采空区综合治理实施方案 - 图文 

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目 录

第一章 治理方案 ........................................................... - 2 -

第一节 治理方案 ....................................................... - 2 - 第二节 治理流程 ....................................................... - 5 - 第二章 治理范围 ........................................................... - 6 -

第一节 批复范围 ....................................................... - 6 - 第二节 治理范围 ....................................................... - 6 - 第三章 治理工艺及设备 ..................................................... - 8 -

第一节 剥挖工艺 ....................................................... - 8 - 第二节

设备选型 ..................................................... - 8 -

第三节 设备数量 ...................................................... - 11 - 第四章 治理程序 .......................................................... - 14 -

第一节 拉沟位置 ...................................................... - 14 - 第二节 开采程序 ...................................................... - 14 - 第五章 剥挖方式 .......................................................... - 15 -

第一节 残煤回收方法 .................................................. - 15 - 第二节 残煤采煤方法 .................................................. - 15 - 第三节 开采参数 ...................................................... - 15 - 第四节 工作面作业方式 ................................................ - 17 - 第六章 爆破工程 .......................................................... - 18 -

第一节 穿孔方式，穿孔机类型 .......................................... - 18 - 第二节 爆破方法 ...................................................... - 18 - 第三节 爆破参数的确定 ................................................ - 19 - 第四节 二次破碎 ...................................................... - 20 - 第五节 起爆方式 ...................................................... - 20 - 第六节 爆破材料消耗量 ................................................ - 20 -

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第七章 运输系统 .......................................................... - 21 -

第一节 运输方式 ...................................................... - 21 - 第二节 运输系统 ...................................................... - 21 - 第八章 剥离物存放 ........................................................ - 22 -

第一节 排弃方式 ...................................................... - 22 - 第二节 排土工艺 ...................................................... - 22 - 第三节 回填 .......................................................... - 23 - 第九章 剥挖工程量 ........................................................ - 24 -

第一节 残煤剩余资源量 ..................................... 错误!未定义书签。 第二节 剥挖量 ............................................. 错误!未定义书签。 第三节 剥采比 ............................................. 错误!未定义书签。

第一章 治理方案

第一节 治理方案

新圪崂煤矿井工开采已完成并关闭，形成大面积采空区，对矿区人民的生产生活及环境构成了极大的安全隐患。此次治理方案应新煤矿委托，要求针对采空区域进行彻底治理。经过详细的调查访问查阅，对区域地形地貌、煤层埋藏特征、开采现状、采空区分布情况进行深入的现场调查与了解，并结合神木县历年治理采空区的经验，设计提出两种治理方案，分别为充填法治理方案和露天剥挖治理方案。 方案一：充填法治理方案

要彻底根除采空区带来的安全隐患，目前国内研究显示比较可行的手段是”充填”。用充填料（废石，尾砂或充填骨料）充填采空区，用充填料支撑围岩，可以减缓或阻止围岩的变形，以保持其相对的稳定，因为充填材料可对矿柱施以侧向力，有助于提高其强度；常用的充填法有:干石充填法、尾砂充填法、胶结充填法等。

用充填法处理采空区，一方面要求对采空区或采空区巷道的位置、大小以及与相邻采空区的所有通道了解清楚，以便对采空区进行封闭，加设隔离墙，进行充填脱水或防止充填料

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流失；另一方面，采空区中必须能有钻孔、巷道或天井相通，以便充填料能直接进入采空区，达到密实、充填采空区的目的。

充填法用于采空区处理，具有效果好，见效快，充填密实等优点，但是充填法存在施工难度大，成本高，作业安全性差等缺点，在采用充填法处理采空区时一方面要从安全生产的角度，另一方面要从经济的角度加以考虑，选用合理的充填材料和研究经济可行的工艺技术。 方案二：露天剥挖治理方案

本次采空区治理范围位于矿区内5-2煤层顶板破碎区域，区内地表剥蚀严重，且治理区周边综合环境比较复杂。区域内煤层覆盖层较薄，覆盖层主要由新生界松散层和中生界基岩两部分组成，治理区的平均覆盖层厚度在49.99m。

剥挖方法的特点是治理效果彻底。经过对以往治理的工作效果参照对比，认为新圪崂煤矿采空区的治理比较适宜于采用剥挖的治理方式。即在治理区范围内自上而下分台阶露天剥挖，挖出采空区上部的黄土、岩石定点堆放后，挖除残留的煤炭，用黄土覆盖煤层露头，用开挖的剥离物回填开挖坑，平整、再覆盖黄土，并复垦绿化。残煤销售收入补偿采空区施工费用，减少治理成本

