1、慶業公司三星煤礦采空區災害綜合治理施工方案說明書(一期工程裝、運、排)2014年6月前 言1、項目名稱、所在位置和隸屬關系項目名稱：突泉縣慶業煤炭有限責任公司三星煤礦采空區災害綜合治理工程項目施工方案說明。突泉縣慶業煤炭有限責任公司三星煤礦位于興安盟突泉縣境內，行政隸屬突泉縣突泉鎮管轄，距突泉縣突泉鎮30km，西南距科右中旗白音胡碩鎮35km。2、原單位概況內蒙古自治區突泉縣三星礦業有限責任公司成立于2008年，以三星煤礦為主體，整合原平安富煤礦，設計生產能力30萬噸，現有職工人數300人，礦區面積0.58平方公里，探明地質儲量530.4萬噸。3、災害治理工程實施的必要性和可行性（1）老采空區

2、災害分析興安盟現保留的合法礦井均由近三十年來眾多小煤礦逐步整合而成，由于主要賦煤井田地質構造復雜，煤層賦存不穩定，以往所有小井均采用邊掘、邊探、邊采、以掘代采為主的回采方式，在現存礦井境界內及周邊形成了較大數量的采空區。采空區派生災害隱患巨大，如采空區大面積懸頂、浮煤自燃發火引發井田火災、有毒有害氣體泄漏、老空巷積水或山洪灌井、不可預測預見及控制的地表突然塌陷等，不僅成為礦井安全生產的重大隱患，也造成了環境污染等次生災害，惡化了生態環境，同時采空區內殘留有大量煤炭資源，伴有自燃發火的可能。這些危害隱患的存不僅對井田煤礦正常生產構成很大威脅，同時對當地自然生態環境和居民生產生活造成不同程度的影響

3、和長期的災害隱患。2012年以前，三星煤礦開采工藝以房采為主，因此，對采空區進行綜合治理，徹底消除采空區災害，對于改善井田煤礦安全生產條件、減少和消除其對周邊生態環境破壞、防止水土流失、回收寶貴壓覆煤炭資源，減少對當地居民生產生活的影響，具有重要的現實改善需要和長遠的社會意義。（2）必要性1）民生工程的需要多年來，我國經濟的快速發展為國家建設、人民生活質量的提高提供了堅實基礎，但不可再生類資源的開發，尤其是早期煤炭的開發也為民生工程帶來了一定的后患。如何使經濟發展與環境友好保持一致、如何讓經濟發展帶動民生工程的改善逐漸成為擺在各級政府和各企業面前的一個重要課題。為了解決好民生問題，政府積極采取

4、措施，甚至不惜投入巨資。然而政府的投入需要大量財政資金的支持，如何尋找到一種既可解決民生工程，又可節省財政開支，從而使財政資金可以傾向其他更重要的領域，且使企業愿意投入并可帶來適當回報的方式便擺在政府面前。2）呆滯資源回收的需要老采空區內殘留有大量優質煤炭資源，將這部分不可再生資源回收，可極大提高資源回收率和綜合利用水平，緩解周邊煤炭產品供應緊張形勢，從而為煤炭資源的可持續發展做出應有的貢獻。對三星煤礦及其周邊進行采空區綜合治理，可回收采空區內保安煤柱，進一步提高資源回收率。3）消除隱患、生態重建的需要老采空區具有引發多重次生地質災害的危險性，無需政府投入且企業在微利的情況下進行災害治理，既可

5、減輕政府負擔，又可從根本上消除前述各種隱患、改善礦區生態環境，實現災害治理區的生態重建。對三星煤礦進行采空區綜合治理，利于生態恢復的整體性與持續性，符合我國大力推進生態文明建設的相關政策要求。4）社會發展的需要社會發展的目標是建設環境友好、人民安居樂業、各方利益協調一致的和諧社會。本工程的實施，能夠帶動當地農牧業及第三產業的發展，改善人居環境和生活條件，促進新農村建設，從而為社會發展做出應有的貢獻。（3）可行性1）技術可行性A、以露天剝離方式在治理區內統籌進行災害治理可行災害治理區內的地表平坦，采空區范圍較大，采用露天方式進行老采空區災害治理在空間上有保證，適宜進行大規模露天剝離和生態恢復建設

6、。B、在不占用耕地的前提下實現外排可行采空災害區周邊地勢平坦且開闊，在不占用耕地的前提下，可以實現排土場的建設。C、對老采空區的采掘安全措施有保障通過設計、實施、監測和管理等多方保證，在實施老采空區資源回收時完全可以做到安全、高效回收，保證災害治理的順利實施。D、社會資源對本工程的實施具有較強的支撐作用為了節省災害治理工程的初期投資，減少災害治理的風險，本治理工程充分利用社會力量，具有得天獨厚的優勢。而現在社會上可以進行露天剝挖施工的隊伍眾多，從而為災害治理工程的實施提供了社會資源的保證。E、災害治理實施單位有技術力量保證本工程的實施方，采礦技術力量雄厚，管理經驗豐富，為本災害綜合治理工程實施

7、提供了強有力的技術力量保證。2）經濟可行性A、本區的優質資源為災害治理提供了前提本區煤類為氣煤，少數肥氣煤和弱粘煤，適用于民用、動力用煤，洗后可用做配焦煤，價值較高，這樣就為露天剝離方式治理的經濟合理剝采比的確定奠定了基礎。B、資源類價格上漲為災害治理提供了經濟支撐隨著我國資源類需求的不斷增長，資源類價格不斷上漲，尤其是一次性能源價格的漲幅更是較大，與10年前相比，煤炭價格上漲幅度更是較大，本區煤炭市場價格一直較高且穩定，實施露天剝離方式進行災害治理，按目前煤炭市場的原煤售價估算，企業不僅可以做到收支平衡，還可以實現微利，從而使企業參與災害治理的積極性提高，為災害治理的可靠性提供了保證。C、政

8、府的支持、優秀的設計與企業的科學實施使工程具有可操作性政府提出了民生工程改善的目標。為了實現這一目標，政府為企業搭建了災害治理的平臺，依法在政策及其他相關方面均給予全面的鼓勵與支持；再加上設計企業的參與，為災害綜合治理工程科學規劃、周密設計，從而使工程在未實施前就有了政策、技術的強有力支撐；企業的積極配合與組織，可使該工程在科學、經濟的前提下有效實施。4、工程前期工作如何低成本地消除上述各種災害隱患，恢復生態環境，成為政府為人民辦實事的頭等大事。經過實地考察與分析，政府、相關企業及有關專家一致認為，目前災害區域尚未大面積發火，區域內煤炭售價尚可，為此，可否通過結合災害區內的資源回收實現這些采空

9、區的災害治理便被提上議事日程。政府擬以殘存資源回收為突破口，不惜以低經濟效益或零經濟效益為回報進行災害治理，實現社會效益、生態效益和經濟效益互補，建設、發展環境友好型、生態和諧型、本質安全型礦區。興安盟相關管理部門委托內蒙古煤炭科學研究院有限責任公司編制了興安盟煤礦采空區災害綜合治理總體規劃。內蒙古自治區煤炭工業局以內煤局字【2013】230號）批準該總體規劃，三星煤礦采空區為該總體規劃其中一個區域，擬實施三星煤礦及其周邊采空區災害綜合治理工程，以消除對周邊煤礦和農牧民生產生活威脅、改善區域生態環境、回收煤炭資源。為滿足災害治理工程需要，內蒙古自治區煤田地質局153勘探隊在三星煤礦進行采空區災

10、害綜合治理勘查工作，編制內蒙古突泉縣三星礦業有限責任公司三星煤礦采空區災害綜合治理詳細勘查報告，并取得了相應批復文件。第一章 井田概況及地質特征 第一節 井田概況一、位置與交通 三星煤礦位于興安盟突泉縣境內，行政隸屬突泉縣突泉鎮管轄，西南距科右中旗白音胡碩鎮35km。其地理坐標：東經：1214738 1214817北緯：451203451249礦區與突泉鎮及科右中旗政府駐地白音胡碩鎮有砂石及柏油路相通，白音胡碩鎮有國道111線向北與烏蘭浩特相通，突泉鎮至盟府烏蘭浩特100km，有省際大通道相通，烏蘭浩特有鐵路通白城、阿爾山。礦區交通較便利。見交通位置圖 (圖1-1-1)。二、自然地理與區域經濟

11、1、地形地貌 三星煤礦位于大興安嶺南端東南坡與松遼平原過渡地帶，靠近松遼平原一側，地勢平坦，偶有些沙丘。礦區地形總體西高東低，最高點位于礦區中間部位，海拔210.10m，四周較低，最低海拔203m，高差僅7m左右。2、水系礦區位于突泉河開闊平坦的河谷之中。南部大額木特河于礦區南1km處通過，與北部通過礦區的突泉河于礦區東南雙眼泡附近匯合，二條河均由西北向東南流出區外。二者皆屬季節性河流，枯水期干枯斷流，洪水期常溢出河道，據1979年7月18日洪水觀測：300ZK2孔洪水水位為202.98m（高出地面0.65m）；1984年8月14日307SK3孔附近觀測，洪水水位204.00m，礦區附近最高洪

