三星煤矿采空区灾害综合治理工程施工方案（56页）.doc

1、庆业公司三星煤矿采空区灾害综合治理施工方案说明书(一期工程装、运、排)2014年6月前 言1、项目名称、所在位置和隶属关系项目名称：突泉县庆业煤炭有限责任公司三星煤矿采空区灾害综合治理工程项目施工方案说明。突泉县庆业煤炭有限责任公司三星煤矿位于兴安盟突泉县境内，行政隶属突泉县突泉镇管辖，距突泉县突泉镇30km，西南距科右中旗白音胡硕镇35km。2、原单位概况内蒙古自治区突泉县三星矿业有限责任公司成立于2008年，以三星煤矿为主体，整合原平安富煤矿，设计生产能力30万吨，现有职工人数300人，矿区面积0.58平方公里，探明地质储量530.4万吨。3、灾害治理工程实施的必要性和可行性（1）老采空区

2、灾害分析兴安盟现保留的合法矿井均由近三十年来众多小煤矿逐步整合而成，由于主要赋煤井田地质构造复杂，煤层赋存不稳定，以往所有小井均采用边掘、边探、边采、以掘代采为主的回采方式，在现存矿井境界内及周边形成了较大数量的采空区。采空区派生灾害隐患巨大，如采空区大面积悬顶、浮煤自燃发火引发井田火灾、有毒有害气体泄漏、老空巷积水或山洪灌井、不可预测预见及控制的地表突然塌陷等，不仅成为矿井安全生产的重大隐患，也造成了环境污染等次生灾害，恶化了生态环境，同时采空区内残留有大量煤炭资源，伴有自燃发火的可能。这些危害隐患的存不仅对井田煤矿正常生产构成很大威胁，同时对当地自然生态环境和居民生产生活造成不同程度的影响

3、和长期的灾害隐患。2012年以前，三星煤矿开采工艺以房采为主，因此，对采空区进行综合治理，彻底消除采空区灾害，对于改善井田煤矿安全生产条件、减少和消除其对周边生态环境破坏、防止水土流失、回收宝贵压覆煤炭资源，减少对当地居民生产生活的影响，具有重要的现实改善需要和长远的社会意义。（2）必要性1）民生工程的需要多年来，我国经济的快速发展为国家建设、人民生活质量的提高提供了坚实基础，但不可再生类资源的开发，尤其是早期煤炭的开发也为民生工程带来了一定的后患。如何使经济发展与环境友好保持一致、如何让经济发展带动民生工程的改善逐渐成为摆在各级政府和各企业面前的一个重要课题。为了解决好民生问题，政府积极采取

4、措施，甚至不惜投入巨资。然而政府的投入需要大量财政资金的支持，如何寻找到一种既可解决民生工程，又可节省财政开支，从而使财政资金可以倾向其他更重要的领域，且使企业愿意投入并可带来适当回报的方式便摆在政府面前。2）呆滞资源回收的需要老采空区内残留有大量优质煤炭资源，将这部分不可再生资源回收，可极大提高资源回收率和综合利用水平，缓解周边煤炭产品供应紧张形势，从而为煤炭资源的可持续发展做出应有的贡献。对三星煤矿及其周边进行采空区综合治理，可回收采空区内保安煤柱，进一步提高资源回收率。3）消除隐患、生态重建的需要老采空区具有引发多重次生地质灾害的危险性，无需政府投入且企业在微利的情况下进行灾害治理，既可

5、减轻政府负担，又可从根本上消除前述各种隐患、改善矿区生态环境，实现灾害治理区的生态重建。对三星煤矿进行采空区综合治理，利于生态恢复的整体性与持续性，符合我国大力推进生态文明建设的相关政策要求。4）社会发展的需要社会发展的目标是建设环境友好、人民安居乐业、各方利益协调一致的和谐社会。本工程的实施，能够带动当地农牧业及第三产业的发展，改善人居环境和生活条件，促进新农村建设，从而为社会发展做出应有的贡献。（3）可行性1）技术可行性A、以露天剥离方式在治理区内统筹进行灾害治理可行灾害治理区内的地表平坦，采空区范围较大，采用露天方式进行老采空区灾害治理在空间上有保证，适宜进行大规模露天剥离和生态恢复建设

6、。B、在不占用耕地的前提下实现外排可行采空灾害区周边地势平坦且开阔，在不占用耕地的前提下，可以实现排土场的建设。C、对老采空区的采掘安全措施有保障通过设计、实施、监测和管理等多方保证，在实施老采空区资源回收时完全可以做到安全、高效回收，保证灾害治理的顺利实施。D、社会资源对本工程的实施具有较强的支撑作用为了节省灾害治理工程的初期投资，减少灾害治理的风险，本治理工程充分利用社会力量，具有得天独厚的优势。而现在社会上可以进行露天剥挖施工的队伍众多，从而为灾害治理工程的实施提供了社会资源的保证。E、灾害治理实施单位有技术力量保证本工程的实施方，采矿技术力量雄厚，管理经验丰富，为本灾害综合治理工程实施

7、提供了强有力的技术力量保证。2）经济可行性A、本区的优质资源为灾害治理提供了前提本区煤类为气煤，少数肥气煤和弱粘煤，适用于民用、动力用煤，洗后可用做配焦煤，价值较高，这样就为露天剥离方式治理的经济合理剥采比的确定奠定了基础。B、资源类价格上涨为灾害治理提供了经济支撑随着我国资源类需求的不断增长，资源类价格不断上涨，尤其是一次性能源价格的涨幅更是较大，与10年前相比，煤炭价格上涨幅度更是较大，本区煤炭市场价格一直较高且稳定，实施露天剥离方式进行灾害治理，按目前煤炭市场的原煤售价估算，企业不仅可以做到收支平衡，还可以实现微利，从而使企业参与灾害治理的积极性提高，为灾害治理的可靠性提供了保证。C、政

8、府的支持、优秀的设计与企业的科学实施使工程具有可操作性政府提出了民生工程改善的目标。为了实现这一目标，政府为企业搭建了灾害治理的平台，依法在政策及其他相关方面均给予全面的鼓励与支持；再加上设计企业的参与，为灾害综合治理工程科学规划、周密设计，从而使工程在未实施前就有了政策、技术的强有力支撑；企业的积极配合与组织，可使该工程在科学、经济的前提下有效实施。4、工程前期工作如何低成本地消除上述各种灾害隐患，恢复生态环境，成为政府为人民办实事的头等大事。经过实地考察与分析，政府、相关企业及有关专家一致认为，目前灾害区域尚未大面积发火，区域内煤炭售价尚可，为此，可否通过结合灾害区内的资源回收实现这些采空

9、区的灾害治理便被提上议事日程。政府拟以残存资源回收为突破口，不惜以低经济效益或零经济效益为回报进行灾害治理，实现社会效益、生态效益和经济效益互补，建设、发展环境友好型、生态和谐型、本质安全型矿区。兴安盟相关管理部门委托内蒙古煤炭科学研究院有限责任公司编制了兴安盟煤矿采空区灾害综合治理总体规划。内蒙古自治区煤炭工业局以内煤局字【2013】230号）批准该总体规划，三星煤矿采空区为该总体规划其中一个区域，拟实施三星煤矿及其周边采空区灾害综合治理工程，以消除对周边煤矿和农牧民生产生活威胁、改善区域生态环境、回收煤炭资源。为满足灾害治理工程需要，内蒙古自治区煤田地质局153勘探队在三星煤矿进行采空区灾

10、害综合治理勘查工作，编制内蒙古突泉县三星矿业有限责任公司三星煤矿采空区灾害综合治理详细勘查报告，并取得了相应批复文件。第一章 井田概况及地质特征 第一节 井田概况一、位置与交通 三星煤矿位于兴安盟突泉县境内，行政隶属突泉县突泉镇管辖，西南距科右中旗白音胡硕镇35km。其地理坐标：东经：1214738 1214817北纬：451203451249矿区与突泉镇及科右中旗政府驻地白音胡硕镇有砂石及柏油路相通，白音胡硕镇有国道111线向北与乌兰浩特相通，突泉镇至盟府乌兰浩特100km，有省际大通道相通，乌兰浩特有铁路通白城、阿尔山。矿区交通较便利。见交通位置图 (图1-1-1)。二、自然地理与区域经济

11、1、地形地貌 三星煤矿位于大兴安岭南端东南坡与松辽平原过渡地带，靠近松辽平原一侧，地势平坦，偶有些沙丘。矿区地形总体西高东低，最高点位于矿区中间部位，海拔210.10m，四周较低，最低海拔203m，高差仅7m左右。2、水系矿区位于突泉河开阔平坦的河谷之中。南部大额木特河于矿区南1km处通过，与北部通过矿区的突泉河于矿区东南双眼泡附近汇合，二条河均由西北向东南流出区外。二者皆属季节性河流，枯水期干枯断流，洪水期常溢出河道，据1979年7月18日洪水观测：300ZK2孔洪水水位为202.98m（高出地面0.65m）；1984年8月14日307SK3孔附近观测，洪水水位204.00m，矿区附近最高洪

