【正文】 的穩(wěn)定系數(shù)較高。；（四）按所確定的剝離滅火工藝，對底部和地表境界的幾何形狀作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。上推至地表，與地面的交線作為地表的剝離滅火境界線。 352528Ⅱ 761 403 38176。從技術(shù)經(jīng)濟上考慮，輪斗一膠帶，吊斗鏟倒堆，半連續(xù)單斗鐵道等工藝，均不適合小規(guī)模的礦區(qū)滅火治理工程。特別是本滅火工程范圍小，工程量少，在考慮采用外包機制，充分利用社會力量進行開采的前提下，單斗鏟——卡車工藝更顯其優(yōu)越性。（二）鉆機依據(jù)選定的工藝設(shè)備，設(shè)計決定采用深孔爆破方法，進行煤、巖松動爆破。故本次設(shè)計中，將治理區(qū)按其火區(qū)現(xiàn)狀劃分為兩個區(qū)域進行分區(qū)治理。二、拉溝方案選擇的原則治理區(qū)范圍內(nèi)的自燃煤層賦存近似水平，僅為 1176。（二）選擇煤層自燃最重的位置，沿煤層露頭自燃地段，通過強化開采強度，年推進度 150～200m，盡快采過火燒區(qū)。B火區(qū)沿 62 煤層露頭東西方向拉溝，由南向北推進，上部剝離滅火水平進入溝谷中呈斷開狀。為提高設(shè)備效率，預(yù)先松動爆破，采用整段（10m）爆破，液壓鏟站在爆堆上采用上下各 5m 分層開挖。（三）最小工作平盤寬度采剝工作平盤要素見表 471。煤的硬度較軟，為提高液壓鏟效率，煤層爆破后采裝。煤矸石、混有火煤的灼熱剝離物，運往排土場分散排棄，散熱后熄火與剝離物土巖混合排棄，切不可單獨排放。煤層的回采方法為：明火區(qū)都在 62 煤層，利用露煤爆破鉆孔，或打探查空巷的鉆孔先行注水、降溫，待明火熄滅之后再爆破，即爆落采空區(qū)。二、覆蓋層剝離方法該火區(qū)范圍內(nèi)巖石大部分屬于較軟巖石，不經(jīng)爆破可由液壓挖掘機直接采裝，但有 30%的巖石需要爆破。據(jù)詳查報告巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗結(jié)果：（1）砂巖類：泥質(zhì)膠結(jié)的砂巖抗壓強度 ～，一般為 ，軟化系數(shù)～。該礦剝離物多為力學(xué)強度較低的軟弱巖石。（一）煤 層底盤抵抗線 Wa、按深孔爆破經(jīng)驗公式 W=（2545）d=～式中 d—藥包直徑 110mm。設(shè)計取 W=5m孔距 am=a/wa==15=5m試中 m—炮孔鄰近系數(shù) m≥1 設(shè)計取 m=1，設(shè)計孔距 a=5m行距 b采用方形布孔方式 b=（～）W=，設(shè)計采用 5m。充填長度:Lz=LL E==,滿足 Lz= 的要求。超深 C為了確保爆破質(zhì)量，不出現(xiàn)根底，設(shè)計巖層鉆孔超深為 。爆破參數(shù)見表 391 及圖 391 和 392。為了提高爆破效果，進行孔外毫秒延期微差爆破，雙回路連鎖，杜絕瞎炮發(fā)生。式中 V—液壓鏟勺斗容積 。表 392 爆破材料消耗量表煤爆破量 萬 m3巖石爆破量 萬 m3二次爆破量6 萬 m3項目 單位單耗 消耗量 單耗 消耗量 單耗消耗量合計銨油炸藥 t 二號巖石炸藥 t 導(dǎo)爆管 套 m 繼爆管 個 導(dǎo)爆索 m/m3 m/m3 60750 m/m3 329508 390258火雷管 個 1/m3 60000瞬發(fā)雷管 個個/m 3 1733個/m 3 2178 3911二次爆破采用 42mm 鑿巖機各區(qū)一臺進行穿孔，由一臺小型移動式空壓機供風(fēng)。（二）回采殘煤的運輸治理區(qū)回采的殘煤在坑內(nèi)采煤工作面裝自卸汽車，經(jīng)坑內(nèi)移動坑線，地面運煤公路，到儲煤場，若用戶急需可直接外運。（二）回收殘煤的運輸系統(tǒng)煤的運輸系統(tǒng)：殘煤回采工作面—工作幫折返坑線—出車溝—地面礦用道路—儲煤場或用戶。