採空區綜合治理實施方案

2021-12-24 17:41:35 字數 3912 閱讀 2767

目錄第一章治理方案 - 1 -

第一節治理方案 - 1 -

第二節治理流程 - 6 -

第二章治理範圍 - 7 -

第一節批覆範圍 - 7 -

第二節治理範圍 - 8 -

第三章治理工藝及裝置 - 10 -

第一節剝挖工藝 - 10 -

第二節裝置選型 - 10 -

第三節裝置數量 - 13 -

第四章治理程式 - 17 -

第一節拉溝位置 - 17 -

第二節開採程式 - 17 -

第五章剝挖方式 - 18 -

第一節殘煤**方法 - 18 -

第二節殘煤採煤方法 - 18 -

第三節開採引數 - 18 -

第四節工作面作業方式 - 20 -

第六章爆破工程 - 22 -

第一節穿孔方式,穿孔機型別 - 22 -

第二節爆破方法 - 22 -

第三節爆破引數的確定 - 22 -

第四節二次破碎 - 23 -

第五節起爆方式 - 23 -

第六節爆破材料消耗量 - 24 -

第七章運輸系統 - 25 -

第一節運輸方式 - 25 -

第二節運輸系統 - 25 -

第八章剝離物存放 - 26 -

第一節排棄方式 - 26 -

第二節排土工藝 - 26 -

第三節回填 - 27 -

第九章剝挖工程量 - 29 -

第一節殘煤剩餘資源量 - 29 -

第二節剝挖量 - 30 -

第三節剝採比 - 30 -

新圪嶗煤礦井工開採已完成並關閉,形成大面積採空區,對礦區人民的生產生活及環境構成了極大的安全隱患。此次治理方案應新煤礦委託,要求針對採空區域進行徹底治理。經過詳細的調查訪問查閱,對區域地形地貌、煤層埋藏特徵、開採現狀、採空區分布情況進行深入的現場調查與了解,並結合神木縣歷年治理採空區的經驗,設計提出兩種治理方案,分別為充填法治理方案和露天剝挖治理方案。

方案一:充填法治理方案

要徹底**採空區帶來的安全隱患,目前國內研究顯示比較可行的手段是」充填」。用充填料(廢石,尾砂或充填骨料)充填採空區,用充填料支撐圍岩,可以減緩或阻止圍岩的變形,以保持其相對的穩定,因為充填材料可對礦柱施以側向力,有助於提高其強度;常用的充填法有:幹石充填法、尾砂充填法、膠結充填法等。

用充填法處理採空區,一方面要求對採空區或採空區巷道的位置、大小以及與相鄰採空區的所有通道了解清楚,以便對採空區進行封閉,加設隔離牆,進行充填脫水或防止充填料流失;另一方面,採空區中必須能有鑽孔、巷道或天井相通,以便充填料能直接進入採空區,達到密實、充填採空區的目的。

充填法用於採空區處理,具有效果好,見效快,充填密實等優點,但是充填法存在施工難度大,成本高,作業安全性差等缺點,在採用充填法處理採空區時一方面要從安全生產的角度,另一方面要從經濟的角度加以考慮,選用合理的充填材料和研究經濟可行的工藝技術。

方案二:露天剝挖治理方案

本次採空區治理範圍位於礦區內5-2煤層頂板破碎區域,區內地表剝蝕嚴重,且治理區周邊綜合環境比較複雜。區域內煤層覆蓋層較薄,覆蓋層主要由新生界鬆散層和中生界基岩兩部分組成,治理區的平均覆蓋層厚度在49.99m。

剝挖方法的特點是治理效果徹底。經過對以往治理的工作效果參照對比,認為新圪嶗煤礦採空區的治理比較適宜於採用剝挖的治理方式。即在治理區範圍內自上而下分台階露天剝挖,挖出採空區上部的黃土、岩石定點堆放後,挖除殘留的煤炭,用黃土覆蓋煤層露頭,用開挖的剝離物回填開挖坑,平整、再覆蓋黃土,並復墾綠化。

殘煤銷售收入補償採空區施工費用,減少治理成本

方案一雖然可以治理採空區,但投資大,沒有產出,沒有經濟效益,企業治理積極性不大,且治理不徹底,部分地段在降雨等因素下可能活化,產生新的隱患。

方案二不需要國家投資,企業利用**的殘煤價值,補償治理採空區的費用,且有盈餘,治理徹底,覆土造田效果好,利國利民利企業利第三方。

經過經濟技術方案的比較和論證,方案建議採用露天剝挖的方式進行採空區治理,以達到徹底**採空區帶來的災害。故確定新圪嶗煤礦擬採用露天剝挖的治理方案。

本治理區剝挖條件從煤層厚度、賦存條件等方面論述:

1、煤層厚度

治理區殘留5-2煤層,採用煤厚為各見煤點直接測量的煤層厚度(不含夾矸),如塊段內或旁側有多個鑽孔,則均勻取點,用算術平均求得塊段平均煤厚2.68m。5-2煤層殘留煤柱面積為:

27.34-1.78=25.