12、水位202.98204m。高出地面0.65。矿区突泉河上游8.5km处索金布勒格泡，曾开发为养鱼场，引突泉河水养鱼，水深曾达3m，洪水期泡水常破堤而出，虽有堤坝，但洪水期仍存在洪水破堤而出的情况，从而对下游矿区建设带来潜在危害。3、气象本区气候特征是冬寒时长，夏热时短，昼夜温差变化较大，属中温带干旱大陆性气候。12月份气温最低，最低气温-30.2，平均气温-14.8；7月份气温最高，最高气温40.4，平均气温22.6,年平均气温2.8,平均无霜期140天。年平均降水量442.6mm，68月份为雨季，10月份中旬翌年4 月中旬为雪季，年平均积雪期71120天，最大积雪深度为1025cm。本区平均

13、风速4.8m/s，最大风速为19.8 m/s，10月翌年5月风力最大，风向以西北风为主，多形成风沙天气。从12月开始冻结，翌年4月中旬化透，冻土期为205天，最大冻土深度2.00m。4、地震依据中国地震参数区划图（GB183062001），本区地震动峰值加速度为0.05,对照中国地震裂度区划图（1900），地震裂度为6度,为弱震区，近年来未发生过破坏性地震。 煤矿井田交通位置图5、区域经济本区气候干旱，降雨量远远小于蒸发量，地下水位下降，河水干枯，植被较差。矿区附近居民点稀少，多以牧业为主，农牧结合。农牧业均较落后。矿区西南有布敦花铜矿，现正在开采，北有莲花山铜矿。国家动力电网已通达牤牛海矿区

14、。6、矿井电源原三星煤矿有双回路供电电源，主电源取自突泉农电局牤牛海变电站，线路采用LGJ-70型钢芯铝绞线架空敷设至矿区内，线路电压等级为10kV，长度为1.5km。备用电源取自科右中旗新佳木变电站，电压等级10kv，长度15km。7、供水水源设计在工业场地内打深井，做为矿井供水水源。8、建设材料矿井建设所用的砂、石、水泥、坑木、钢材等建设材料，除砂、石可在本地就地取材外，其它均需外购，本区靠近乌兰浩特及白城等工业城市，建设材料货源充足，采购方便。第二节 地质特征一、矿区地质特征1、地层矿区位于牤牛海煤盆地西南部，盆地古生代地层区划归属北疆兴安大区兴安地层区及华北地层大区内蒙古草原地层区；中

15、新生代地层归属滨太平洋地层区大兴安岭燕山地层分区。详见区域地层表2、构造本区地处大兴安岭第三隆起带的东坡南段，东侧近邻新华夏系松辽沉降带属二者之间的过渡地带。它经受了海西至印支，由印支到燕山的多次构造运动，因此岩浆活动频繁，形成了大面积的火山岩带（山系的形成），并造成了内陆型断陷盆地的形成和发展。从中生代侏罗纪的一些盆地的成因类型和展布方向看，晚侏罗世煤盆地均为北东、北北东向展布的单地堑和地堑型；中早侏罗世多为近东西方向延伸，表明它们的形成是在不同时期，不同方向的大地构造带的控制下形成的。它的形成机制是受中国东部的北北东方向的构造带、东西方向构造带和蒙古弧形构造带三个构造带应力场联合作用的结果

16、，同时也明显地看到后期构造对先期构造的破坏，改造是强烈的。由于区域大地构造运动的影响，而形成了侏罗纪早期东西方向断陷盆地和中期伴随火山喷发出现的北东或北西方向拗陷盆地和火山岩带。牤牛海煤盆地即为早侏罗世形成的一系列近东西方向的隐伏断陷盆地之一。牤牛海煤盆地区域构造位于大兴安岭褶皱带之二级坳陷带（万宝牤牛海坳）中。 区 域 地 层 表界系统组厚度m岩性简述新旧名称代号名称代号新生界第四系全新统Q40-15由风积、冲积、残积、坡积组合 成。上更新统顾乡屯组Q3g0-27常构成二经有阶地，淡褐、棕黄色亚砂土、含钙结构。中更新统大青沟组Q2d0-78湖积层：灰-灰黑淤泥质亚粘土夹砾石粉砂、细砂透镜体。

17、下更新统平合组Q1p20-25冰碛层：褐-褐红色亚粘土夹碎石。白土山组Q1b10-18冰水堆积层：灰白色粘土质砂砾石层。上第三系五叉沟玄武岩NW0-190黑、黑褐色，块状、气孔状、杏仁状构造，似斑状构造，斑晶为斜长石、辉石、角闪石。中生界白垩系下统梅勒图组K1m平山组Kp600-2700中基性火山岩夹中酸性火山碎屑岩及火山碎屑沉积岩、玄武安山岩。上统白音高老 组J3by宝石组J3b260-1900酸性凝灰岩、凝灰质砂岩、凝灰质粉砂岩、凝灰质泥岩。玛尼吐组J3mn付家洼子组J2f200-3000粗面安山岩、流纹岩、中酸性凝灰岩、凝灰岩。满克头鄂博组J3mk呼日格组J2h450-3000杂色酸性凝

18、灰岩、熔接凝灰岩、凝灰砂砾岩，局部夹沉积岩、层凝灰岩。中统万宝组J2w240-660上部灰黑色，细砂、粉砂岩、泥岩夹煤层，中部灰-灰白色砂岩夹煤13-16层，底部灰色砂砾岩、夹凝灰岩。下统红旗组J1h170-1000上部灰白色细、粉砂岩，夹煤线及可采煤层，下部砾岩夹砂岩、安山岩、凝灰岩。古生界二迭系上统林西组P2l1400黄灰、褐、青灰色细砂岩，片理化粉砂岩，砂质板岩、夹灰岩透镜体。下统哲斯组P1z300-1900片理化凝灰细砂岩，泥质粉砂岩，黑色砂岩、粉砂岩夹灰岩透镜体。大石寨组P1d420-1500上段：片理化凝灰砂岩、碎屑岩、夹灰岩。下段：砂岩为主，局部夹中酸性火山熔岩及含铁硅质岩。万宝

19、牤牛海坳陷走向北西，其东北侧为镇西大泡子隆起，南侧为瓦力营子隆起，西侧被马鞍山六户镇构造岩浆带所切割。东北部边缘分布有中、下侏罗统团结、红旗、万宝、裕民、兴安堡、长春岭、黑顶山等煤矿，南缘为牤牛海煤盆地。1）褶皱构造马吉拉呼屯牤牛海晚侏罗世向斜构造：上侏罗统宽缓向斜构造，西南缘倾向北东，倾角10左右，该向斜形成主要受中侏罗统基底控制，后期地层褶皱仅是次要因素。2）断裂构造长60公里之洮南代钦塔拉近东西向压压扭性断裂，通过测区一段表现为北西西方向，它控制了区内燕山早期酸性超基性岩浆岩侵入活动。因上述断裂发生和发展，派生了北北东及北西西向的扭性、压扭性、张扭性断裂，给脉岩侵入提供了通道。3、岩浆岩

20、区内发现有脉岩的侵入体。根据以上资料，本区构造复杂程度确定为简单类型，即类型。4、含煤地层及含煤性矿区范围内，原牤牛海三区地质报告有编号的煤层9层。其中2-3-煤层仅303ZK5见2.06m，303ZK6见0.20（0.68）0.47（1.55）0.62m两个见煤点外，其余钻孔均没见到该煤层，属零星可采煤层。其余8个煤层为可采煤层，分布在1、2煤组内，1煤组三层，自下而上编号为1-1、1-2、1-3，2煤组5层，自下而上编号为2-1-、2-1-、2-2-、2-2-、2-3-。二、煤层与煤质（一）煤层井田内共见9个煤层，由上到下编号为2-3-、2-3-、2-2-、2-2-、2-1-、2-1-、1

21、-3、1-2及1-1号煤层。除2-3-外均为可采煤层。各可采煤层的赋存情况及特征如下：1、1-1煤层位于下部砾岩段上部，1含煤组底部，与砾岩段间距5070m，厚度0.76m2.10m，平均1.26m，含夹石03层，结构简单，倾角1019，顶底板以泥岩、粉砂岩、炭质泥岩为主，大部可采，属较稳定煤层。2、1-2煤层位于1煤组中部。厚度0.99m4.46m，平均2.16m，含夹石02层，结构简单，倾角1520，局部有闪长玢岩呈岩脉侵入。顶板岩性为泥岩、炭质泥岩、砂岩，底板岩性为泥岩、粉砂岩，大部可采，属不稳定煤层，与下伏1-1煤层间距3.31m28.95m，平均13.66m。3、1-3煤层位于1煤组