礦山道路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下：（一）計算行車速度：20km/h；（二）道路最大縱橫：8%；（三）最小曲線半徑：18m；（四）路肩寬度（填方）/（挖方）；（五）路面寬度：10m；（六）路面厚度（砂石路面）35cm；（七）道路視距設(shè)置（地面） ；（八）停車視距：30m；（九）會車視距：60m。充分利用有利地形，對排棄物中有能利用的部分，堆置時考慮回收裝運方便。（二）排土平盤寬度：為保證汽車順利調(diào)頭作業(yè)，排土平盤寬度確定為 45m。（五）兩個治理區(qū)需要的外排容積V″=V′表 3112 外排土場主要技術(shù)參數(shù)表外排量（10 4m3）松散系數(shù)備用系數(shù)需要的外排容量（10 4m3）排土場容積（10 4m3）外排土場占地面積（m 2）平均排棄高度（m）最小平盤寬度（m） 251．8 121683 30 45（五）外排土場容積。（二）回填順序內(nèi)排土場其排棄過程即為回填的過程，汽車沿端幫運輸平臺到非工作幫排棄，其排土臺階高度為兩個非工作幫臺階并為一個排土臺階。F51 / 143回填注意事項：（1）回填之前掃清殘留在煤層底板上的浮煤；（2）殘煤到界平臺及煤壁封閉覆土?xí)r可采用運土卡車沿到界殘煤平臺的走向，即縱向方向， “前進式”卸土，煤壁斜坡的土用反鏟斗搗實。用推土機垂直排土線邊緣往下推汽車卸土留在排土臺階上剩余部分的物料。表 3113 內(nèi)排溝底最小平盤寬度要素表符號 符號意義 要素值 符號 符號意義 要素值H 煤臺階高度 C 煤爆堆與擋墻的安全距離 3mαc 煤臺階坡面角 70176?？ㄜ囆遁d時大塊巖石落到排土斜坡的上部，距大塊滾落前的瞬間垂直距離 h=。h=GhGs=0式中 f——排土段斜坡麻面的滾動阻力系數(shù) ??????排土段斜坡長度 L= = = ,則大塊巖石停止地點：（）=。結(jié)論：內(nèi)排土場坡底線距深部采煤臺階坡底線的距離 30m 是安全的。（二）排土場防護加強排土場的維護和建設(shè)，防止水土流失，是本治理工程中非常重要的工作，應(yīng)加強土建工程和生物工程的實施。巖性為各種粒級的砂、砂礫石、分布于“東勝梁”南、北的各溝谷中。m，水質(zhì)類型以HCO3～Ca 型為常見。富水性的風(fēng)積沙含水層，在溝谷深切地段以泉群的形式出露。在其他地段一般富水性弱或不具富水性。巖性以礫巖及粗砂巖為主，局部夾細砂巖及泥巖。Mg 型為主，礦化度～。含水層巖性以中、粗礫砂巖為主。Na型為主，礦化度 ～。m，水質(zhì)類型以 Cl（4）煤層基底三迭系延安組含水巖組該含水巖組在煤田內(nèi)廣泛分布，巖性以灰綠色中、粗礫砂巖為主，夾泥質(zhì)粉砂巖及泥巖。Cl沖洪積含水層的逕流受溝谷地形控制，一般沿“東勝梁”兩側(cè)順溝谷向南、北兩個方向逕流，進而排泄出區(qū)；風(fēng)積砂含水層的逕流受下伏基巖地形控制，順地形向低洼除逕流，多以泉的形式在溝谷深切處排泄；亦為本區(qū)第四系潛水排泄的重要途徑。本區(qū)各含水巖組的補給源以貧乏的大氣降水為主，煤國內(nèi)地形切割強烈，降水排泄通暢，且蒸發(fā)強烈，不利于大氣降水的滲入補給；多旋回的碎屑巖沉積富含泥質(zhì)，裂隙不發(fā)育，因而，煤田內(nèi)地下水資源貧乏。四、火區(qū)采場排水方式的確定設(shè)計在采場內(nèi)利用工作面斜坡道將大氣降水的地表逕流導(dǎo)入 62 煤層的積水坑內(nèi)，首先滿足滅火，消塵用水之需求，剩余之水排入勃牛川支溝。（二）采掘場排水量計算采掘正常雨匯水量計算Q 常 =F（2）計算公式H24tn21==HT5%——歷時為 t 的雨量 mm/th；t——歷時，1～24h；詳見表 3121HT5%——歷時為 T 的雨量 mm/Td。5%(mm) （4）17 天雨量表 3122 1～7 天雨量t(d) 1 2 3 4 5 6 7HtF式中 Q5%——頻率為 5%的各時段地表逕流量，m 3/Td；計算結(jié)果見表。5%K——地區(qū)系數(shù) ～,設(shè)計取 。