤柱按移動(dòng)角留設(shè)。

第四十條規(guī)定，留設(shè)長(zhǎng)輸管線保護(hù)煤柱時(shí)，受護(hù)對(duì)象邊界按照地埋管線以埋線開(kāi)挖溝外邊緣為界、架空管線以架空管線基礎(chǔ)的外邊緣為界。

目前，留設(shè)保護(hù)煤柱以垂直剖面法為主，該方法實(shí)際上是一種圖解法（圖 1）。首先通過(guò)被保護(hù)物體的最外角點(diǎn)作平行于煤層走向和傾向的４條線，得一矩形保護(hù)范圍，再向外圈出寬度為 s 的圍護(hù)帶，即構(gòu)成保護(hù)邊界 a、b、c、d。通過(guò)保護(hù)范圍中心作沿煤層傾斜方向的剖面圖（圖 1左上部分，Ⅱ—Ⅱ剖面），保護(hù)邊界為 m、n，從 m、n分別作表土層移動(dòng)角φ，得表土層與基巖接觸面的保護(hù)邊界 m1、m1。再?gòu)?#8197;m1、n1分別作基巖移動(dòng)角γ與β煤層交于m2、m2。同理，在走向剖面圖（圖 1右上部分Ⅰ—Ⅰ剖面）求得 q1、k1，q2、k2，q3、k3等點(diǎn)，將m2、n2，q2、k2，q3、k3各點(diǎn)投影到平面圖上，即得煤柱的平面投影A、B、C、D，也就得到了某煤層保護(hù)煤柱的長(zhǎng)和寬。將該投影的平面面積按煤層傾角轉(zhuǎn)換為真實(shí)面積，與煤層厚度和煤的密度相乘，即可求得保護(hù)煤柱壓煤量的多少。

圖 1 垂直剖面法 

以陜西省榆林市某煤礦為例，礦區(qū)范圍內(nèi)有2、3、3-1、4-1，4-2、5上、5，6、7、9號(hào)共10層可采煤層，礦井設(shè)置三個(gè)開(kāi)采水平，一水平大巷設(shè)置在2號(hào)煤層，水平標(biāo)高＋750 m，開(kāi)采2、3、3-1、4-1號(hào)煤層；二水平大巷設(shè)置在5號(hào)煤層內(nèi)，水平標(biāo)高＋640 m，開(kāi)采4-2、5上和5號(hào)煤層；三水平大巷設(shè)置在9號(hào)煤層，水平標(biāo)高＋590 m，開(kāi)采6、7、9號(hào)煤層。

依據(jù)《開(kāi)采規(guī)范》，油氣長(zhǎng)輸管道在礦區(qū)構(gòu)筑物保護(hù)等級(jí)劃分為Ⅰ級(jí)，圍護(hù)帶寬度取20 m。松散層移動(dòng)角ψ=45°；巖層移動(dòng)角δ=β=γ=70°；巖層邊界角δ=β=γ=55°。井田最上部2號(hào)煤層埋深410 m～590 m，經(jīng)采用垂直剖面法計(jì)算，一水平2號(hào)煤層輸氣管線一側(cè)、二水平5號(hào)煤層輸氣管線一側(cè)三水平9號(hào)煤層輸氣管線一側(cè)的煤柱寬度分別為365 m～378 m、407 m～420 m和432 m～445 m。

可以看出，在寬度上，地表僅是1條直徑1米左右的管道，但長(zhǎng)度一般比較長(zhǎng)。投影到煤礦井下，按規(guī)范必須留設(shè)數(shù)百米寬的保護(hù)煤柱，寬度乘以油氣長(zhǎng)輸管道的長(zhǎng)度，面積則非常大。壓覆資源量是面積乘以厚度，再乘以密度。如果煤層厚度大，可采層數(shù)多，壓煤量就非常大，占?jí)貉a(bǔ)償也非常高。

3  開(kāi)采（試采）礦區(qū)構(gòu)筑物保護(hù)煤柱要求

《開(kāi)采規(guī)范》第四十一條規(guī)定，構(gòu)筑物保護(hù)煤柱開(kāi)采應(yīng)當(dāng)進(jìn)行專門開(kāi)采方案設(shè)計(jì)，各類構(gòu)筑物地表允許變形值依據(jù)構(gòu)筑物抗變形能力確定。

第四十二條規(guī)定，構(gòu)筑物下壓煤符合本規(guī)范第二十一條的相應(yīng)要求時(shí)，允許開(kāi)采。

第四十三條規(guī)定，構(gòu)筑物下壓煤符合本規(guī)范第二十二條的相應(yīng)要求時(shí)，允許進(jìn)行試采。

第五十條規(guī)定，長(zhǎng)輸管線下采煤，除了滿足其壓煤開(kāi)采或者試采相應(yīng)要求外，還應(yīng)當(dāng)滿足下列條件：即長(zhǎng)輸管線滿足安全運(yùn)行的有關(guān)規(guī)定和要求；長(zhǎng)輸管線的預(yù)計(jì)地表變形值小于允許變形值，或者預(yù)計(jì)的地表變形值大于允許變形值，但經(jīng)采前開(kāi)挖、采后維修加固能夠?qū)崿F(xiàn)安全使用要求。

因此，油氣長(zhǎng)輸管道下的壓煤在一定條件下是可以開(kāi)采或試采的。

4  問(wèn)題與建議

實(shí)體煤區(qū)域應(yīng)該留設(shè)保護(hù)煤柱，煤柱的大小依據(jù)《開(kāi)采規(guī)范》留設(shè)。管道企業(yè)面臨的問(wèn)題可能是壓覆資源的補(bǔ)償，但對(duì)于煤礦企業(yè)最主要的問(wèn)題是管道保護(hù)煤柱割裂了井田內(nèi)煤層的連續(xù)分布，造成布置水平大巷、采煤工作面難度增大，甚至造成采煤工作面推進(jìn)長(zhǎng)度銳減，增加采煤工作面搬家頻次、運(yùn)營(yíng)成本等。

建議采取一種既能保護(hù)管道，又能使雙方利益最大化的方法，在管道保護(hù)法等法律、法規(guī)層面予以明確，做到有法可依。鼓勵(lì)研究不同埋深煤層煤炭開(kāi)采后對(duì)管道的影響，不要一刀切。鼓勵(lì)煤礦企業(yè)采用充填開(kāi)采工藝，減少地表變形達(dá)到保護(hù)管道的目的，且對(duì)該工藝應(yīng)給予政策傾斜。管道經(jīng)過(guò)煤礦采空區(qū)時(shí)，煤礦企業(yè)應(yīng)提供采空區(qū)的分布、開(kāi)采時(shí)間等，為管道企業(yè)研判地表變形提供依據(jù)。

作者簡(jiǎn)介：簡(jiǎn)軍峰，1965年生，1986年畢業(yè)于西安礦業(yè)學(xué)院，高級(jí)工程師。從事過(guò)煤礦學(xué)科教學(xué)，煤炭礦區(qū)規(guī)劃編制、礦井初步設(shè)計(jì)審查等煤炭行業(yè)管理工作，近年從事油氣長(zhǎng)輸管道保護(hù)工作。聯(lián)系方式：13709125317，705715137@qq.com。