22、上部。厚度0.74m6.69m，平均2.17m，结构简单，含夹石01层，倾角1523，顶板岩性为泥岩，底板泥岩，局部有侵入体侵入。对煤层煤质有一定影响，大部可采，属不稳定煤层，与下伏1-2煤层间距1.59m47.47m，平均19.77m。4、2-1-煤层位于2煤组下部，厚度0.80m3.33m，平均1.74m，结构简单，含夹石02层，倾角818，个别25，局部见侵入体侵入，顶板顶性为泥岩，个别被侵入体取代，底板泥岩，大部分可采，属不稳定煤层，与下伏1-3煤层间距29.46m93.36m，平均62.17m。5、2-1-煤层位于2煤组下部，平面上主要分布在303勘探线ZK1和ZK5号钻孔附近。厚度

23、0.70m4.58m，平均1.66m，结构简单，含夹层02层。倾角1523左右，顶板岩性为泥岩、砂岩、砾岩，底板岩性泥岩。局部可采，属不稳定煤层，与下伏2-1-煤层间距1.11m6.88m，平均4.50m。6、2-2-煤层位于2煤组中部，厚度1.56m3.76m，平均2.48m，结构简单，含夹石02层，倾角1223左右，局部25，顶板岩性为含炭泥岩、泥岩，底板泥岩、砂岩、砾岩，局部被侵入体吞食而取代煤层（303勘探线ZK1号钻孔），局部可采，属不稳定煤层，与下伏2-2-煤层间距2.51m36.30m，平均10.28m。7、2-2-煤层位于2煤组中部，分布于矿区中部303勘探线ZK1、303ZK

24、5号钻孔，左右。厚度0.94m4.23m，平均1.91m，结构简单，含夹石01层，倾角2223左右，顶板岩性为炭质泥岩、泥岩，底板岩性为泥岩粉砂岩，局部有侵入体侵入。局部可采，不稳定煤层，与下伏2-2-煤层间距2.35m11.97m，平均6.39m。8、2-3-煤层位于2煤组上部，分布于矿区中部，厚度1.58m4.91m，平均2.31m，结构简单，含夹石02层，倾角变化较大，235，一般1519，顶板岩性为炭质泥岩，底板粉砂岩，局部为侵入岩。局部可采，属不稳定煤层，与下伏2-2-煤层间距7.89m28.81m，平均17.06m。各可采煤层特征见表1-2-2。（二）煤质1、煤的物理性质物理性质：

25、本区所见均为钻孔煤芯，多为黑色，条痕亦为黑色，深棕色色调，碎块状及粉沫状，条带状及线理状，镜煤见沥青蜡状玻璃光泽，贝壳状，参差状断口，性脆，内生裂隙发育。煤岩特征：通过显微煤岩组分鉴定结果显示，本区煤主要为腐植煤类，部分含少许腐泥煤物质，并含有少量丝炭组分。 可 采 煤 层 地 质 特 征 表煤层号埋藏深度赋煤标高厚度夹石厚度夹石层数夹石岩性顶板岩性底板岩性可采程度稳定程度层间距2-3-193.858-193.85炭质泥岩泥岩、炭质泥岩、粉砂岩，局部为闪长玢岩泥岩、炭质泥岩、粉砂岩局部可采不稳定2-2-191.90泥岩泥岩、炭质泥岩、粉砂岩，局部为砂岩泥岩、炭质泥岩、粉砂岩，局部为细砾岩局部可

26、采不稳定2-2-泥岩泥岩、炭质泥岩、粉砂岩，局部为细砂岩泥岩、炭质泥岩、粉砂岩局部可采不稳定2-1-189.50泥岩及炭质泥岩泥岩、炭质泥岩、粉砂岩，局部为砾岩泥岩、炭质泥岩、粉砂岩局部可采不稳定2-1-189.10炭质泥岩泥岩、炭质泥岩、粉砂岩、细砂岩，局部为闪长玢岩泥岩、粉砂岩、细砂岩，局部为闪长玢岩大部可采不稳定1-3191.20泥岩泥岩、炭质泥岩，局部为细砂岩泥岩、炭质泥岩大部可采不稳定1-2192.80炭质泥岩泥岩、炭质泥岩泥岩、炭质泥岩、粉砂岩大部可采不稳定1-1193.30炭质泥岩泥岩、炭质泥岩、粉砂岩泥岩、炭质泥岩、粉砂岩大部可采不稳定2、化学性质、工艺性能和煤类1）化学性质：

27、根据本区生产煤样测试成果进行分析总结，其结果见表 主要煤层煤质主要指标统计一览表煤层编号工 业 分 析 (%)St.d(%)发热量(MJ/kg) Mad Ad Vdaf Qnet,d 1-13.7029.5543.510.31(7)19.11(7)1-210.7816.5044.620.39（10)24.66(10)1-31.1142.1539.731.32(8)23.89(8)2-1-1.9030.1841.830.31(7)23.87(7)2-1-3.2230.6142.500.27(7)20.49(7)2-2-1.7433.0640.770.37(8)22.64(8)2-2-4.1728

28、.0241.430.32(7)23.53(7)2-3-9.0827.2843.800.36(10)22.79(10)由表1-2-3可知，所有煤层为特低硫（SLS）、中灰分（MA）、高热值（HQL）煤。2）煤类：依据中国煤业分类国家标准GB5715-86该区煤为不粘煤。3）用途：可作为火力发电厂用煤，亦可用于其它动力及民用煤。三、开采技术条件（一）水文地质1、概况矿区位于突泉河开阔平坦的河谷之中。南部大额木特河于矿区南1km处通过，与北部通过矿区的突泉河于双眼泡附近汇合，二条河均由西北向东南流出区处。二者皆属季节性河流，枯水期干枯断流，洪水期常溢出河道，矿区附近最高洪水位202.88m204m。

29、高出地面0.54m0.65m。矿区突泉河上游8.5km处索金布勒格泡，曾开发为养鱼场，引突泉河水养鱼，水深曾达3m，洪水期泡水常破堤而出，虽有堤坝，但洪水期仍存在洪水破堤而出的情况发生，从而对下游矿区建设带来潜在危害。2、含水层1）第四系含泥沙砾石孔隙含水层m。渗透系数平均为26m/d，厚度平均为5m左右。2）浅部的含煤段风化裂隙含水层单位涌水量0.014-0.015 l/sm，渗透系数0.026m/d，厚约55m，顶板为含砾亚粘土，可做相对隔水层。3）砾岩段J1-21裂隙含水层单位涌水量0.00014 l/sm，渗透系数为0.00077-0.001m/d。3、隔水层本区无明显的隔水层，浅部的

30、含煤段风化裂隙含水层可做相对隔水层。4、地表水与地下水的水力联系地下水的补给来源主要是大气降水，河水与地下水有密切的水力联系，从河流观测资料，河水高于地下水，长期补给地下水，只在丰水期有时地下水位高于河水位，形成地下水补给河流。第四系砂砾层潜水，赋存于河谷两侧，与煤系风化带水无隔水层相隔，故各含水层间具有一定的水力联系。5、水文地质勘探类型本区属孔隙裂隙水充水矿床，直接充水含水层单位涌水量，含水层（带）较稳定，水头压力不高。与地表水体联系密切。突泉河长期补给地下水，仅在丰水期矿床水补给河流。存在富水性强的构造破碎带，水文地质条件复杂。6、矿井充水因素分析区域地下水的补给方式，第四系孔隙裂隙含水

31、层的补给主要来自大气降水，近年由于连年干旱，蒸发量远远大于降雨量，因此地下水位普遍下降，河流干枯，但是突泉河发源于大兴安岭地区，时常有水流（或地下水）对下游地下水补给。由于矿区地处大兴安岭东南坡南段与松辽平原过渡地带，地势总体西高东低，地下水与地表水流向基本一至，由西北向东南方向排泄。排泄方式主要以地面垂直排泄及通过地下水水平泾流方式排出区外。矿区内直接充水含水层为含煤段裂隙含水层，岩性多为泥质岩，钻孔单位湧水量多小于0.001 l/sm，浅部较大，为0.015 l/sm。与上覆第四系孔隙含水层之间有一层亚粘土，厚1-5m，起到一定隔水作用。下部砾岩段裂隙含水层，钻孔单位涌水量为0.00014

32、 l/sm。井田北缘的季节性河流，切割深度在1m左右，且位于煤层埋深较深地段，洪水期可能给井口造成一定威协。通过调查周围矿井最小涌水量为100m3/h、最大涌水量为150m3/h。（二）工程地质条件1、岩石工程地质特征（1）煤层顶底板岩石的工程地质特征井田全部被第四系冲洪积松散沉积物覆盖土层稳定性差。煤层露头区第四系厚在10m左右。煤层顶底板岩性，主要为泥岩、炭质泥岩及粉砂岩，这些岩石稳定性差，易破碎。岩石物理力学试验结果见表 岩石物理力学试验结果表 单位：MPa岩性抗压强度抗拉强度抗剪强度普氏系数砾 岩13中砂岩细砂岩9粉砂岩8泥 岩1从以上统计资料看，本区属工程地质条件中等的矿区。煤层直接