12、水位202.98204m。高出地面0.65。礦區突泉河上游8.5km處索金布勒格泡，曾開發為養魚場，引突泉河水養魚，水深曾達3m，洪水期泡水常破堤而出，雖有堤壩，但洪水期仍存在洪水破堤而出的情況，從而對下游礦區建設帶來潛在危害。3、氣象本區氣候特征是冬寒時長，夏熱時短，晝夜溫差變化較大，屬中溫帶干旱大陸性氣候。12月份氣溫最低，最低氣溫-30.2，平均氣溫-14.8；7月份氣溫最高，最高氣溫40.4，平均氣溫22.6,年平均氣溫2.8,平均無霜期140天。年平均降水量442.6mm，68月份為雨季，10月份中旬翌年4 月中旬為雪季，年平均積雪期71120天，最大積雪深度為1025cm。本區平均

13、風速4.8m/s，最大風速為19.8 m/s，10月翌年5月風力最大，風向以西北風為主，多形成風沙天氣。從12月開始凍結，翌年4月中旬化透，凍土期為205天，最大凍土深度2.00m。4、地震依據中國地震參數區劃圖（GB183062001），本區地震動峰值加速度為0.05,對照中國地震裂度區劃圖（1900），地震裂度為6度,為弱震區，近年來未發生過破壞性地震。 煤礦井田交通位置圖5、區域經濟本區氣候干旱，降雨量遠遠小于蒸發量，地下水位下降，河水干枯，植被較差。礦區附近居民點稀少，多以牧業為主，農牧結合。農牧業均較落后。礦區西南有布敦花銅礦，現正在開采，北有蓮花山銅礦。國家動力電網已通達牤牛海礦區

14、。6、礦井電源原三星煤礦有雙回路供電電源，主電源取自突泉農電局牤牛海變電站，線路采用LGJ-70型鋼芯鋁絞線架空敷設至礦區內，線路電壓等級為10kV，長度為1.5km。備用電源取自科右中旗新佳木變電站，電壓等級10kv，長度15km。7、供水水源設計在工業場地內打深井，做為礦井供水水源。8、建設材料礦井建設所用的砂、石、水泥、坑木、鋼材等建設材料，除砂、石可在本地就地取材外，其它均需外購，本區靠近烏蘭浩特及白城等工業城市，建設材料貨源充足，采購方便。第二節 地質特征一、礦區地質特征1、地層礦區位于牤牛海煤盆地西南部，盆地古生代地層區劃歸屬北疆興安大區興安地層區及華北地層大區內蒙古草原地層區；中

15、新生代地層歸屬濱太平洋地層區大興安嶺燕山地層分區。詳見區域地層表2、構造本區地處大興安嶺第三隆起帶的東坡南段，東側近鄰新華夏系松遼沉降帶屬二者之間的過渡地帶。它經受了海西至印支，由印支到燕山的多次構造運動，因此巖漿活動頻繁，形成了大面積的火山巖帶（山系的形成），并造成了內陸型斷陷盆地的形成和發展。從中生代侏羅紀的一些盆地的成因類型和展布方向看，晚侏羅世煤盆地均為北東、北北東向展布的單地塹和地塹型；中早侏羅世多為近東西方向延伸，表明它們的形成是在不同時期，不同方向的大地構造帶的控制下形成的。它的形成機制是受中國東部的北北東方向的構造帶、東西方向構造帶和蒙古弧形構造帶三個構造帶應力場聯合作用的結果

16、，同時也明顯地看到后期構造對先期構造的破壞，改造是強烈的。由于區域大地構造運動的影響，而形成了侏羅紀早期東西方向斷陷盆地和中期伴隨火山噴發出現的北東或北西方向拗陷盆地和火山巖帶。牤牛海煤盆地即為早侏羅世形成的一系列近東西方向的隱伏斷陷盆地之一。牤牛海煤盆地區域構造位于大興安嶺褶皺帶之二級坳陷帶（萬寶牤牛海坳）中。 區 域 地 層 表界系統組厚度m巖性簡述新舊名稱代號名稱代號新生界第四系全新統Q40-15由風積、沖積、殘積、坡積組合 成。上更新統顧鄉屯組Q3g0-27常構成二經有階地，淡褐、棕黃色亞砂土、含鈣結構。中更新統大青溝組Q2d0-78湖積層：灰-灰黑淤泥質亞粘土夾礫石粉砂、細砂透鏡體。

17、下更新統平合組Q1p20-25冰磧層：褐-褐紅色亞粘土夾碎石。白土山組Q1b10-18冰水堆積層：灰白色粘土質砂礫石層。上第三系五叉溝玄武巖NW0-190黑、黑褐色，塊狀、氣孔狀、杏仁狀構造，似斑狀構造，斑晶為斜長石、輝石、角閃石。中生界白堊系下統梅勒圖組K1m平山組Kp600-2700中基性火山巖夾中酸性火山碎屑巖及火山碎屑沉積巖、玄武安山巖。上統白音高老 組J3by寶石組J3b260-1900酸性凝灰巖、凝灰質砂巖、凝灰質粉砂巖、凝灰質泥巖。瑪尼吐組J3mn付家洼子組J2f200-3000粗面安山巖、流紋巖、中酸性凝灰巖、凝灰巖。滿克頭鄂博組J3mk呼日格組J2h450-3000雜色酸性凝

18、灰巖、熔接凝灰巖、凝灰砂礫巖，局部夾沉積巖、層凝灰巖。中統萬寶組J2w240-660上部灰黑色，細砂、粉砂巖、泥巖夾煤層，中部灰-灰白色砂巖夾煤13-16層，底部灰色砂礫巖、夾凝灰巖。下統紅旗組J1h170-1000上部灰白色細、粉砂巖，夾煤線及可采煤層，下部礫巖夾砂巖、安山巖、凝灰巖。古生界二迭系上統林西組P2l1400黃灰、褐、青灰色細砂巖，片理化粉砂巖，砂質板巖、夾灰巖透鏡體。下統哲斯組P1z300-1900片理化凝灰細砂巖，泥質粉砂巖，黑色砂巖、粉砂巖夾灰巖透鏡體。大石寨組P1d420-1500上段：片理化凝灰砂巖、碎屑巖、夾灰巖。下段：砂巖為主，局部夾中酸性火山熔巖及含鐵硅質巖。萬寶

19、牤牛海坳陷走向北西，其東北側為鎮西大泡子隆起，南側為瓦力營子隆起，西側被馬鞍山六戶鎮構造巖漿帶所切割。東北部邊緣分布有中、下侏羅統團結、紅旗、萬寶、裕民、興安堡、長春嶺、黑頂山等煤礦，南緣為牤牛海煤盆地。1）褶皺構造馬吉拉呼屯牤牛海晚侏羅世向斜構造：上侏羅統寬緩向斜構造，西南緣傾向北東，傾角10左右，該向斜形成主要受中侏羅統基底控制，后期地層褶皺僅是次要因素。2）斷裂構造長60公里之洮南代欽塔拉近東西向壓壓扭性斷裂，通過測區一段表現為北西西方向，它控制了區內燕山早期酸性超基性巖漿巖侵入活動。因上述斷裂發生和發展，派生了北北東及北西西向的扭性、壓扭性、張扭性斷裂，給脈巖侵入提供了通道。3、巖漿巖

20、區內發現有脈巖的侵入體。根據以上資料，本區構造復雜程度確定為簡單類型，即類型。4、含煤地層及含煤性礦區范圍內，原牤牛海三區地質報告有編號的煤層9層。其中2-3-煤層僅303ZK5見2.06m，303ZK6見0.20（0.68）0.47（1.55）0.62m兩個見煤點外，其余鉆孔均沒見到該煤層，屬零星可采煤層。其余8個煤層為可采煤層，分布在1、2煤組內，1煤組三層，自下而上編號為1-1、1-2、1-3，2煤組5層，自下而上編號為2-1-、2-1-、2-2-、2-2-、2-3-。二、煤層與煤質（一）煤層井田內共見9個煤層，由上到下編號為2-3-、2-3-、2-2-、2-2-、2-1-、2-1-、1

21、-3、1-2及1-1號煤層。除2-3-外均為可采煤層。各可采煤層的賦存情況及特征如下：1、1-1煤層位于下部礫巖段上部，1含煤組底部，與礫巖段間距5070m，厚度0.76m2.10m，平均1.26m，含夾石03層，結構簡單，傾角1019，頂底板以泥巖、粉砂巖、炭質泥巖為主，大部可采，屬較穩定煤層。2、1-2煤層位于1煤組中部。厚度0.99m4.46m，平均2.16m，含夾石02層，結構簡單，傾角1520，局部有閃長玢巖呈巖脈侵入。頂板巖性為泥巖、炭質泥巖、砂巖，底板巖性為泥巖、粉砂巖，大部可采，屬不穩定煤層，與下伏1-1煤層間距3.31m28.95m，平均13.66m。3、1-3煤層位于1煤組