56;5-2煤層廟宇壓覆殘留煤柱儲量為:1.78×2.

68×1.30×58%=8.21×58%=4.

76萬噸;5-2煤層殘留煤柱儲量為:25.56×2.

68×1.30×58%=117.96×58%=68.

42萬噸。考慮98%的露天**率,實際可**煤量為:68.

42×98%=67.05萬噸。可**的資源量大。

5-2煤層厚度等值線見圖1-1-1。

圖1-1-1 5-2煤層厚度等值線圖

2、覆蓋層厚度

本區地貌單元屬黃土丘陵溝壑區,區內大部分被第四系風積沙、沖積層,黃土所覆蓋。治理區總體地形為南部高北部低,最高處位於煤礦的南部(標高1227m),最低處位於煤礦東北部邊緣的灰昌溝溝口與西溝交匯處(標高1015m),相對高差212m。

5-2煤層位於延安組第一段的上部,埋深在0m到100m。5-2煤層上覆岩土等厚線圖見圖1-1-2。

圖1-1-2 5-2煤層上覆岩土等厚線圖

3、剝採比

新圪嶗治理區總剝挖量1344.84萬m3。其中,5-2煤鬆散層剝挖量465.

68萬m3,岩石剝挖量812.11萬m3,殘煤**量67.05萬m3,煤巖比例為8.

26%,平均剝採比為19.06m3/t,境界剝採比為18.65m3/t。

剝採比等值線見圖1-1-3;剝挖量剝挖量計算結果圖見圖1-1-4;具體剝挖引數見表1-1-1。

圖1-1-3 5-2煤剝採比等值線

表1-1-1 治理區剝挖參數列

4、初始剝挖條件及剝離境界

治理區範圍內地勢西北高東南低,分布2條nw-se向溝道,其中東南部溝谷可作為初始開挖位置。剝挖由東南部地勢低處向西、向北推進,直到剝挖最終邊界。剝離物初期全部運往東南部的外排土場,後期全部內排。

5、具備外排條件

在治理區東北部,該區域發育較長溝谷灰昌溝,地勢低窪,是初始臨時外排的良好外排棄場地。

6、水文地質條件

本區主要含水層有第四系全新統風積沙層含水層、第四系全新統沖積層含水層、侏羅系中統延安組上部風化巖段含水層、延安組第二段砂岩裂隙潛水含水層。上述含水層均為富水性弱。其中,延安組第二段砂岩裂隙潛水含水層為5-2煤層的直接充水含水層,其湧水量0.

281~0.454 l/s,單位湧水量0.008~0.

0236 l/s·m。

7、工程地質條件

治理區位於陝北侏羅紀煤田位於鄂爾多斯臺向斜東翼—陝北斜坡上。據區域資料,基底中主要存在吳堡—靖邊ew向、保德—吳旗ne向、榆林西—神木西ne向構造帶。榆神礦區位於陝北侏羅紀煤田東部,地層總體為nww向緩傾斜、傾角不足1°的單斜構造。

治理實施工序:

清表——腐殖土收集——注水降溫——上覆土岩層的剝挖——排渣——火燒區殘煤的**及運輸——開挖坑底部邊界煤層露頭黃土封堵、覆蓋——開挖坑回填、整平——黃土覆蓋(以備綠化復墾)——綠化。

一、煤礦概況

神木縣西溝鄉新屹嶗煤礦位於陝北侏羅紀煤田榆(北)神(西)大保當普查區東北部,礦區南與鑫輪煤礦相鄰,西為大砭窖井田,東、北鄰為無礦權設定區及火燒區。本礦井田範圍與相鄰礦井的開採無壓茬關係。礦權設定見圖2-1-1。

根據採礦許可證(證號:c6100002009091120037103),新疙嶗煤礦開採深度:由1080m至1115m標高,共有9個拐點圈定,南北寬2.

32km,東西長2.67km,面積約4.2491km2。

開採5-2、5-3煤層,拐點座標見表2-1-1。

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