33、顶板稳定性差，岩石硬度属中硬坚硬岩类，多属于类易冒落顶板；部分泥岩湿水后常膨胀，因此，开采中应注意顶板冒落及底板底鼓现象的发生。由于矿区地处大兴安岭褶皱带，构造运动和火山活动剧烈，岩石变质较高，岩性较硬。井下所见局部小构造特别发育，小断层，层间滑动，明显可见，破坏了岩体的完整性，结构面复杂，易破碎，这就给井下支护带来了很大的困难。2、矿区工程地质条件综合评价1）主要工程地质问题预测及防治意见煤层顶板冒落问题：本区部分煤层顶底板岩石的力学强度低，为软弱岩石，稳定性差。采掘过程中易发生顶板局部冒落及掉块现象，对安全生产有一定影响，应引起足够重视，确保矿井安全生产。本区煤层直接底板多为泥岩，力学强度

34、低，遇水易软化变形，对井下的煤炭生产及安全造成一定的影响。应采取有效措施进行处理。2）工程地质勘查类型本区岩石以碎屑沉积岩为主，层状结构，岩体各向异性。煤层顶底板岩石的强度低，均为软弱岩石，岩体稳定性差。煤矿开采后，局部地段易发生顶板冒落及底板软化等矿山工程地质问题。按矿区水文地质工程地质勘查规范（GB/2719-1991），将该区工程地质勘查类型划分为三类二型，即层状岩类工程地质条件中等型。（三）环境地质条件瓦斯采样及试验工作系由煤炭科学研究院抚顺研究所完成。1、瓦斯本区瓦斯涌出量，根据测定资料计算，其最大值为3.107 m3/t。其中沼气（CH4）为2.52 m3/t。2、煤尘本区共采煤尘

35、试验样品13个，采样及试验均由抚顺煤炭研究所完成。试验结果显示该区煤炭具有爆炸性，甚至岩粉填加量达到90%，说明本区煤尘极易爆炸。3、煤的自燃对矿区内二个煤组8个煤层共采集13个样品进行了自燃倾向试验鉴定。由抚顺煤炭科学研究所完成，测试结果近50%煤样属最容易自燃和二类容易自燃，40%煤样属四类不易自燃，少数为三类较易自燃。本区地处大兴安岭第三隆起带的东坡南段，属寒冷干燥型大陆性气候，该地区属农牧业区，保护草原、保护生态环境是矿区非常重要的一项工作，在自然状态下没有发现地质灾害现象和环境污染问题。地下水水质良好，基本达到（GB/T14848-93）的类标准，因此勘查区地质环境类型划分为：第二类

36、地质环境质量。未来煤矿开采状态下，可能引起区域地下水位下降，局部地面变形（地裂缝、地面沉降和塌陷）、地下水污染等地质灾害和环境污染问题。对采空区要即时进行充填，并植树种草。对于采出的矸石要定点集中堆放，缩小占地范围。各种车辆要按一定运输线路行驶，不能随意乱跑，造成草场不必要的损失。随着矿体的开采和对地下水的不断疏排，会使地下水水位下降，溪水断流，为保护好珍贵的水资源，要防止生产过程中人为的水污染。综上所述，矿井水文地质条件属于简单类型，工程地质条件属于中等类型，其煤层属于低瓦斯煤层，煤尘具有爆炸性，煤层具有自燃性。环境地质为中等类型。矿床开采技术条件为以工程地质条件为主的中等类型(-2)。第三

37、节 灾害治理区内原小煤矿分布及开采状况序号名 称YX备 注1三星矿北主井405816.3995008776.583国土提供2三星矿北副井405804.8115008714.5443三星矿南主井405694.5605008598.8514三星矿南副井405622.8355008438.7925平安富废井1406016.0245008485.7406平安富废井2406145.5185008563.0497平安富废井3406206.1275008540.7528平安富废井4406247.8825008505.9679平安富废井5406175.8685008381.49010平安富废井6406239.

38、5765008330.47311平安富废井7406139.3995008284.916 三星矿采动面积 单位：1138513237735323237合计199485采场内原各井口坐标第二章 采剥场与排土场边坡稳定第一节 露天采空区治理工程工程地质一、地 层矿区位于牤牛海煤盆地西南缘，最老地层为二迭系灰色变质砂岩、灰黑色板岩及少量炭质板岩组成，厚度不详。分布于矿区南缘区外，为煤盆地的直接基底。盆地内充填地层有中下侏罗统含煤地层，晚侏罗统玛尼吐组及第四系。现自上而下叙述如下：1、二迭系(P): 为煤盆地的直接基底, 分布于矿区南缘区外，岩性为灰色变质砂岩、灰黑色板岩及少量炭质板岩组成，厚度不详。与

39、上伏含煤地层呈不整合接触。2、中下侏罗统含煤地层（J1-2）根据岩性组合明显分上下两段。上段（含煤段J1-22）：为本区主要含煤段。分布全区，主要岩性为灰色、灰黑色及黑色炭质泥岩、泥岩、粉砂岩、细砂岩、含砾砂岩及砾岩夹层。含三个煤层组，自下而上编号为1、2、3煤组。上部3煤组连续性差，无工业可采煤层，核实区含煤段最大控制厚度356.85m（303ZK6），与下伏砾岩段整合接触。含植物化石及少量动物化石，属湖沼相沉积建造。下段（砾岩段J1-21）：分布于矿区南部，其岩性主要为灰白、灰绿色砾岩组成，夹砂岩、泥岩及炭质泥岩薄层。控制厚度大于500m（300ZK4）。与上伏地层呈整合接触。3、上侏罗统

40、玛尼吐组（J3mn）分布于矿区北部，岩性主要为灰黑灰绿色安山质熔凝灰岩及安山岩、夹薄层砂岩、泥岩。控制厚度124m，与上覆地层呈不整合接触。4、第四系（Q）：上部多为亚粘土及亚砂土；中部以含泥砂及砂砾石层为主；下部为亚粘土及含砾亚粘土。全区分布，厚度18m，不整合覆盖各时代地层之上。二、构 造牤牛海煤盆地是被上侏罗统玛尼吐组和第四系掩盖的煤盆地，并且现在盆地是侏罗纪形成以后受燕山运动的多次改造破坏的残留盆地。南缘东西走向，倾向北、西缘走向近南北、倾向东。矿区位于盆地西南缘，地层走向300，倾向30，倾角10-25呈单斜构造，走向上有不同程度的波状起伏。根据钻探取得的资料，含煤地层中，煤层及附近

41、的炭质泥岩等相对较软弱岩层倾角突然变陡，甚至有倒转现象，原报告认为是层间滑动造成的。据此可以分析认为该区小构造是很发育的。核实区构造复杂程度属中等类型三、岩浆岩本区岩浆活动比较频繁而强烈，主要有超基性岩，闪长玢岩及花岗斑岩等。1、超基性岩主要见于玛尼吐组地层中，呈脉状产出，并已全蛇纹石化。2、闪长玢岩主要侵入在中下侏罗统煤系地层及玛尼吐组地层之中，多呈大小不等的脉状产出，对煤层破坏较大，使煤层变质程度增高，甚至变成天然焦，侵入到煤层中的侵入体，形成煤层的顶底板或夹石。部分甚至全部吞食煤层。3、花岗斑岩仅见呈小的岩脉侵入于晚侏罗统玛尼吐组火山岩地层中，规模小，分布不广泛。二、工程地质条件1、岩石

42、工程地质特征（1）煤层顶底板岩石的工程地质特征井田全部被第四系冲洪积松散沉积物覆盖土层稳定性差。煤层露头区第四系厚在10m左右。煤层顶底板岩性，主要为泥岩、炭质泥岩及粉砂岩，这些岩石稳定性差，易破碎。岩石物理力学试验结果见表1-2-3。 岩石物理力学试验结果表 单位：MPa岩性抗压强度抗拉强度抗剪强度普氏系数砾 岩13中砂岩细砂岩9粉砂岩8泥 岩1从以上统计资料看，本区属工程地质条件中等的矿区。煤层直接顶板稳定性差，岩石硬度属中硬坚硬岩类，多属于类易冒落顶板；部分泥岩湿水后常膨胀，因此，开采中应注意顶板冒落及底板底鼓现象的发生。由于矿区地处大兴安岭褶皱带，构造运动和火山活动剧烈，岩石变质较高，

43、岩性较硬。井下所见局部小构造特别发育，小断层，层间滑动，明显可见，破坏了岩体的完整性，结构面复杂，易破碎，这就给井下支护带来了很大的困难。2、矿区工程地质条件综合评价1）主要工程地质问题预测及防治意见煤层顶板冒落问题：本区部分煤层顶底板岩石的力学强度低，为软弱岩石，稳定性差。采掘过程中易发生顶板局部冒落及掉块现象，对安全生产有一定影响，应引起足够重视，确保矿井安全生产。本区煤层直接底板多为泥岩，力学强度低，遇水易软化变形，对井下的煤炭生产及安全造成一本区岩石以碎屑沉积岩为主，层状结构，岩体各向异性。煤层顶底板岩石的强度低，均为软弱岩石，岩体稳定性差。煤矿开采后，局部地段易发生顶板冒落及底板软化