22、上部。厚度0.74m6.69m，平均2.17m，結構簡單，含夾石01層，傾角1523，頂板巖性為泥巖，底板泥巖，局部有侵入體侵入。對煤層煤質有一定影響，大部可采，屬不穩定煤層，與下伏1-2煤層間距1.59m47.47m，平均19.77m。4、2-1-煤層位于2煤組下部，厚度0.80m3.33m，平均1.74m，結構簡單，含夾石02層，傾角818，個別25，局部見侵入體侵入，頂板頂性為泥巖，個別被侵入體取代，底板泥巖，大部分可采，屬不穩定煤層，與下伏1-3煤層間距29.46m93.36m，平均62.17m。5、2-1-煤層位于2煤組下部，平面上主要分布在303勘探線ZK1和ZK5號鉆孔附近。厚度

23、0.70m4.58m，平均1.66m，結構簡單，含夾層02層。傾角1523左右，頂板巖性為泥巖、砂巖、礫巖，底板巖性泥巖。局部可采，屬不穩定煤層，與下伏2-1-煤層間距1.11m6.88m，平均4.50m。6、2-2-煤層位于2煤組中部，厚度1.56m3.76m，平均2.48m，結構簡單，含夾石02層，傾角1223左右，局部25，頂板巖性為含炭泥巖、泥巖，底板泥巖、砂巖、礫巖，局部被侵入體吞食而取代煤層（303勘探線ZK1號鉆孔），局部可采，屬不穩定煤層，與下伏2-2-煤層間距2.51m36.30m，平均10.28m。7、2-2-煤層位于2煤組中部，分布于礦區中部303勘探線ZK1、303ZK

24、5號鉆孔，左右。厚度0.94m4.23m，平均1.91m，結構簡單，含夾石01層，傾角2223左右，頂板巖性為炭質泥巖、泥巖，底板巖性為泥巖粉砂巖，局部有侵入體侵入。局部可采，不穩定煤層，與下伏2-2-煤層間距2.35m11.97m，平均6.39m。8、2-3-煤層位于2煤組上部，分布于礦區中部，厚度1.58m4.91m，平均2.31m，結構簡單，含夾石02層，傾角變化較大，235，一般1519，頂板巖性為炭質泥巖，底板粉砂巖，局部為侵入巖。局部可采，屬不穩定煤層，與下伏2-2-煤層間距7.89m28.81m，平均17.06m。各可采煤層特征見表1-2-2。（二）煤質1、煤的物理性質物理性質：

25、本區所見均為鉆孔煤芯，多為黑色，條痕亦為黑色，深棕色色調，碎塊狀及粉沫狀，條帶狀及線理狀，鏡煤見瀝青蠟狀玻璃光澤，貝殼狀，參差狀斷口，性脆，內生裂隙發育。煤巖特征：通過顯微煤巖組分鑒定結果顯示，本區煤主要為腐植煤類，部分含少許腐泥煤物質，并含有少量絲炭組分。 可 采 煤 層 地 質 特 征 表煤層號埋藏深度賦煤標高厚度夾石厚度夾石層數夾石巖性頂板巖性底板巖性可采程度穩定程度層間距2-3-193.858-193.85炭質泥巖泥巖、炭質泥巖、粉砂巖，局部為閃長玢巖泥巖、炭質泥巖、粉砂巖局部可采不穩定2-2-191.90泥巖泥巖、炭質泥巖、粉砂巖，局部為砂巖泥巖、炭質泥巖、粉砂巖，局部為細礫巖局部可

26、采不穩定2-2-泥巖泥巖、炭質泥巖、粉砂巖，局部為細砂巖泥巖、炭質泥巖、粉砂巖局部可采不穩定2-1-189.50泥巖及炭質泥巖泥巖、炭質泥巖、粉砂巖，局部為礫巖泥巖、炭質泥巖、粉砂巖局部可采不穩定2-1-189.10炭質泥巖泥巖、炭質泥巖、粉砂巖、細砂巖，局部為閃長玢巖泥巖、粉砂巖、細砂巖，局部為閃長玢巖大部可采不穩定1-3191.20泥巖泥巖、炭質泥巖，局部為細砂巖泥巖、炭質泥巖大部可采不穩定1-2192.80炭質泥巖泥巖、炭質泥巖泥巖、炭質泥巖、粉砂巖大部可采不穩定1-1193.30炭質泥巖泥巖、炭質泥巖、粉砂巖泥巖、炭質泥巖、粉砂巖大部可采不穩定2、化學性質、工藝性能和煤類1）化學性質：

27、根據本區生產煤樣測試成果進行分析總結，其結果見表 主要煤層煤質主要指標統計一覽表煤層編號工 業 分 析 (%)St.d(%)發熱量(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，所有煤層為特低硫（SLS）、中灰分（MA）、高熱值（HQL）煤。2）煤類：依據中國煤業分類國家標準GB5715-86該區煤為不粘煤。3）用途：可作為火力發電廠用煤，亦可用于其它動力及民用煤。三、開采技術條件（一）水文地質1、概況礦區位于突泉河開闊平坦的河谷之中。南部大額木特河于礦區南1km處通過，與北部通過礦區的突泉河于雙眼泡附近匯合，二條河均由西北向東南流出區處。二者皆屬季節性河流，枯水期干枯斷流，洪水期常溢出河道，礦區附近最高洪水位202.88m204m。

29、高出地面0.54m0.65m。礦區突泉河上游8.5km處索金布勒格泡，曾開發為養魚場，引突泉河水養魚，水深曾達3m，洪水期泡水常破堤而出，雖有堤壩，但洪水期仍存在洪水破堤而出的情況發生，從而對下游礦區建設帶來潛在危害。2、含水層1）第四系含泥沙礫石孔隙含水層m。滲透系數平均為26m/d，厚度平均為5m左右。2）淺部的含煤段風化裂隙含水層單位涌水量0.014-0.015 l/sm，滲透系數0.026m/d，厚約55m，頂板為含礫亞粘土，可做相對隔水層。3）礫巖段J1-21裂隙含水層單位涌水量0.00014 l/sm，滲透系數為0.00077-0.001m/d。3、隔水層本區無明顯的隔水層，淺部的

30、含煤段風化裂隙含水層可做相對隔水層。4、地表水與地下水的水力聯系地下水的補給來源主要是大氣降水，河水與地下水有密切的水力聯系，從河流觀測資料，河水高于地下水，長期補給地下水，只在豐水期有時地下水位高于河水位，形成地下水補給河流。第四系砂礫層潛水，賦存于河谷兩側，與煤系風化帶水無隔水層相隔，故各含水層間具有一定的水力聯系。5、水文地質勘探類型本區屬孔隙裂隙水充水礦床，直接充水含水層單位涌水量，含水層（帶）較穩定，水頭壓力不高。與地表水體聯系密切。突泉河長期補給地下水，僅在豐水期礦床水補給河流。存在富水性強的構造破碎帶，水文地質條件復雜。6、礦井充水因素分析區域地下水的補給方式，第四系孔隙裂隙含水

31、層的補給主要來自大氣降水，近年由于連年干旱，蒸發量遠遠大于降雨量，因此地下水位普遍下降，河流干枯，但是突泉河發源于大興安嶺地區，時常有水流（或地下水）對下游地下水補給。由于礦區地處大興安嶺東南坡南段與松遼平原過渡地帶，地勢總體西高東低，地下水與地表水流向基本一至，由西北向東南方向排泄。排泄方式主要以地面垂直排泄及通過地下水水平涇流方式排出區外。礦區內直接充水含水層為含煤段裂隙含水層，巖性多為泥質巖，鉆孔單位湧水量多小于0.001 l/sm，淺部較大，為0.015 l/sm。與上覆第四系孔隙含水層之間有一層亞粘土，厚1-5m，起到一定隔水作用。下部礫巖段裂隙含水層，鉆孔單位涌水量為0.00014

32、 l/sm。井田北緣的季節性河流，切割深度在1m左右，且位于煤層埋深較深地段，洪水期可能給井口造成一定威協。通過調查周圍礦井最小涌水量為100m3/h、最大涌水量為150m3/h。（二）工程地質條件1、巖石工程地質特征（1）煤層頂底板巖石的工程地質特征井田全部被第四系沖洪積松散沉積物覆蓋土層穩定性差。煤層露頭區第四系厚在10m左右。煤層頂底板巖性，主要為泥巖、炭質泥巖及粉砂巖，這些巖石穩定性差，易破碎。巖石物理力學試驗結果見表 巖石物理力學試驗結果表 單位：MPa巖性抗壓強度抗拉強度抗剪強度普氏系數礫 巖13中砂巖細砂巖9粉砂巖8泥 巖1從以上統計資料看，本區屬工程地質條件中等的礦區。煤層直接

33、頂板穩定性差，巖石硬度屬中硬堅硬巖類，多屬于類易冒落頂板；部分泥巖濕水后常膨脹，因此，開采中應注意頂板冒落及底板底鼓現象的發生。由于礦區地處大興安嶺褶皺帶，構造運動和火山活動劇烈，巖石變質較高，巖性較硬。井下所見局部小構造特別發育，小斷層，層間滑動，明顯可見，破壞了巖體的完整性，結構面復雜，易破碎，這就給井下支護帶來了很大的困難。2、礦區工程地質條件綜合評價1）主要工程地質問題預測及防治意見煤層頂板冒落問題：本區部分煤層頂底板巖石的力學強度低，為軟弱巖石，穩定性差。采掘過程中易發生頂板局部冒落及掉塊現象，對安全生產有一定影響，應引起足夠重視，確保礦井安全生產。本區煤層直接底板多為泥巖，力學強度