方案一虽然可以治理采空区，但投资大，没有产出，没有经济效益，企业治理积极性不大，且治理不彻底，部分地段在降雨等因素下可能活化，产生新的隐患。

方案二不需要国家投资，企业利用回收的残煤价值，补偿治理采空区的费用，且有盈余，治理彻底，覆土造田效果好，利国利民利企业利第三方。

经过经济技术方案的比较和论证，方案建议采用露天剥挖的方式进行采空区治理，以达到彻底根除采空区带来的灾害。故确定新圪崂煤矿拟采用露天剥挖的治理方案。

本治理区剥挖条件从煤层厚度、赋存条件等方面论述： 1、煤层厚度

治理区残留5-2煤层，采用煤厚为各见煤点直接测量的煤层厚度（不含夹矸），如块段内或旁侧有多个钻孔，则均匀取点，用算术平均求得块段平均煤厚2.68m。5-2煤层残留煤柱面积为：27.34-1.78=25.56；5-2煤层庙宇压覆残留煤柱储量为：1.78×2.68×1.30×58%=8.21×58%=4.76万吨；5-2煤层残留煤柱储量为：25.56×2.68×1.30×58%=117.96×58%=68.42万吨。考虑98%的露天回收率，实际可回收煤量为：68.42×98%=67.05万吨。可回收的资源量大。5-2煤层厚度等值线见图1-1-1。

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图1-1-1 5-2煤层厚度等值线图

2、覆盖层厚度

本区地貌单元属黄土丘陵沟壑区，区内大部分被第四系风积沙、冲积层，黄土所覆盖。治理区总体地形为南部高北部低，最高处位于煤矿的南部（标高1227m），最低处位于煤矿东北部边缘的灰昌沟沟口与西沟交汇处（标高1015m），相对高差212m。

5-2煤层位于延安组第一段的上部，埋深在0m到100m。5-2煤层上覆岩土等厚线图见图1-1-2。

图1-1-2 5-2煤层上覆岩土等厚线图

3、剥采比

新圪崂治理区总剥挖量1344.84万m3。其中，5-2煤松散层剥挖量465.68万m3，岩石剥挖量812.11万m3，残煤回收量67.05万m3，煤岩比例为8.26%，平均剥采比为19.06m3/t，境界剥采比为18.65m3/t。剥采比等值线见图1-1-3；剥挖量剥挖量计算结果图见图1-1-4；具体剥挖参数见表1-1-1。

图1-1-3 5-2煤剥采比等值线 表1-1-1 治理区剥挖参数表

4、初始剥挖条件及剥离境界

治理区范围内地势西北高东南低，分布2条NW-SE向沟道，其中东南部沟谷可作为初始开挖位置。剥挖由东南部地势低处向西、向北推进，直到剥挖最终边界。剥离物初期全部运往东南部的外排土场，后期全部内排。 5、具备外排条件

在治理区东北部，该区域发育较长沟谷灰昌沟，地势低洼，是初始临时外排的良好外排弃场地。 6、水文地质条件

本区主要含水层有第四系全新统风积沙层含水层、第四系全新统冲积层含水层、侏罗系中统延安组上部风化岩段含水层、延安组第二段砂岩裂隙潜水含水层。上述含水层均为富水

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性弱。其中，延安组第二段砂岩裂隙潜水含水层为5-2煤层的直接充水含水层，其涌水量0.281～0.454 L/S，单位涌水量0.008～0.0236 L/S·m。 7、工程地质条件

治理区位于陕北侏罗纪煤田位于鄂尔多斯台向斜东翼—陕北斜坡上。据区域资料，基底中主要存在吴堡—靖边EW向、保德—吴旗NE向、榆林西—神木西NE向构造带。榆神矿区位于陕北侏罗纪煤田东部，地层总体为NWW向缓倾斜、倾角不足1°的单斜构造。

第二节 治理流程

治理实施工序：

清表——腐殖土收集——注水降温——上覆土岩层的剥挖——排渣——火烧区残煤的回收及运输——开挖坑底部边界煤层露头黄土封堵、覆盖——开挖坑回填、整平——黄土覆盖（以备绿化复垦）——绿化。

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