44、等矿山工程地质问题。按矿区水文地质工程地质勘查规范（GB/2719-1991），将该区工程地质勘查类型划分为三类二型，即层状岩类工程地质条件中等型定的影响。应采取有效措施进行处理。2）工程地质勘查类型本区岩石以碎屑沉积岩为主，层状结构，岩体各向异性。煤层顶底板岩石的强度低，均为软弱岩石，岩体稳定性差。煤矿开采后，局部地段易发生顶板冒落及底板软化等矿山工程地质问题。按矿区水文地质工程地质勘查规范（GB/2719-1991），将该区工程地质勘查类型划分为三类二型，即层状岩类工程地质条件中等型。 第二节 采剥场边坡1、采深到+100水平。2、工期8个月，边坡暴露时间为6个月。3、本矿尚缺乏详尽的岩体

45、边坡工程地质勘察资料，首采区选定边坡角，在边坡勘探进行后修正，一般规律采掘场随开采深度增加稳定角减小。在露天矿的建设过程中，还须结合施工工艺、气候条件、附加荷载特征、工序、岩土体的现场实际特征、平台宽度、台阶高度和地震等一系列因素的影响，可以对边坡进行调整,以取得最大安全保障及经济效益。4、边坡角为64、台阶高度40m（坡面角70）、安全平盘宽度10m。(详见首采区最终边坡平、剖面图)第三节 排土、岩场边坡 1、排土场边坡角为土的自然安息角40，松散系数1.10。2、排土场面积27.8万m，+202+209为排土高度，容量195万m。3、排土场+209标高以上为排砂场，边坡角为砂的自然安息角3

46、5，松散系数1.0，面积22.9万m，排高至+225水平，容量297万m。 4、 岩场面积83万m，坡面角45，松散系数1.33，排高从+203+285水平，阶段高30m，边坡角37，安全平盘宽度10m。容量3500万m5、排土场与采场环形防洪坝连接形成采场北部防洪坝，北部不再单独修筑防洪坝。6、排土、岩原则 亚沙土（腐殖土，耕作层）2.5m厚单排至排土场（+202+209m）。 砂4.5m厚排至排土场+209水平以上。（见排土岩场剖面图） 亚粘土、砾石排至排岩场。 黑色泥岩、炭质泥岩、高碳泥岩和其他岩石在排岩场分排。第四节 边坡监测采掘场整体边坡为煤层、岩层、土层混合类型的边坡，边坡高度较低

47、，只有部分区域整体边坡高度较大，稳定性较差，是本次说明的重点。采掘场边坡岩层构成较复杂，岩层种类较多，岩层厚度分布不均，首采区缺少工程地质资料，边坡内部是否存在弱层也无确切的资料，岩体节理不清，地下水赋存状况不明，因水文资料欠缺，建议下一步进行地下水数值分析、地下水位监测和地表位移监测。如果地下水水位升高，或地表降水量较大，导致边坡中的地下水位升高，将导致采矿场、排土场边坡稳定性急剧降低，尤其是排土场边坡，由于排土动荷载的因素，可能导致排土场基底强度降低，引起滑坡。因此，在生产中应加强边坡检测，遇到不利情况，立即采取措施。边坡稳定性对岩石节理、弱层、断层的敏感性较高，在生产时应密切注意岩石节理

48、、弱层、断层的产状与矿坑边坡的关系，一旦出现对边坡不利的情况，应立即采取抗滑工程措施，防止边坡滑坡。一、边坡监测露天矿边坡稳定性研究工作不可能一次完成，而应贯穿于该露天矿服务年限全过程。因此，生产中应根据实际及时测定排弃物料的物理力学指标，计算边坡角和稳定系数，必要时可通过调整平盘宽度来调整帮坡角，保证露天矿安全生产。边坡稳定的监测是防止滑坡和预报滑坡的重要手段，有助于露天矿的安全生产。监测方法可根据不同边坡条件及不同时期分阶段监测。如初期监测主要是地表位移监测，主要是在采场及排土场的帮坡上建立观测线，布设监测点，定期观测监测点，观测监测点有无位移。第二阶段监测，除了继续初期监测工作以外，还应

49、加强监测工作的深度、广度，进行地下位移监测。到了后期，边坡的破坏机理及破坏边界基本确定，破坏岩体可能产生较大位移，前阶段的监测系统不能满足要求，此时，应配备遥控设备并与计算机联网，以便准确及时地得到监测数据，迅速处理。露天矿生产中边坡滑坡会对生产和设备以及人身安全产生直接影响，为保证安全应严格按照设计确定的帮坡角进行开采，同时应设置专门人员和配备相应设备如全站仪、水准仪等，作好监测和监控，力争在边坡滑动前准确及时地反馈信息，以便及时采取有效的防范措施。建立GPS卫星定位监测系统，确保滑坡等危险及时发现及时处理。监测点垂直布置，形成监测线，几个监测线加上布置在采掘、排土场外200m范围内的监测点

50、形成该矿的监测网，监测线间距200m，监测点间距30-50m。二、地面重要设施基础变形，沉降监测设施露天矿为中型露天，地面建筑及设施较为简单，地面建筑均在露天采区及排土场境界以外，建筑所在一方边坡高度也不大，并有足够的安全距离，基本不受露天开采的影响而发生降沉。重要建筑物均建在设计规范要求的露天开采境界和外排土场境界安全距离之外，但在生产中，在监测边坡稳定的同时，也要对重要设施采取定时监测。对于地面主要设施的基础变形，沉降要进行经常性的监测，如有必要作一些补充勘探工作，查明该地区的工程地质和水文地质情况，适当时机可作一些抗滑工程措施，如强排水、清帮、抗滑桩、锚索等。在采场、排土场周边200m范

51、围内，建立帮坡、地基监测网络。定期测绘上图分析，发现异常及时采取措施。监测设备在生产初期采用矿山测量仪器如经纬仪、水准仪、全站仪等，在滑坡的迹象日益明显时，可采用地表位移应变仪。第五节 今后工作建议1、建议尽快补充更加详细的边坡工程地质勘探报告。2、高度重视露天矿边坡管理工作，建立健全边坡安全管理机构制度。研究和制定各种可能发生的边坡、滑坡事故处理预案。3、剥采生产应严格按照设计给出的边坡角、平台进行留设，严禁越采超挖。4、建议进行对露天矿排土场基底及地表的承载力测试，保证设计时对外排土场和内排土场采取基底加固措施，保证排土场的安全。5、露天矿在未来矿山开采时，必须建立完善的疏干排水系统，特别

52、注意，在采场边坡体发现有水的部位，建议打水平孔，释放静水压力，在内排前做盲沟，导出这部分水；夏季暴雨会给采场边坡带来的威胁，一定要做到“有疑必探，先探后采”。6、内排土场必须采取有效的防排水措施，防止或减少水流入排土场。实施内排土前，必须进一步详测地形，查清基底岩层的赋存状态及岩石物理力学性质，测定排弃物料的力学参数，清除基底上不利于边坡稳定的松软土层。7、加强边坡变形监测工作，及时掌握边坡变形的动态情况和规律。对于出现的任何局部、小规模的边坡坍塌滑落还要进行专门的分析和治理方案设计。第三章 开采境界和储量计算第一节 开采境界一、境界圈定的依据和原则（一）境界圈定的依据1、一期工程采出煤炭量3

53、00万T。2、最大采深至+100水平。3、南部以X424柏油路为限。 首采区拐点坐标表西安80系坐标拐点编号XY拐点编号XY15008656.0541405368.9585008368.9841406379.0025008737.2541405404.9595008261.8441406310.0035008963.7341405537.96105008141.6341406156.1945008901.2141405879.66115008119.6441406096.8755008504.5741406387.71125008138.8641406036.8765008473.864140

54、6408.80135008357.4041405731.4875008435.5641406407.04底板境界：煤层组以2-1煤层底板为界。边坡角：64（49）首采区境界技术特征表见表境界技术特征表项 目 单位全矿地表境界特征东西平均长度m980南北平均宽度m475面 积km20.4996 最大开采深度m100第二节 资源/储量一、露天矿设计资源储量1、矿区资源储量计算依据及标准：计算依据：1985年原115地质勘探队提供的内蒙古自治区突泉-科尔沁右翼中旗牤牛海煤田初步勘探（最终）地质报告及内蒙古自治区一一五地质队牤牛海煤田3区煤层底板等高线及储量计算图。储量计算：依据露天矿特点，最低可采厚

55、度取0.30m，最低发热量：不小于3000大卡/公升。计算范围：300线东125m，303线西250m，采煤面积：29.94万m。计算储量的煤层编号：2-32-32-22-22-12-1采深到+100水平首采区已圈定煤炭储量：294.01(扣5%损失量14.7万吨)余279.31万吨。 2-3：可采面积15.70万m，可采储量30.29万吨 2-3; 可采面积20.05万m，可采储量36.65万吨 2-2: 可采面积24.89万m，可采储量68.56万吨 2-2: 可采面积10.00万m，可采储量50.75万吨 2-1: 可采面积23.59万m，可采储量51.42万吨 2-1: 可采面积20.