34、低，遇水易軟化變形，對井下的煤炭生產及安全造成一定的影響。應采取有效措施進行處理。2）工程地質勘查類型本區巖石以碎屑沉積巖為主，層狀結構，巖體各向異性。煤層頂底板巖石的強度低，均為軟弱巖石，巖體穩定性差。煤礦開采后，局部地段易發生頂板冒落及底板軟化等礦山工程地質問題。按礦區水文地質工程地質勘查規范（GB/2719-1991），將該區工程地質勘查類型劃分為三類二型，即層狀巖類工程地質條件中等型。（三）環境地質條件瓦斯采樣及試驗工作系由煤炭科學研究院撫順研究所完成。1、瓦斯本區瓦斯涌出量，根據測定資料計算，其最大值為3.107 m3/t。其中沼氣（CH4）為2.52 m3/t。2、煤塵本區共采煤塵

35、試驗樣品13個，采樣及試驗均由撫順煤炭研究所完成。試驗結果顯示該區煤炭具有爆炸性，甚至巖粉填加量達到90%，說明本區煤塵極易爆炸。3、煤的自燃對礦區內二個煤組8個煤層共采集13個樣品進行了自燃傾向試驗鑒定。由撫順煤炭科學研究所完成，測試結果近50%煤樣屬最容易自燃和二類容易自燃，40%煤樣屬四類不易自燃，少數為三類較易自燃。本區地處大興安嶺第三隆起帶的東坡南段，屬寒冷干燥型大陸性氣候，該地區屬農牧業區，保護草原、保護生態環境是礦區非常重要的一項工作，在自然狀態下沒有發現地質災害現象和環境污染問題。地下水水質良好，基本達到（GB/T14848-93）的類標準，因此勘查區地質環境類型劃分為：第二類

36、地質環境質量。未來煤礦開采狀態下，可能引起區域地下水位下降，局部地面變形（地裂縫、地面沉降和塌陷）、地下水污染等地質災害和環境污染問題。對采空區要即時進行充填，并植樹種草。對于采出的矸石要定點集中堆放，縮小占地范圍。各種車輛要按一定運輸線路行駛，不能隨意亂跑，造成草場不必要的損失。隨著礦體的開采和對地下水的不斷疏排，會使地下水水位下降，溪水斷流，為保護好珍貴的水資源，要防止生產過程中人為的水污染。綜上所述，礦井水文地質條件屬于簡單類型，工程地質條件屬于中等類型，其煤層屬于低瓦斯煤層，煤塵具有爆炸性，煤層具有自燃性。環境地質為中等類型。礦床開采技術條件為以工程地質條件為主的中等類型(-2)。第三

37、節 災害治理區內原小煤礦分布及開采狀況序號名 稱YX備 注1三星礦北主井405816.3995008776.583國土提供2三星礦北副井405804.8115008714.5443三星礦南主井405694.5605008598.8514三星礦南副井405622.8355008438.7925平安富廢井1406016.0245008485.7406平安富廢井2406145.5185008563.0497平安富廢井3406206.1275008540.7528平安富廢井4406247.8825008505.9679平安富廢井5406175.8685008381.49010平安富廢井6406239.

38、5765008330.47311平安富廢井7406139.3995008284.916 三星礦采動面積 單位：1138513237735323237合計199485采場內原各井口坐標第二章 采剝場與排土場邊坡穩定第一節 露天采空區治理工程工程地質一、地 層礦區位于牤牛海煤盆地西南緣，最老地層為二迭系灰色變質砂巖、灰黑色板巖及少量炭質板巖組成，厚度不詳。分布于礦區南緣區外，為煤盆地的直接基底。盆地內充填地層有中下侏羅統含煤地層，晚侏羅統瑪尼吐組及第四系。現自上而下敘述如下：1、二迭系(P): 為煤盆地的直接基底, 分布于礦區南緣區外，巖性為灰色變質砂巖、灰黑色板巖及少量炭質板巖組成，厚度不詳。與

39、上伏含煤地層呈不整合接觸。2、中下侏羅統含煤地層（J1-2）根據巖性組合明顯分上下兩段。上段（含煤段J1-22）：為本區主要含煤段。分布全區，主要巖性為灰色、灰黑色及黑色炭質泥巖、泥巖、粉砂巖、細砂巖、含礫砂巖及礫巖夾層。含三個煤層組，自下而上編號為1、2、3煤組。上部3煤組連續性差，無工業可采煤層，核實區含煤段最大控制厚度356.85m（303ZK6），與下伏礫巖段整合接觸。含植物化石及少量動物化石，屬湖沼相沉積建造。下段（礫巖段J1-21）：分布于礦區南部，其巖性主要為灰白、灰綠色礫巖組成，夾砂巖、泥巖及炭質泥巖薄層?？刂坪穸却笥?00m（300ZK4）。與上伏地層呈整合接觸。3、上侏羅統

40、瑪尼吐組（J3mn）分布于礦區北部，巖性主要為灰黑灰綠色安山質熔凝灰巖及安山巖、夾薄層砂巖、泥巖。控制厚度124m，與上覆地層呈不整合接觸。4、第四系（Q）：上部多為亞粘土及亞砂土；中部以含泥砂及砂礫石層為主；下部為亞粘土及含礫亞粘土。全區分布，厚度18m，不整合覆蓋各時代地層之上。二、構 造牤牛海煤盆地是被上侏羅統瑪尼吐組和第四系掩蓋的煤盆地，并且現在盆地是侏羅紀形成以后受燕山運動的多次改造破壞的殘留盆地。南緣東西走向，傾向北、西緣走向近南北、傾向東。礦區位于盆地西南緣，地層走向300，傾向30，傾角10-25呈單斜構造，走向上有不同程度的波狀起伏。根據鉆探取得的資料，含煤地層中，煤層及附近

41、的炭質泥巖等相對較軟弱巖層傾角突然變陡，甚至有倒轉現象，原報告認為是層間滑動造成的。據此可以分析認為該區小構造是很發育的。核實區構造復雜程度屬中等類型三、巖漿巖本區巖漿活動比較頻繁而強烈，主要有超基性巖，閃長玢巖及花崗斑巖等。1、超基性巖主要見于瑪尼吐組地層中，呈脈狀產出，并已全蛇紋石化。2、閃長玢巖主要侵入在中下侏羅統煤系地層及瑪尼吐組地層之中，多呈大小不等的脈狀產出，對煤層破壞較大，使煤層變質程度增高，甚至變成天然焦，侵入到煤層中的侵入體，形成煤層的頂底板或夾石。部分甚至全部吞食煤層。3、花崗斑巖僅見呈小的巖脈侵入于晚侏羅統瑪尼吐組火山巖地層中，規模小，分布不廣泛。二、工程地質條件1、巖石

42、工程地質特征（1）煤層頂底板巖石的工程地質特征井田全部被第四系沖洪積松散沉積物覆蓋土層穩定性差。煤層露頭區第四系厚在10m左右。煤層頂底板巖性，主要為泥巖、炭質泥巖及粉砂巖，這些巖石穩定性差，易破碎。巖石物理力學試驗結果見表1-2-3。 巖石物理力學試驗結果表 單位：MPa巖性抗壓強度抗拉強度抗剪強度普氏系數礫 巖13中砂巖細砂巖9粉砂巖8泥 巖1從以上統計資料看，本區屬工程地質條件中等的礦區。煤層直接頂板穩定性差，巖石硬度屬中硬堅硬巖類，多屬于類易冒落頂板；部分泥巖濕水后常膨脹，因此，開采中應注意頂板冒落及底板底鼓現象的發生。由于礦區地處大興安嶺褶皺帶，構造運動和火山活動劇烈，巖石變質較高，

43、巖性較硬。井下所見局部小構造特別發育，小斷層，層間滑動，明顯可見，破壞了巖體的完整性，結構面復雜，易破碎，這就給井下支護帶來了很大的困難。2、礦區工程地質條件綜合評價1）主要工程地質問題預測及防治意見煤層頂板冒落問題：本區部分煤層頂底板巖石的力學強度低，為軟弱巖石，穩定性差。采掘過程中易發生頂板局部冒落及掉塊現象，對安全生產有一定影響，應引起足夠重視，確保礦井安全生產。本區煤層直接底板多為泥巖，力學強度低，遇水易軟化變形，對井下的煤炭生產及安全造成一本區巖石以碎屑沉積巖為主，層狀結構，巖體各向異性。煤層頂底板巖石的強度低，均為軟弱巖石，巖體穩定性差。煤礦開采后，局部地段易發生頂板冒落及底板軟化

44、等礦山工程地質問題。按礦區水文地質工程地質勘查規范（GB/2719-1991），將該區工程地質勘查類型劃分為三類二型，即層狀巖類工程地質條件中等型定的影響。應采取有效措施進行處理。2）工程地質勘查類型本區巖石以碎屑沉積巖為主，層狀結構，巖體各向異性。煤層頂底板巖石的強度低，均為軟弱巖石，巖體穩定性差。煤礦開采后，局部地段易發生頂板冒落及底板軟化等礦山工程地質問題。按礦區水文地質工程地質勘查規范（GB/2719-1991），將該區工程地質勘查類型劃分為三類二型，即層狀巖類工程地質條件中等型。 第二節 采剝場邊坡1、采深到+100水平。2、工期8個月，邊坡暴露時間為6個月。3、本礦尚缺乏詳盡的巖體