56、62万m，可采储量56.34万吨第三节 剥离量计算经专家和矿全体管理人员共同研究决定了采空区灾害治理工程的施工范围、储量确定、露天施工方法、第四系含水层疏干降水的方式及方法、储煤场位置及范围、排土岩场位置及范围、洗煤厂位置及范围、预征地范围。三星煤矿采空区灾害治理工程范围。（见采空区灾害治理工程首采区位置总平面图）第四系内、外部降水形式及施工方法。基岩段：最终边坡角64、最终边坡台阶高度40m、台阶坡面角70、安全平盘宽度10m。第四系：最终边坡角30、最终边坡台阶高度预计14m、台阶坡面角30、安全平盘宽度20m（加可能设截流水仓宽度）。(见A-A剖面图)剥离量由露天采场剥离量和外部疏干降水

57、工程剥离量组成：（实方）露天采场总剥离量:2928万m，（表土面积：78.96万m，基岩段面积：49.96万m），第四系958.64万m（土192万m，砂256万m，亚粘土 、砾石447万m），煤炭279.31万吨（186.20万m）。剥采比：2928万m/279.31万吨=10：1（m/吨）。煤炭、土、砂、岩的松散系数：1.3、1.1、1.0、1.33计算方法：南方CASS软件工程土方量计算。第四章 工作制度和生产能力第一节 工作制度根据煤炭工业技术政策有关条文的规定，露天矿工作制度为每年330d，每天3班，每班工作8h，为连续作业制。本矿工作制度为每年300d，每天3班，每班工作8h，连续

58、作业。第二节 生产能力及服务年限一、生产能力的确定4.5Mt/a 。二、露天矿生产能力论证1、从技术角度确定的建设规模首采区走向980m长，煤层倾角15-25之间，在采用单斗挖掘机汽车工艺的情况下，工作线沿煤层走向布置，倾向推进，采煤采用水平分层的开采方式（根据煤层倾角变化调整）；首采区工作线长度约为980m，煤层平均厚度为9.9m，按4.5Mt/a能力计算，其年推进度为600m/a。第五章开采工艺及开采程序第一节 开采工艺及设备选型一、工艺选择的原则1、开采工艺选择必须遵循市场经济原则，力求投资少，成本低、效益好，尤其是初期效益更为重要。2、工艺的选择既要与露天的规模相适应，又要考虑露天矿规

59、模的滚动发展。3、结合该矿区具体条件，对该地区冬季寒冷、多风、等不利因素应充分考虑。二、开采条件及开采对象该露天矿煤层倾角15-25，剥离物以中硬岩石为主。该矿开采对象自上而下分别为：表土、岩石、2-3煤层、岩石、2-3煤层、岩石、2-2、岩石、2-2、岩石、2-1、岩石、2-1。三、开采工艺选择（一）适合开采工艺从煤层的赋存条件，剥离物岩性，可能的工艺有：单斗汽车工艺，单斗自移式破碎机转载机胶带机排土机半连续工艺以及上述工艺组合的联合开采工艺。单斗汽车工艺单斗汽车工艺在我国已有多年的历史，应用该工艺已经具有了成熟的管理经验，该工艺具有如下特点：（1）拉沟长度短，基建工程量小，建设速度快。（2

60、）工作线长度短，初期生产剥采比小，矿山前期经济效益好。（3）运输设备爬坡能力大，机动灵活，矿山生产系统简单。（4）生产设备性能可靠，全部国产，设备投资少，备件供应可靠具有成熟的矿山管理经验。（5）容易向其它工艺过渡和发展，可以随时增加投入设备而扩大规模。（6）能尽早实现内排，实现复土造田，恢复矿区生态环境。（7）与其它开采工艺相比，生产成本较高。（8）容易实现外包模式。（二）开采工艺的确定从实际分析，单斗汽车工艺在我国采空区回收煤柱及露天矿山生产中已得到广泛应用，有着成功的使用及管理经验，因此选用单斗汽车工艺作为该矿开采工艺。四、设备选型挖掘机为1.6m32.5m3斗容液压铲进行采掘，配合30

61、t自卸卡车运输，排土设备为2.5m3前装机及推土机。装运设备数量计算表铲斗容积m2.21.6物料松散系数1.331.33满斗系数0.950.92自卸车容积m28.5628.56 每车理论装斗数斗/车13.6619.4每车实际装斗数斗/车1319每车装载循环时间s4038每车装载时间min8.712每车等调时间min0.50.5小时装载车数车6.54.8挖掘机小时效率m/h200175年有效作业时间h60006000年设计能力万m/a120105工程量万m2800186设计计算台数台23.31.8选用台数台464运输距离km1.51.5年工作时间h60006000自卸车装载体积m28.5628.

62、56装车斗数斗1319装车时间min8.712运输速度km/h2020往返运行时间min99卸车时间min11等调时间min22循环时间min20.724台年生产能力万m37.3432.2在籍台数台756使用台数台18416第二节 开采程序一、首采区选择首采区选择，关系采剥工程合理发展和经济效益，特别是初期的经济效益。（一）首采区选择的原则：1、遵循先易后难，突出初期效益高的原则。首采区应选择煤层埋藏浅、基建工程量少、生产剥采比小的地段；2、勘探程度高、煤质好；3、便于采区衔接，有利于后期矿山工程发展；4、外排运距近，内排条件好及距地面生产系统近的区段；（二）首采区的确定首先，分析全区的煤层赋

63、存情况，由于本区煤层赋存条件的特殊性，煤层赋存条件较好。二、拉沟位置的选择（一）选择拉沟位置的原则1、拉沟地段覆盖层薄，宜于减少基建工程量；2、靠近矿田边界，容易布置外排土场；3、剥采比较小。（二）拉沟位置的选择拉沟位置见图（三星煤矿采空区灾害治理一期工程拉沟位置平面图）。（三）开采程序 首采区选用走向拉沟；工作帮分为采煤帮和剥岩帮，倾向推进，工作台阶宽度32m，台阶高度10m，坡面角70；采煤台阶高8m，宽度为煤层宽，坡面角为煤层倾角。端帮台阶高度40m，平盘宽度10m，坡面角70，最终边坡角64。第六章 采掘场运输方式和剥采方法第一节 采掘场运输方式设计采用单斗汽车工艺,运输方式为自卸汽车

64、运输。达产时期和移交运输系统相同。一、移交时期开拓运输系统1、剥离运输系统从基建到移交采用单斗卡车工艺,剥离均为卡车运输,移交时运输系统如下:其剥离物的运输系统为：工作面平盘道路及移动坑线出车沟地面运输道路外排土场2、煤的运输系统采煤帮平盘道路拉沟道路地面运输道路储煤场第二节 剥离方式和采煤方法一、开采参数本设计主导工艺采用单斗-卡车工艺。1、台阶高度台阶高度是露天矿的主要开采参数，设计考虑单斗挖掘机最大挖掘高度，基建工程量，初期剥采比等因素，对剥离及采煤的台阶高度确定如下：根据剥离物和煤的物理力学性质与其埋藏条件，依照采掘设备规格，设计确定剥离台阶高度10m，水平分层划分台阶。采煤台阶依据倾

65、角变化水平或倾斜划分台阶（以5为水平或倾斜划分标准），台阶高度为8m或煤层自然厚度。2、台阶坡面角台阶坡面角:表土为30；煤、岩为70。3、采掘带宽度根据工艺特点，采掘带宽度越宽，在年推进度相同情况下，年工作面坑线移设次数就越少，系统效率越高。但采掘带宽度增加会导致工作帮坡角变缓，从而使剥离工程量增加。综合考虑作业设备的规格、采装作业条件等因素，确定剥离台阶采掘带宽度12m、采煤采掘带宽度为10m。4、平盘宽度平盘宽度的选取主要考虑以下因素：采掘带宽度，运输通道宽度，台阶坡顶线的安全距离等。设计确定平盘宽度为：剥离、采煤台阶最小工作平盘宽度为32m。二、剥离方式剥离台阶水平分层，台阶高度10m

66、。剥离台阶采用端工作面平装车的剥离方式，采掘带宽12m；岩石经穿爆，冻结季冻土需穿爆；由液压铲采装；自卸汽车运输；推土机和平路机完成平整、清扫工作面和运输通路等辅助作业，上部仍用液压挖掘机采装。剥离运输通路采用工作帮移动坑线。自卸汽车自剥离工作面经工作平盘运输通路至工作帮移动坑线，升坑到地面矿山公路去外排土场排弃，或绕过单侧端帮去内排土场排弃。三、采煤方法煤层的开采都以顶板剥离露煤方式由顶向底采煤，水平分层（依据煤层倾角变化而改变，煤层倾角大于5时水平划分台阶，煤层倾角小于5时倾斜划分台阶）。对于较薄的煤层，可站在煤顶的剥离物上液压铲由上向下分层选采，或用推土机从上向下推成堆，由装载机装车运出