45、邊坡工程地質勘察資料，首采區選定邊坡角，在邊坡勘探進行后修正，一般規律采掘場隨開采深度增加穩定角減小。在露天礦的建設過程中，還須結合施工工藝、氣候條件、附加荷載特征、工序、巖土體的現場實際特征、平臺寬度、臺階高度和地震等一系列因素的影響，可以對邊坡進行調整,以取得最大安全保障及經濟效益。4、邊坡角為64、臺階高度40m（坡面角70）、安全平盤寬度10m。(詳見首采區最終邊坡平、剖面圖)第三節 排土、巖場邊坡 1、排土場邊坡角為土的自然安息角40，松散系數1.10。2、排土場面積27.8萬m，+202+209為排土高度，容量195萬m。3、排土場+209標高以上為排砂場，邊坡角為砂的自然安息角3

46、5，松散系數1.0，面積22.9萬m，排高至+225水平，容量297萬m。 4、 巖場面積83萬m，坡面角45，松散系數1.33，排高從+203+285水平，階段高30m，邊坡角37，安全平盤寬度10m。容量3500萬m5、排土場與采場環形防洪壩連接形成采場北部防洪壩，北部不再單獨修筑防洪壩。6、排土、巖原則 亞沙土（腐殖土，耕作層）2.5m厚單排至排土場（+202+209m）。 砂4.5m厚排至排土場+209水平以上。（見排土巖場剖面圖） 亞粘土、礫石排至排巖場。 黑色泥巖、炭質泥巖、高碳泥巖和其他巖石在排巖場分排。第四節 邊坡監測采掘場整體邊坡為煤層、巖層、土層混合類型的邊坡，邊坡高度較低

47、，只有部分區域整體邊坡高度較大，穩定性較差，是本次說明的重點。采掘場邊坡巖層構成較復雜，巖層種類較多，巖層厚度分布不均，首采區缺少工程地質資料，邊坡內部是否存在弱層也無確切的資料，巖體節理不清，地下水賦存狀況不明，因水文資料欠缺，建議下一步進行地下水數值分析、地下水位監測和地表位移監測。如果地下水水位升高，或地表降水量較大，導致邊坡中的地下水位升高，將導致采礦場、排土場邊坡穩定性急劇降低，尤其是排土場邊坡，由于排土動荷載的因素，可能導致排土場基底強度降低，引起滑坡。因此，在生產中應加強邊坡檢測，遇到不利情況，立即采取措施。邊坡穩定性對巖石節理、弱層、斷層的敏感性較高，在生產時應密切注意巖石節理

48、、弱層、斷層的產狀與礦坑邊坡的關系，一旦出現對邊坡不利的情況，應立即采取抗滑工程措施，防止邊坡滑坡。一、邊坡監測露天礦邊坡穩定性研究工作不可能一次完成，而應貫穿于該露天礦服務年限全過程。因此，生產中應根據實際及時測定排棄物料的物理力學指標，計算邊坡角和穩定系數，必要時可通過調整平盤寬度來調整幫坡角，保證露天礦安全生產。邊坡穩定的監測是防止滑坡和預報滑坡的重要手段，有助于露天礦的安全生產。監測方法可根據不同邊坡條件及不同時期分階段監測。如初期監測主要是地表位移監測，主要是在采場及排土場的幫坡上建立觀測線，布設監測點，定期觀測監測點，觀測監測點有無位移。第二階段監測，除了繼續初期監測工作以外，還應

49、加強監測工作的深度、廣度，進行地下位移監測。到了后期，邊坡的破壞機理及破壞邊界基本確定，破壞巖體可能產生較大位移，前階段的監測系統不能滿足要求，此時，應配備遙控設備并與計算機聯網，以便準確及時地得到監測數據，迅速處理。露天礦生產中邊坡滑坡會對生產和設備以及人身安全產生直接影響，為保證安全應嚴格按照設計確定的幫坡角進行開采，同時應設置專門人員和配備相應設備如全站儀、水準儀等，作好監測和監控，力爭在邊坡滑動前準確及時地反饋信息，以便及時采取有效的防范措施。建立GPS衛星定位監測系統，確?；碌任ｋU及時發現及時處理。監測點垂直布置，形成監測線，幾個監測線加上布置在采掘、排土場外200m范圍內的監測點

50、形成該礦的監測網，監測線間距200m，監測點間距30-50m。二、地面重要設施基礎變形，沉降監測設施露天礦為中型露天，地面建筑及設施較為簡單，地面建筑均在露天采區及排土場境界以外，建筑所在一方邊坡高度也不大，并有足夠的安全距離，基本不受露天開采的影響而發生降沉。重要建筑物均建在設計規范要求的露天開采境界和外排土場境界安全距離之外，但在生產中，在監測邊坡穩定的同時，也要對重要設施采取定時監測。對于地面主要設施的基礎變形，沉降要進行經常性的監測，如有必要作一些補充勘探工作，查明該地區的工程地質和水文地質情況，適當時機可作一些抗滑工程措施，如強排水、清幫、抗滑樁、錨索等。在采場、排土場周邊200m范

51、圍內，建立幫坡、地基監測網絡。定期測繪上圖分析，發現異常及時采取措施。監測設備在生產初期采用礦山測量儀器如經緯儀、水準儀、全站儀等，在滑坡的跡象日益明顯時，可采用地表位移應變儀。第五節 今后工作建議1、建議盡快補充更加詳細的邊坡工程地質勘探報告。2、高度重視露天礦邊坡管理工作，建立健全邊坡安全管理機構制度。研究和制定各種可能發生的邊坡、滑坡事故處理預案。3、剝采生產應嚴格按照設計給出的邊坡角、平臺進行留設，嚴禁越采超挖。4、建議進行對露天礦排土場基底及地表的承載力測試，保證設計時對外排土場和內排土場采取基底加固措施，保證排土場的安全。5、露天礦在未來礦山開采時，必須建立完善的疏干排水系統，特別

52、注意，在采場邊坡體發現有水的部位，建議打水平孔，釋放靜水壓力，在內排前做盲溝，導出這部分水；夏季暴雨會給采場邊坡帶來的威脅，一定要做到“有疑必探，先探后采”。6、內排土場必須采取有效的防排水措施，防止或減少水流入排土場。實施內排土前，必須進一步詳測地形，查清基底巖層的賦存狀態及巖石物理力學性質，測定排棄物料的力學參數，清除基底上不利于邊坡穩定的松軟土層。7、加強邊坡變形監測工作，及時掌握邊坡變形的動態情況和規律。對于出現的任何局部、小規模的邊坡坍塌滑落還要進行專門的分析和治理方案設計。第三章 開采境界和儲量計算第一節 開采境界一、境界圈定的依據和原則（一）境界圈定的依據1、一期工程采出煤炭量3

53、00萬T。2、最大采深至+100水平。3、南部以X424柏油路為限。 首采區拐點坐標表西安80系坐標拐點編號XY拐點編號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：煤層組以2-1煤層底板為界。邊坡角：64（49）首采區境界技術特征表見表境界技術特征表項 目 單位全礦地表境界特征東西平均長度m980南北平均寬度m475面 積km20.4996 最大開采深度m100第二節 資源/儲量一、露天礦設計資源儲量1、礦區資源儲量計算依據及標準：計算依據：1985年原115地質勘探隊提供的內蒙古自治區突泉-科爾沁右翼中旗牤牛海煤田初步勘探（最終）地質報告及內蒙古自治區一一五地質隊牤牛海煤田3區煤層底板等高線及儲量計算圖。儲量計算：依據露天礦特點，最低可采厚

55、度取0.30m，最低發熱量：不小于3000大卡/公升。計算范圍：300線東125m，303線西250m，采煤面積：29.94萬m。計算儲量的煤層編號：2-32-32-22-22-12-1采深到+100水平首采區已圈定煤炭儲量：294.01(扣5%損失量14.7萬噸)余279.31萬噸。 2-3：可采面積15.70萬m，可采儲量30.29萬噸 2-3; 可采面積20.05萬m，可采儲量36.65萬噸 2-2: 可采面積24.89萬m，可采儲量68.56萬噸 2-2: 可采面積10.00萬m，可采儲量50.75萬噸 2-1: 可采面積23.59萬m，可采儲量51.42萬噸 2-1: 可采面積20.