67、。采煤由液压铲进行，煤层需要时可进行松动爆破，提高效率也可采用人工回收。基建及移交初期，沿走向布置工作线倾向推进。1、煤层顶板处理：煤层顶板需用推土机或前装机清理成堆，然后由装载机装车运出。顶板出露高度根据煤层倾角大小定，一般不超过8m。2、煤层底板回收：煤层底板应定期清理回收，利用推土机将底板浮煤推至煤工作面，或就近成堆，然后用装载机装车运出。第三节开采技术安全措施一、采空区、火区（一）采空区目前露天开采范围内存在大范围采空区（详见煤层储量计算图）， 主要为原井工矿采空区。采空区的存在给露天矿安全生产带来了重大的安全隐患，因此必须引起生产、管理人员的高度重视，以下针对本矿采空区赋存情况提出的

68、具体的安全防护措施几作业方式。1、探查方法采空区的探查以物探为主，辅以钻探（配备了3台采空区探测钻机），应制订专门的采空区爆破作业规程，并经批准后方可实施。首先矿山应设立采空区作业的专门管理机构，对采空区作业进行专门管理，具体做法为：首先将原有井下全部巷道及采空区的位置、范围以及探查到新的采空区反映在露天采掘工程平面图上，进行井上下严格对照，并在现场进行测量标定，设置警示牌示警；其次，要制定具体的采空区生产作业规程，对具体作业人员进行培训，让作业人员对面临的现实危险有足够的认识，能够严格按作业规程进行生产，对异常情况有思想准备；再次，管理机构要对生产作业情况经常进行核查，发现异常及时进行处理；

69、最后要制定突发事故的抢险救援预案。2、作业方式作业中的具体注意事项为：在旧巷及采空区作业前，先用钻机打前探眼，探测空巷内瓦斯浓度，在安全情况下，再行作业。如瓦斯浓度超限，则必须先释放瓦斯，待到安全之后再行作业。上部不足10m时，再穿爆破孔提前爆破，促使采空区上部彻底塌落充实，再行作业；没条件时，在上部25m（5号煤层厚度的3倍）以内进行剥离作业时，采、运及辅助设备不得横垮旧巷及采空区，必须由挖掘机站立在旧巷及采空区暴露端头的另一侧进行挖掘，使旧巷及采空区顶板冒落充实后，挖掘机及其它设备才可横垮旧巷和采空区进行作业。在旧巷及采空区上部覆盖层厚度超过25m进行剥离作业时，可以横跨旧巷和采空区作业，

70、但要随时观察。为了确认采空区具体位置，可用钻机对整幅采掘带先进行穿孔前探，对危险地段提前爆破处理，促使采空区彻底塌陷，然后采装设备再进入现场作业。采空区作业必须实行特殊作业专项负责制，专门管理机构要指派人员作为作业负责人。生产中如发现情况异常，应及时撤出人员和设备，采取相应措施。3、安全防护措施（1）采空区探测重力法：其原理建立在万有引力定律及重力加速度基础上，不同的岩石其密度不同，不同的岩石有着不同的重力加速度。采空区的密度值远小于围岩。直流电法：煤层电阻率高达几千欧姆米，但仍远小于“空气”（即煤层中的采空区）中的电阻率；判断采空区的存在，在高电阻率的背景下（即围岩）划分出低阻异常，或在相对

71、低电阻背景下寻找高阻异常。钻探探测：采用钻机探测，准确率可达80%。（2）标志将图纸及探测成果反映的井下全部巷道及采空区的位置、范围重新编绘在露天矿采掘工程平面图上，并进行现场测量标定，设置警示牌。（3）穿孔穿孔应在采空区范围外进行，按照采空区位置设计钻机位置并在专业人员的指挥下作业。（4）采掘由挖掘机站立在旧巷及采空区暴露端头的一侧进行挖掘。钻机探测上部覆盖物不足25m的，必须放炮崩塌采空区后方可进行采掘作业。（5）运输确认旧巷及采空区顶板冒落充实后，挖掘机及其它设备才可横垮旧巷和采空区进行作业。在钻孔前探确认旧巷及采空区上部覆盖层厚度超过25m进行剥离作业时，可以横跨旧巷和采空区作业，但要

72、注意观察。（二）火区治理考虑到本矿煤层容易自燃，加之存在大范围采空区，含有火区的危险。露天开采后一旦发现火区，应按以下措施办理。1、隔离：条件允许时，应将煤层清理干净，隔断火区蔓延通路。2、注水灭火：可用钻机打眼，使用管路将坑底水引到火区上部灭火孔处。3、封堵及覆盖：在边坡出露的空巷口打密闭断绝火区空气来源，此法需请专业队伍进行处理；或用黄土将其覆盖。4、高温孔爆破a.凡是在老空巷区、煤及半煤岩等温度不正常的区域爆破时，装药前必须仔细检查各炮孔内温度，对于有明火及高温孔（高于80，下同），必须经过灭火降温处理后方可装药爆破，否则严禁装药。b.检查孔温方法：温度计检查法。用一根比孔深长3m以上的

73、金属线，从一端开始每隔半米绑扎一个温度计，坠入孔内直到孔底，待20min进行测温，温度大于80则为不合格孔。c.高温孔可采用灌水降温方式，如无法处理，不得装药，按废孔处理。d.高温孔经降温处理检查合格后按下列顺序操作复查孔深，配好各孔药量，把药包摆在高温孔旁；装药前先派出警戒哨，将警戒线布置好。首先将各炮孔起爆器材连接好；先装填温度正常的炮孔，同时撤出一切不用的器材；预备起爆信号发出后，起爆人做好起爆的一切准备；所有装药人同时装填高温孔，炮区负责人随后检查。装药人全部撤离炮区并躲到安全地点后，立即起爆。e.装填高温孔注意事项按两人装一个炮孔安排装药人数，无关人员不得进入炮区。尽可能减少一次爆破

74、高温孔的数量。装药发生卡堵不宜处理。装药顺序为炸药起爆器材，正向起爆法。采用整装药，少充填；禁止使用散装药。装药人在装填完毕自己负责的炮孔时应迅速撤离，不得再靠近已装填完毕的高温孔或他人负责装填的炮孔。高温孔装填操作总时间不得超过10min。提前1、2天对高温孔进行降温。高温孔不得进行扩孔作业。f.高温孔的起爆器材应采用导爆索，起爆药使用铵沥蜡炸药，应将炸药隔热包装。5、挖掘机在火区作业时，首先检查工作面的温度、有无明火，严禁将明火装在汽车上。6、如果火区工作面有明火或工作面温度超过80时，挖掘机应停止作业，待无明火和温度降到80以下，方可作业。7、汽车在火区作业时，应注意路面和装车地点的温度

75、，超过40时应要求洒水降温。8、汽车在火区作业时，司机应精神高度集中，经常观察火区情况，不准将车停在水、煤气涌出处和明火高温区上，防止中毒和车体着火。9、严禁漏油的挖掘机、汽车、推土机在火区工作面上作业。10、火区作业，挖掘机、汽车、推土机每台设备要配备1-2个灭火器。二、露天矿剥离和采煤是相对独立的开拓运输系统,应严格按照开采顺序和班,日,月开采进度计划施工,并在生产中加强技术管理。三、采场和排土场边坡稳定是露天矿生产中最重要的工作,在生产中应在做好管理维护的同时,还应加强监测工作,消除隐患,保证设备和人员安全。四、露天矿爆破作业应采取分段装药,预裂爆破措施,保证工业场地各建筑物的安全。防止

76、挖掘机“三条腿作业”，最大限度地发挥设备效率,应切实提高工程质量，必要时用前装机配合。五、采场移动坑线冬季下雪易滑,应用大马力履带推土机清理。六、采空区穿孔、爆破安全技术措施（一）钻孔作业的安全措施1、钻机钻孔前，必须经先探测空巷具体位置，钻机站立于岩石台阶之上,采空区顶部至工作面厚度大于或等于6米时，钻机方可进入作业。2、钻机进入作业面的时间不得超过7天，以防平时爆破震动引起采空区塌落。3、钻机打孔时，一人在司机室操作，一人在地面监控，发现地表有裂缝、塌陷等异常现象，设备应立即撤出采空区上方到安全地带；4、钻机打透的炮孔，必须及时封堵，防止采空区的煤层见空气后发生自燃并产生火孔。5、钻机作业

77、尽量安排在天亮时，以便地面监控人员便于观察地表的变化。6、打不到采空区的炮孔深为15米，尽量打到煤底板，采取分段装药。（二）采空区空巷内火煤区的安全措施钻机进行钻孔过程中，如发现孔内温度变化显著，首先需要用温度计进行测温，发现异常，及时封堵，装药前注入水、泥土、砂石进行降温，最后装药起爆。（三）采空区空巷内积水区的安全措施一般不会影响到爆破作业，但探测到积水超过1.5米时，要备用抽水设备，进行抽水排放，以防在采煤过程中发生透水事故，伤及人和设备。（四）爆破作业应采取的安全措施1、爆破作业必须严格遵守国家颁布的爆破安全技术操作规程的有关规定。2、本设计为基础性设计方案，可根据具体实际情况作适当调