56、62萬m，可采儲量56.34萬噸第三節 剝離量計算經專家和礦全體管理人員共同研究決定了采空區災害治理工程的施工范圍、儲量確定、露天施工方法、第四系含水層疏干降水的方式及方法、儲煤場位置及范圍、排土巖場位置及范圍、洗煤廠位置及范圍、預征地范圍。三星煤礦采空區災害治理工程范圍。（見采空區災害治理工程首采區位置總平面圖）第四系內、外部降水形式及施工方法。基巖段：最終邊坡角64、最終邊坡臺階高度40m、臺階坡面角70、安全平盤寬度10m。第四系：最終邊坡角30、最終邊坡臺階高度預計14m、臺階坡面角30、安全平盤寬度20m（加可能設截流水倉寬度）。(見A-A剖面圖)剝離量由露天采場剝離量和外部疏干降水

57、工程剝離量組成：（實方）露天采場總剝離量:2928萬m，（表土面積：78.96萬m，基巖段面積：49.96萬m），第四系958.64萬m（土192萬m，砂256萬m，亞粘土 、礫石447萬m），煤炭279.31萬噸（186.20萬m）。剝采比：2928萬m/279.31萬噸=10：1（m/噸）。煤炭、土、砂、巖的松散系數：1.3、1.1、1.0、1.33計算方法：南方CASS軟件工程土方量計算。第四章 工作制度和生產能力第一節 工作制度根據煤炭工業技術政策有關條文的規定，露天礦工作制度為每年330d，每天3班，每班工作8h，為連續作業制。本礦工作制度為每年300d，每天3班，每班工作8h，連續

58、作業。第二節 生產能力及服務年限一、生產能力的確定4.5Mt/a 。二、露天礦生產能力論證1、從技術角度確定的建設規模首采區走向980m長，煤層傾角15-25之間，在采用單斗挖掘機汽車工藝的情況下，工作線沿煤層走向布置，傾向推進，采煤采用水平分層的開采方式（根據煤層傾角變化調整）；首采區工作線長度約為980m，煤層平均厚度為9.9m，按4.5Mt/a能力計算，其年推進度為600m/a。第五章開采工藝及開采程序第一節 開采工藝及設備選型一、工藝選擇的原則1、開采工藝選擇必須遵循市場經濟原則，力求投資少，成本低、效益好，尤其是初期效益更為重要。2、工藝的選擇既要與露天的規模相適應，又要考慮露天礦規

59、模的滾動發展。3、結合該礦區具體條件，對該地區冬季寒冷、多風、等不利因素應充分考慮。二、開采條件及開采對象該露天礦煤層傾角15-25，剝離物以中硬巖石為主。該礦開采對象自上而下分別為：表土、巖石、2-3煤層、巖石、2-3煤層、巖石、2-2、巖石、2-2、巖石、2-1、巖石、2-1。三、開采工藝選擇（一）適合開采工藝從煤層的賦存條件，剝離物巖性，可能的工藝有：單斗汽車工藝，單斗自移式破碎機轉載機膠帶機排土機半連續工藝以及上述工藝組合的聯合開采工藝。單斗汽車工藝單斗汽車工藝在我國已有多年的歷史，應用該工藝已經具有了成熟的管理經驗，該工藝具有如下特點：（1）拉溝長度短，基建工程量小，建設速度快。（2

60、）工作線長度短，初期生產剝采比小，礦山前期經濟效益好。（3）運輸設備爬坡能力大，機動靈活，礦山生產系統簡單。（4）生產設備性能可靠，全部國產，設備投資少，備件供應可靠具有成熟的礦山管理經驗。（5）容易向其它工藝過渡和發展，可以隨時增加投入設備而擴大規模。（6）能盡早實現內排，實現復土造田，恢復礦區生態環境。（7）與其它開采工藝相比，生產成本較高。（8）容易實現外包模式。（二）開采工藝的確定從實際分析，單斗汽車工藝在我國采空區回收煤柱及露天礦山生產中已得到廣泛應用，有著成功的使用及管理經驗，因此選用單斗汽車工藝作為該礦開采工藝。四、設備選型挖掘機為1.6m32.5m3斗容液壓鏟進行采掘，配合30

61、t自卸卡車運輸，排土設備為2.5m3前裝機及推土機。裝運設備數量計算表鏟斗容積m2.21.6物料松散系數1.331.33滿斗系數0.950.92自卸車容積m28.5628.56 每車理論裝斗數斗/車13.6619.4每車實際裝斗數斗/車1319每車裝載循環時間s4038每車裝載時間min8.712每車等調時間min0.50.5小時裝載車數車6.54.8挖掘機小時效率m/h200175年有效作業時間h60006000年設計能力萬m/a120105工程量萬m2800186設計計算臺數臺23.31.8選用臺數臺464運輸距離km1.51.5年工作時間h60006000自卸車裝載體積m28.5628.

62、56裝車斗數斗1319裝車時間min8.712運輸速度km/h2020往返運行時間min99卸車時間min11等調時間min22循環時間min20.724臺年生產能力萬m37.3432.2在籍臺數臺756使用臺數臺18416第二節 開采程序一、首采區選擇首采區選擇，關系采剝工程合理發展和經濟效益，特別是初期的經濟效益。（一）首采區選擇的原則：1、遵循先易后難，突出初期效益高的原則。首采區應選擇煤層埋藏淺、基建工程量少、生產剝采比小的地段；2、勘探程度高、煤質好；3、便于采區銜接，有利于后期礦山工程發展；4、外排運距近，內排條件好及距地面生產系統近的區段；（二）首采區的確定首先，分析全區的煤層賦

63、存情況，由于本區煤層賦存條件的特殊性，煤層賦存條件較好。二、拉溝位置的選擇（一）選擇拉溝位置的原則1、拉溝地段覆蓋層薄，宜于減少基建工程量；2、靠近礦田邊界，容易布置外排土場；3、剝采比較小。（二）拉溝位置的選擇拉溝位置見圖（三星煤礦采空區災害治理一期工程拉溝位置平面圖）。（三）開采程序 首采區選用走向拉溝；工作幫分為采煤幫和剝巖幫，傾向推進，工作臺階寬度32m，臺階高度10m，坡面角70；采煤臺階高8m，寬度為煤層寬，坡面角為煤層傾角。端幫臺階高度40m，平盤寬度10m，坡面角70，最終邊坡角64。第六章 采掘場運輸方式和剝采方法第一節 采掘場運輸方式設計采用單斗汽車工藝,運輸方式為自卸汽車

64、運輸。達產時期和移交運輸系統相同。一、移交時期開拓運輸系統1、剝離運輸系統從基建到移交采用單斗卡車工藝,剝離均為卡車運輸,移交時運輸系統如下:其剝離物的運輸系統為：工作面平盤道路及移動坑線出車溝地面運輸道路外排土場2、煤的運輸系統采煤幫平盤道路拉溝道路地面運輸道路儲煤場第二節 剝離方式和采煤方法一、開采參數本設計主導工藝采用單斗-卡車工藝。1、臺階高度臺階高度是露天礦的主要開采參數，設計考慮單斗挖掘機最大挖掘高度，基建工程量，初期剝采比等因素，對剝離及采煤的臺階高度確定如下：根據剝離物和煤的物理力學性質與其埋藏條件，依照采掘設備規格，設計確定剝離臺階高度10m，水平分層劃分臺階。采煤臺階依據傾

65、角變化水平或傾斜劃分臺階（以5為水平或傾斜劃分標準），臺階高度為8m或煤層自然厚度。2、臺階坡面角臺階坡面角:表土為30；煤、巖為70。3、采掘帶寬度根據工藝特點，采掘帶寬度越寬，在年推進度相同情況下，年工作面坑線移設次數就越少，系統效率越高。但采掘帶寬度增加會導致工作幫坡角變緩，從而使剝離工程量增加。綜合考慮作業設備的規格、采裝作業條件等因素，確定剝離臺階采掘帶寬度12m、采煤采掘帶寬度為10m。4、平盤寬度平盤寬度的選取主要考慮以下因素：采掘帶寬度，運輸通道寬度，臺階坡頂線的安全距離等。設計確定平盤寬度為：剝離、采煤臺階最小工作平盤寬度為32m。二、剝離方式剝離臺階水平分層，臺階高度10m

66、。剝離臺階采用端工作面平裝車的剝離方式，采掘帶寬12m；巖石經穿爆，凍結季凍土需穿爆；由液壓鏟采裝；自卸汽車運輸；推土機和平路機完成平整、清掃工作面和運輸通路等輔助作業，上部仍用液壓挖掘機采裝。剝離運輸通路采用工作幫移動坑線。自卸汽車自剝離工作面經工作平盤運輸通路至工作幫移動坑線，升坑到地面礦山公路去外排土場排棄，或繞過單側端幫去內排土場排棄。三、采煤方法煤層的開采都以頂板剝離露煤方式由頂向底采煤，水平分層（依據煤層傾角變化而改變，煤層傾角大于5時水平劃分臺階，煤層傾角小于5時傾斜劃分臺階）。對于較薄的煤層，可站在煤頂的剝離物上液壓鏟由上向下分層選采，或用推土機從上向下推成堆，由裝載機裝車運出

67、。采煤由液壓鏟進行，煤層需要時可進行松動爆破，提高效率也可采用人工回收。基建及移交初期，沿走向布置工作線傾向推進。1、煤層頂板處理：煤層頂板需用推土機或前裝機清理成堆，然后由裝載機裝車運出。頂板出露高度根據煤層傾角大小定，一般不超過8m。2、煤層底板回收：煤層底板應定期清理回收，利用推土機將底板浮煤推至煤工作面，或就近成堆，然后用裝載機裝車運出。第三節開采技術安全措施一、采空區、火區（一）采空區目前露天開采范圍內存在大范圍采空區（詳見煤層儲量計算圖）， 主要為原井工礦采空區。采空區的存在給露天礦安全生產帶來了重大的安全隱患，因此必須引起生產、管理人員的高度重視，以下針對本礦采空區賦存情況提出的

68、具體的安全防護措施幾作業方式。1、探查方法采空區的探查以物探為主，輔以鉆探（配備了3臺采空區探測鉆機），應制訂專門的采空區爆破作業規程，并經批準后方可實施。首先礦山應設立采空區作業的專門管理機構，對采空區作業進行專門管理，具體做法為：首先將原有井下全部巷道及采空區的位置、范圍以及探查到新的采空區反映在露天采掘工程平面圖上，進行井上下嚴格對照，并在現場進行測量標定，設置警示牌示警；其次，要制定具體的采空區生產作業規程，對具體作業人員進行培訓，讓作業人員對面臨的現實危險有足夠的認識，能夠嚴格按作業規程進行生產，對異常情況有思想準備；再次，管理機構要對生產作業情況經常進行核查，發現異常及時進行處理；

69、最后要制定突發事故的搶險救援預案。2、作業方式作業中的具體注意事項為：在舊巷及采空區作業前，先用鉆機打前探眼，探測空巷內瓦斯濃度，在安全情況下，再行作業。如瓦斯濃度超限，則必須先釋放瓦斯，待到安全之后再行作業。上部不足10m時，再穿爆破孔提前爆破，促使采空區上部徹底塌落充實，再行作業；沒條件時，在上部25m（5號煤層厚度的3倍）以內進行剝離作業時，采、運及輔助設備不得橫垮舊巷及采空區，必須由挖掘機站立在舊巷及采空區暴露端頭的另一側進行挖掘，使舊巷及采空區頂板冒落充實后，挖掘機及其它設備才可橫垮舊巷和采空區進行作業。在舊巷及采空區上部覆蓋層厚度超過25m進行剝離作業時，可以橫跨舊巷和采空區作業，

70、但要隨時觀察。為了確認采空區具體位置，可用鉆機對整幅采掘帶先進行穿孔前探，對危險地段提前爆破處理，促使采空區徹底塌陷，然后采裝設備再進入現場作業。采空區作業必須實行特殊作業專項負責制，專門管理機構要指派人員作為作業負責人。生產中如發現情況異常，應及時撤出人員和設備，采取相應措施。3、安全防護措施（1）采空區探測重力法：其原理建立在萬有引力定律及重力加速度基礎上，不同的巖石其密度不同，不同的巖石有著不同的重力加速度。采空區的密度值遠小于圍巖。直流電法：煤層電阻率高達幾千歐姆米，但仍遠小于“空氣”（即煤層中的采空區）中的電阻率；判斷采空區的存在，在高電阻率的背景下（即圍巖）劃分出低阻異常，或在相對

71、低電阻背景下尋找高阻異常。鉆探探測：采用鉆機探測，準確率可達80%。（2）標志將圖紙及探測成果反映的井下全部巷道及采空區的位置、范圍重新編繪在露天礦采掘工程平面圖上，并進行現場測量標定，設置警示牌。（3）穿孔穿孔應在采空區范圍外進行，按照采空區位置設計鉆機位置并在專業人員的指揮下作業。（4）采掘由挖掘機站立在舊巷及采空區暴露端頭的一側進行挖掘。鉆機探測上部覆蓋物不足25m的，必須放炮崩塌采空區后方可進行采掘作業。（5）運輸確認舊巷及采空區頂板冒落充實后，挖掘機及其它設備才可橫垮舊巷和采空區進行作業。在鉆孔前探確認舊巷及采空區上部覆蓋層厚度超過25m進行剝離作業時，可以橫跨舊巷和采空區作業，但要

72、注意觀察。（二）火區治理考慮到本礦煤層容易自燃，加之存在大范圍采空區，含有火區的危險。露天開采后一旦發現火區，應按以下措施辦理。1、隔離：條件允許時，應將煤層清理干凈，隔斷火區蔓延通路。2、注水滅火：可用鉆機打眼，使用管路將坑底水引到火區上部滅火孔處。3、封堵及覆蓋：在邊坡出露的空巷口打密閉斷絕火區空氣來源，此法需請專業隊伍進行處理；或用黃土將其覆蓋。4、高溫孔爆破a.凡是在老空巷區、煤及半煤巖等溫度不正常的區域爆破時，裝藥前必須仔細檢查各炮孔內溫度，對于有明火及高溫孔（高于80，下同），必須經過滅火降溫處理后方可裝藥爆破，否則嚴禁裝藥。b.檢查孔溫方法：溫度計檢查法。用一根比孔深長3m以上的

73、金屬線，從一端開始每隔半米綁扎一個溫度計，墜入孔內直到孔底，待20min進行測溫，溫度大于80則為不合格孔。c.高溫孔可采用灌水降溫方式，如無法處理，不得裝藥，按廢孔處理。d.高溫孔經降溫處理檢查合格后按下列順序操作復查孔深，配好各孔藥量，把藥包擺在高溫孔旁；裝藥前先派出警戒哨，將警戒線布置好。首先將各炮孔起爆器材連接好；先裝填溫度正常的炮孔，同時撤出一切不用的器材；預備起爆信號發出后，起爆人做好起爆的一切準備；所有裝藥人同時裝填高溫孔，炮區負責人隨后檢查。裝藥人全部撤離炮區并躲到安全地點后，立即起爆。e.裝填高溫孔注意事項按兩人裝一個炮孔安排裝藥人數，無關人員不得進入炮區。盡可能減少一次爆破

74、高溫孔的數量。裝藥發生卡堵不宜處理。裝藥順序為炸藥起爆器材，正向起爆法。采用整裝藥，少充填；禁止使用散裝藥。裝藥人在裝填完畢自己負責的炮孔時應迅速撤離，不得再靠近已裝填完畢的高溫孔或他人負責裝填的炮孔。高溫孔裝填操作總時間不得超過10min。提前1、2天對高溫孔進行降溫。高溫孔不得進行擴孔作業。f.高溫孔的起爆器材應采用導爆索，起爆藥使用銨瀝蠟炸藥，應將炸藥隔熱包裝。5、挖掘機在火區作業時，首先檢查工作面的溫度、有無明火，嚴禁將明火裝在汽車上。6、如果火區工作面有明火或工作面溫度超過80時，挖掘機應停止作業，待無明火和溫度降到80以下，方可作業。7、汽車在火區作業時，應注意路面和裝車地點的溫度

75、，超過40時應要求灑水降溫。8、汽車在火區作業時，司機應精神高度集中，經常觀察火區情況，不準將車停在水、煤氣涌出處和明火高溫區上，防止中毒和車體著火。9、嚴禁漏油的挖掘機、汽車、推土機在火區工作面上作業。10、火區作業，挖掘機、汽車、推土機每臺設備要配備1-2個滅火器。二、露天礦剝離和采煤是相對獨立的開拓運輸系統,應嚴格按照開采順序和班,日,月開采進度計劃施工,并在生產中加強技術管理。三、采場和排土場邊坡穩定是露天礦生產中最重要的工作,在生產中應在做好管理維護的同時,還應加強監測工作,消除隱患,保證設備和人員安全。四、露天礦爆破作業應采取分段裝藥,預裂爆破措施,保證工業場地各建筑物的安全。防止

76、挖掘機“三條腿作業”，最大限度地發揮設備效率,應切實提高工程質量，必要時用前裝機配合。五、采場移動坑線冬季下雪易滑,應用大馬力履帶推土機清理。六、采空區穿孔、爆破安全技術措施（一）鉆孔作業的安全措施1、鉆機鉆孔前，必須經先探測空巷具體位置，鉆機站立于巖石臺階之上,采空區頂部至工作面厚度大于或等于6米時，鉆機方可進入作業。2、鉆機進入作業面的時間不得超過7天，以防平時爆破震動引起采空區塌落。3、鉆機打孔時，一人在司機室操作，一人在地面監控，發現地表有裂縫、塌陷等異?，F象，設備應立即撤出采空區上方到安全地帶；4、鉆機打透的炮孔，必須及時封堵，防止采空區的煤層見空氣后發生自燃并產生火孔。5、鉆機作業

77、盡量安排在天亮時，以便地面監控人員便于觀察地表的變化。6、打不到采空區的炮孔深為15米，盡量打到煤底板，采取分段裝藥。（二）采空區空巷內火煤區的安全措施鉆機進行鉆孔過程中，如發現孔內溫度變化顯著，首先需要用溫度計進行測溫，發現異常，及時封堵，裝藥前注入水、泥土、砂石進行降溫，最后裝藥起爆。（三）采空區空巷內積水區的安全措施一般不會影響到爆破作業，但探測到積水超過1.5米時，要備用抽水設備，進行抽水排放，以防在采煤過程中發生透水事故，傷及人和設備。（四）爆破作業應采取的安全措施1、爆破作業必須嚴格遵守國家頒布的爆破安全技術操作規程的有關規定。2、本設計為基礎性設計方案，可根據具體實際情況作適當調