78、整。3、装药前先把打透孔堵住，打够抵抗高度。4、装药时先装正常没有打透的炮孔，后装打透孔。5、孔内必须采用导爆索无雷管起爆。6、高温孔必须经淋水温度降到80。C以下，方可进行装药。7、每个炮孔采用两个起爆单，保证不产生盲炮。8、连线采用复式网路，确保所有炮孔一次全部起爆。9、起爆过20分钟后，爆破技术人员和炮区负责人方可进入炮区检查，防止产生二次塌落，造成人身伤害。总之，采空区预防是安全上的大事，生产单位必须引起高度重视，制定详细的安全规程及作业指导书。经常开展安全教育活动，让每个员工都对此有清醒的认识和高度重视。另外，在开工建设前必须进行一次全面的井巷实测，确保采空区资料的准确性。第七章 露

79、天煤矿运输一、运输方式1、剥离物运输工作帮平盘-坑内移动线-端帮线-出沟线-场外线-排土场2、煤炭运输采煤工作面-坑内移动线-端帮线-出沟线-场外线-储煤场3、辅助运输设备 洒水降尘使用2台容量不小于10T的洒水车，道路维护使用平路机，压路机，推土机，装载机等，数量按实际需要配置。二、道路宽度工作帮道路宽度：不小于12m。移动坑线道路宽度：不小于15m。端帮线道路宽度：不小于15m。出沟线道路宽度：不小于15m。场外线道路宽度：不小于20m。坑内道路技术要求：1、行车速度:15km/h2、最小曲线半径:20m3、最大纵坡:7.54、会车视距：40m5、停车视距：20m6、缓坡段距离：50m7、

80、竖曲线半径：200m地面道路技术要求1、行车速度：30km/h2、最小曲线半径：50m3、最大纵坡：8%4、会车视距：60m5、停车视距：30m6、缓坡段距离：80m7、竖曲线半径：200m其他行车速度1、下坡最高车速：25kg/h2、移动线，工作面，排缷场：15km/h3、连续下坡或连续上坡每200m必须设置缓坡道4、高填方及坑内线道路两侧必须设置安全挡墙，高度为汽车轮胎直径的3/5、上宽1m、下宽3m。三、交通安全管理1、矿用汽车除了遵守国家交通安全法规外，另同时执行企业内部制定的安全管理办法。2、矿用汽车必须经过车辆管理部门检验合格，领取厂内号牌，矿用汽车行驶证，方准通行。3、矿用汽车必

81、须保持车况良好、车容整洁、制动系统、转向系统、喇叭、刮水器、后视镜、灯光装置必须保证齐全，状态良好。4、矿用汽车必须接受技术状况检验，未按规定检验或检验不合格的，不准继续行驶。5、矿用汽车发生故障需要被牵引时由正式驾驶员操作，并不准载人被牵引车辆的宽度，质量不准大于牵引车牵引车必须有专人指挥两车间保持必要的安全距离必须用硬连接6、矿用汽车驾驶员必须经培训合格并持有操作证方可上岗。7、驾驶员不准酒后驾驶车辆。8、驾驶员不准驾驶安全设施不完全，机件失灵的车辆。9、驾驶员不准将车辆交给没有驾驶证的人驾驶。10、不准驾驶不符合装载规定的车辆。11、车厢没有放下，车门没有关好不准行车。12、不准穿拖鞋驾

82、驶车辆。13、不准在驾驶车辆时吸烟、饮食、闲谈或有其他妨碍安全行车的行为。14、矿用汽车不准超过核定的装载质量，装载需均衡平稳，驾驶室外任何部位不准载人。15、矿用汽车在行驶中遇有下列情形之一时，最高时速不准超过10kg 。通过道口，急转弯，窄桥，掉头，转弯，下陡坡时；遇风，雨，雪，雾天能见度在30m以内时；在冰雪，泥泞的道路上行驶时；喇叭，雨天刮水器发生故障时；牵引发生事故的车辆时；16、矿用汽车会车时，必须遵守下列规定：在有障碍的路段，有障碍的一方让对方先行下坡车让上坡车先行夜间须距对面来车100m以外互关远光灯，改用近光灯17、矿用汽车超车，必须遵守下列规定：被超车示意左转弯，掉头时不准

83、超车不准超越正在超车的车辆18、矿用汽车在人行横道，弯道，桥梁，陡坡或容易发生危险的路段，不准掉头。19、矿用汽车在交叉路口，单行路，弯路，陡坡和繁华路段，不准倒车。20、车辆停放，须关闭电路，拉紧手制动器，锁好车门。21、故障停车时，必须拉紧手制动器，同时做好防溜车措施，设专人防护，方可检查车辆,自卸车检查箱底时，必须支好安全架。22、矿用汽车装卸装车时禁止司机任何部位露出车窗外。在进入挖机旋转半径后，汽车司机禁止下车，必须下车处理故障时，要和挖机司机联系好，经允许后方可下车。卸货时将车倒正，方可卸货，如有红旗指示，应停止卸货。发现挡墙有裂缝或挡墙高度不够威胁安全时，应停止卸货，报告有关负责

84、人处理。向台阶边或不安全处卸货时，要有专人指挥，否则不准卸货。汽车进入排土场，不准超车。在排土场卸货时，不准开门倒车，汽车后轮边缘距挡墙底边不小于0.60.7m处倒正卸货，没有挡墙时，要距边缘34m处卸货。在雨季和化冻季节，排土场条件不好时，汽车后轮边缘距挡墙底边不小于1.2m处倒正卸货，如无挡墙，可距边缘46m处卸货。货箱不落，严禁起步行驶。23、同类型生产汽车正常作业条件下严禁超车，同方向行驶车辆，前后两车距离不小于汽车的最大制动距离。24、夜间在排土场卸载时，应关闭大灯，用小灯或防雾灯。25、装车时，汽车收到挖机司机或指挥人员信号后，才能驶入装车点；装车时发动机不准熄火，应拉紧驻车制动，

85、关好车门，不准探头；装车后由挖机司机或指挥人员发出信号后，汽车才能使出装车点。26、夜间行车较多的道路，排土场设置照明灯；在行车道路上设置交通标志,反光路标和限速标志；矿用汽车装载的矿岩，容易掉落在道路上，配备捡石人员和捡石车辆；在排土场，重车上坡的道路旁及矿用汽车上，应安放灭火器材，预防火灾事故。27、在矿用汽车专用道路上，根据具体条件设置保护失控车的安全设施，阻车堤；避难车道。28、雾天或烟尘影响视线时，应开亮雾灯或大灯，并靠边减速行驶，前，后车距不得小于30m；能见度不足30m或雨，雪天气危机行车安全时，应停止作业。29、冬季应及时清除路面积雪或结冰，并采取防滑措施，前后车距不得小于50

86、m，行驶时不准急刹车,急转弯或超车。30、卸料平台或排土场应有信号，安全标志，照明和足够的调车宽度。第八章 排土场第一节 排土场位置选择及容量计算一、外排土场（一）外排土场位置选择原则1、选在拉沟位置最近处,满足近距离排土要求。2、在满足外排总量和边坡稳定前提下,尽量加高排土场,减少占地。3、尽可能利用山坡地形，自然形成排土台阶。4、保证大气降水的疏通。5、考虑环保水保要求,利于进行工程和生物治理,尽快恢复植被。（二）外排土场位置选择外排土场考虑首采区排弃量。由于外排土场内有小额木特河流过，在尽量不破坏河流原有状态的前提下，把外排土场分为两部分：河南部为排土、砂场，河北部为排岩场。（三）外排土

87、总容量计算通过采掘工程平、剖面图及生产进度计划排序计算，外排土总量为2722万m（加外部降水工程177万m，2899万m），外排土场所需容量计算由下式：V=W1.331.1式中：V外排土容量； 万m3； W总外排量，2722万m（2899万m）； 1.33排土场最终松散系数；1.1备用系数；则 V=3982万m（3571万m）（四）外排土场参数外排土场参数见表外排土场参数表项 目单 位参 数外排土场占地面积万m222.9最终排弃标高m225 总排弃高度m16最终稳定边坡角35排土场容量（虚方）万m3297外排岩场参数表项 目单 位参 数外排土场占地面积万m283最终排弃标高m285总排弃高度m

88、76最终稳定边坡角37排土场容量（虚方）万m33500第二节 排土设备及主要技术参数一、排土设备本区剥离、排土均实施外包工程，排土设备为汽车和推土机，为使道路整平，卸载和道路维护效率提高，将汽车排土场分为若干排土区域，按照施工要求进行排弃。二、外排土场最小平盘宽度外排土场台阶高为30m。最小平盘宽度为60m。排土台阶坡面角45，松散系数1.33，备用系数1.1。三、排土场参自卸卡车排土参数见表排土场排土台阶参数表项 目单位外排土场内排土场排土台阶高度m30台阶坡面角45岩石滚动距离m30最终帮坡角37最小工作平盘宽度m60松散系数1.33 三、排弃方法汽车排土采用沿排土台阶边缘扇型发展的排弃方式，排土台阶按37帮坡角收回。台阶边缘作成3-5%的反坡并设2/3轮胎高度的安全挡堤,汽车靠近台阶坡顶排土。