78、整。3、裝藥前先把打透孔堵住，打夠抵抗高度。4、裝藥時先裝正常沒有打透的炮孔，后裝打透孔。5、孔內必須采用導爆索無雷管起爆。6、高溫孔必須經淋水溫度降到80。C以下，方可進行裝藥。7、每個炮孔采用兩個起爆單，保證不產生盲炮。8、連線采用復式網路，確保所有炮孔一次全部起爆。9、起爆過20分鐘后，爆破技術人員和炮區負責人方可進入炮區檢查，防止產生二次塌落，造成人身傷害?？傊?，采空區預防是安全上的大事，生產單位必須引起高度重視，制定詳細的安全規程及作業指導書。經常開展安全教育活動，讓每個員工都對此有清醒的認識和高度重視。另外，在開工建設前必須進行一次全面的井巷實測，確保采空區資料的準確性。第七章 露

79、天煤礦運輸一、運輸方式1、剝離物運輸工作幫平盤-坑內移動線-端幫線-出溝線-場外線-排土場2、煤炭運輸采煤工作面-坑內移動線-端幫線-出溝線-場外線-儲煤場3、輔助運輸設備 灑水降塵使用2臺容量不小于10T的灑水車，道路維護使用平路機，壓路機，推土機，裝載機等，數量按實際需要配置。二、道路寬度工作幫道路寬度：不小于12m。移動坑線道路寬度：不小于15m。端幫線道路寬度：不小于15m。出溝線道路寬度：不小于15m。場外線道路寬度：不小于20m。坑內道路技術要求：1、行車速度:15km/h2、最小曲線半徑:20m3、最大縱坡:7.54、會車視距：40m5、停車視距：20m6、緩坡段距離：50m7、

80、豎曲線半徑：200m地面道路技術要求1、行車速度：30km/h2、最小曲線半徑：50m3、最大縱坡：8%4、會車視距：60m5、停車視距：30m6、緩坡段距離：80m7、豎曲線半徑：200m其他行車速度1、下坡最高車速：25kg/h2、移動線，工作面，排缷場：15km/h3、連續下坡或連續上坡每200m必須設置緩坡道4、高填方及坑內線道路兩側必須設置安全擋墻，高度為汽車輪胎直徑的3/5、上寬1m、下寬3m。三、交通安全管理1、礦用汽車除了遵守國家交通安全法規外，另同時執行企業內部制定的安全管理辦法。2、礦用汽車必須經過車輛管理部門檢驗合格，領取廠內號牌，礦用汽車行駛證，方準通行。3、礦用汽車必

81、須保持車況良好、車容整潔、制動系統、轉向系統、喇叭、刮水器、后視鏡、燈光裝置必須保證齊全，狀態良好。4、礦用汽車必須接受技術狀況檢驗，未按規定檢驗或檢驗不合格的，不準繼續行駛。5、礦用汽車發生故障需要被牽引時由正式駕駛員操作，并不準載人被牽引車輛的寬度，質量不準大于牽引車牽引車必須有專人指揮兩車間保持必要的安全距離必須用硬連接6、礦用汽車駕駛員必須經培訓合格并持有操作證方可上崗。7、駕駛員不準酒后駕駛車輛。8、駕駛員不準駕駛安全設施不完全，機件失靈的車輛。9、駕駛員不準將車輛交給沒有駕駛證的人駕駛。10、不準駕駛不符合裝載規定的車輛。11、車廂沒有放下，車門沒有關好不準行車。12、不準穿拖鞋駕

82、駛車輛。13、不準在駕駛車輛時吸煙、飲食、閑談或有其他妨礙安全行車的行為。14、礦用汽車不準超過核定的裝載質量，裝載需均衡平穩，駕駛室外任何部位不準載人。15、礦用汽車在行駛中遇有下列情形之一時，最高時速不準超過10kg 。通過道口，急轉彎，窄橋，掉頭，轉彎，下陡坡時；遇風，雨，雪，霧天能見度在30m以內時；在冰雪，泥濘的道路上行駛時；喇叭，雨天刮水器發生故障時；牽引發生事故的車輛時；16、礦用汽車會車時，必須遵守下列規定：在有障礙的路段，有障礙的一方讓對方先行下坡車讓上坡車先行夜間須距對面來車100m以外互關遠光燈，改用近光燈17、礦用汽車超車，必須遵守下列規定：被超車示意左轉彎，掉頭時不準

83、超車不準超越正在超車的車輛18、礦用汽車在人行橫道，彎道，橋梁，陡坡或容易發生危險的路段，不準掉頭。19、礦用汽車在交叉路口，單行路，彎路，陡坡和繁華路段，不準倒車。20、車輛停放，須關閉電路，拉緊手制動器，鎖好車門。21、故障停車時，必須拉緊手制動器，同時做好防溜車措施，設專人防護，方可檢查車輛,自卸車檢查箱底時，必須支好安全架。22、礦用汽車裝卸裝車時禁止司機任何部位露出車窗外。在進入挖機旋轉半徑后，汽車司機禁止下車，必須下車處理故障時，要和挖機司機聯系好，經允許后方可下車。卸貨時將車倒正，方可卸貨，如有紅旗指示，應停止卸貨。發現擋墻有裂縫或擋墻高度不夠威脅安全時，應停止卸貨，報告有關負責

84、人處理。向臺階邊或不安全處卸貨時，要有專人指揮，否則不準卸貨。汽車進入排土場，不準超車。在排土場卸貨時，不準開門倒車，汽車后輪邊緣距擋墻底邊不小于0.60.7m處倒正卸貨，沒有擋墻時，要距邊緣34m處卸貨。在雨季和化凍季節，排土場條件不好時，汽車后輪邊緣距擋墻底邊不小于1.2m處倒正卸貨，如無擋墻，可距邊緣46m處卸貨。貨箱不落，嚴禁起步行駛。23、同類型生產汽車正常作業條件下嚴禁超車，同方向行駛車輛，前后兩車距離不小于汽車的最大制動距離。24、夜間在排土場卸載時，應關閉大燈，用小燈或防霧燈。25、裝車時，汽車收到挖機司機或指揮人員信號后，才能駛入裝車點；裝車時發動機不準熄火，應拉緊駐車制動，

85、關好車門，不準探頭；裝車后由挖機司機或指揮人員發出信號后，汽車才能使出裝車點。26、夜間行車較多的道路，排土場設置照明燈；在行車道路上設置交通標志,反光路標和限速標志；礦用汽車裝載的礦巖，容易掉落在道路上，配備撿石人員和撿石車輛；在排土場，重車上坡的道路旁及礦用汽車上，應安放滅火器材，預防火災事故。27、在礦用汽車專用道路上，根據具體條件設置保護失控車的安全設施，阻車堤；避難車道。28、霧天或煙塵影響視線時，應開亮霧燈或大燈，并靠邊減速行駛，前，后車距不得小于30m；能見度不足30m或雨，雪天氣危機行車安全時，應停止作業。29、冬季應及時清除路面積雪或結冰，并采取防滑措施，前后車距不得小于50

86、m，行駛時不準急剎車,急轉彎或超車。30、卸料平臺或排土場應有信號，安全標志，照明和足夠的調車寬度。第八章 排土場第一節 排土場位置選擇及容量計算一、外排土場（一）外排土場位置選擇原則1、選在拉溝位置最近處,滿足近距離排土要求。2、在滿足外排總量和邊坡穩定前提下,盡量加高排土場,減少占地。3、盡可能利用山坡地形，自然形成排土臺階。4、保證大氣降水的疏通。5、考慮環保水保要求,利于進行工程和生物治理,盡快恢復植被。（二）外排土場位置選擇外排土場考慮首采區排棄量。由于外排土場內有小額木特河流過，在盡量不破壞河流原有狀態的前提下，把外排土場分為兩部分：河南部為排土、砂場，河北部為排巖場。（三）外排土

87、總容量計算通過采掘工程平、剖面圖及生產進度計劃排序計算，外排土總量為2722萬m（加外部降水工程177萬m，2899萬m），外排土場所需容量計算由下式：V=W1.331.1式中：V外排土容量； 萬m3； W總外排量，2722萬m（2899萬m）； 1.33排土場最終松散系數；1.1備用系數；則 V=3982萬m（3571萬m）（四）外排土場參數外排土場參數見表外排土場參數表項 目單 位參 數外排土場占地面積萬m222.9最終排棄標高m225 總排棄高度m16最終穩定邊坡角35排土場容量（虛方）萬m3297外排巖場參數表項 目單 位參 數外排土場占地面積萬m283最終排棄標高m285總排棄高度m

88、76最終穩定邊坡角37排土場容量（虛方）萬m33500第二節 排土設備及主要技術參數一、排土設備本區剝離、排土均實施外包工程，排土設備為汽車和推土機，為使道路整平，卸載和道路維護效率提高，將汽車排土場分為若干排土區域，按照施工要求進行排棄。二、外排土場最小平盤寬度外排土場臺階高為30m。最小平盤寬度為60m。排土臺階坡面角45，松散系數1.33，備用系數1.1。三、排土場參自卸卡車排土參數見表排土場排土臺階參數表項 目單位外排土場內排土場排土臺階高度m30臺階坡面角45巖石滾動距離m30最終幫坡角37最小工作平盤寬度m60松散系數1.33 三、排棄方法汽車排土采用沿排土臺階邊緣扇型發展的排棄方式，排土臺階按37幫坡角收回。臺階邊緣作成3-5%的反坡并設2/3輪胎高度的安全擋堤,汽車靠近臺階坡頂排土。