5%5%Error!a（1+φ5%a==59 / 143式中 Q 常 ——采場正常降雨逕流量 m 3/dF——采場匯水面積 m2a——正常降雨逕流系數(shù) H——多年雨季日平均降雨量 采掘場排水量計算根據(jù)礦區(qū)水文地質(zhì)條件和充水因素，設(shè)計采用“大井”法計算采掘場涌水量，即穩(wěn)定流無承壓，遠離地表水體與隔水邊界時，地下涌水量計算公式:Q 涌 = = = =，則小時涌水量 5m3/h。（一）暴雨頻率的確定《煤炭工業(yè)露天礦設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，采掘場排水計算的暴雨頻率，中小型露天煤礦不低于 5%，本設(shè)計將滅火區(qū)采掘場視為中小型露天煤礦，故暴雨頻率采用 5%。m） ，其補給源以貧乏的大氣降水為主。碎屑巖類地下水的逕流受地形、含水層的水力特征及巖石滲透性能等多方面因素影響，一般潛水在深谷深切地段多沿傾向及層面逕流，以泉的形式排泄；在地形變化較小的地段一般以側(cè)向逕流的方式向深部運動，進而形成承壓水。由于其巖性膠結(jié)較致密，裂隙發(fā)育一般較差，富水性在煤田內(nèi)的大多數(shù)地段較弱。m，水化學(xué)類型為 Cl～KNa 為常見，礦化度 ～。（3）侏羅系中下統(tǒng)延安組孔隙、裂隙潛水～承壓水含水巖組該含水巖組在煤田內(nèi)廣泛發(fā)育，巖性變化大，巖性組合主要為灰色泥巖、粉砂巖與灰白、淺灰色各種粒級的砂巖互層，含 6 個煤組。m，水化學(xué)類型以 Cl（2）侏羅系中統(tǒng)孔隙、裂隙潛水～承壓水含水巖組該含水巖組由安定組、直羅組地層構(gòu)成。m，水化學(xué)類型以 HCO3～Km，水質(zhì)類型以 HCO3～Na 型為主，礦化度 。泉的流量受降水影響，動態(tài)變化大。（2）第四系全新統(tǒng)風(fēng)積沙潛水含水層主要分布在煤田南部及西北部的毛烏素沙漠及庫布其沙漠之中。m，水質(zhì)類型以 HCO3～Ca第十二節(jié) 防排水及地下水控制一、地形、地貌及水系（見第一章第二節(jié)） ；二、氣候特征（見第一章第二節(jié)）三、治理區(qū)水文地質(zhì)條件（一）區(qū)域水文地質(zhì)概況根據(jù)地下水的賦存條件，煤田內(nèi)的含水巖組可歸納為兩大類：新生界第四系松散巖類孔隙水含水巖組和中生界碎屑巖類空隙、裂隙潛水~承壓水含水巖組。 當(dāng) 62 煤層出現(xiàn) 30m 采空區(qū)之后，便開始內(nèi)排，首先用黃土密封，非工作幫及兩端幫采煤臺階到界后露出的煤壁，之后再正常內(nèi)HSin37176。如圖 3112 所示。m式中 G=m依據(jù)上述條件：按動力學(xué)原理，大塊巖石滾落的重力位能：Ep=m卡車卸載車箱傾角 45176。東勝地區(qū)的小露天礦的排土工藝多數(shù)都用裝載機，主要原因是該種設(shè)備通用性極強，既能裝載，又能卸載（推土） 。汽車靠近排土臺階坡頂往下卸土。圖 31 外 排 土 場 最 小 工 作 平 盤 要 素 示 意 圖TBinG37176。三、內(nèi)排土場與回填順序（一）內(nèi)排因為該火區(qū)治理工程，其煤層賦存近水平，具有極好的內(nèi)排條件，在回填治理過程中，當(dāng)滅火采場工作面向前推進，溝底達到一定寬度時，可以逐漸實現(xiàn)內(nèi)排回填覆蓋，并可通過加高內(nèi)排高度來實現(xiàn)全部內(nèi)排。表 3111 最小排土工作平盤構(gòu)成要素表符 號 符 號 意 義 要素值H 排土臺階高度 20α 排土臺階坡面角 38186。（四）最小平盤寬度。運輸距離近，為用露天剝離滅火提供了有利條件。表 3101 滅火工程年度運輸量表 單位：萬 m3巖 種 煤量（工程煤） 巖石量 合計平均運量 48 / 143第十一節(jié) 外排土場與回填一、排土場位置選擇（一）選擇臨時外排土場的原則為縮短排土運距，排土場盡可能靠近采掘場。采掘場工作面通路及聯(lián)絡(luò)道路隨采礦工程的推進而進行平整即可。二、運輸系統(tǒng)（一）剝離運輸系統(tǒng)剝離物運輸系統(tǒng)：剝離工作面—平盤運輸線路—移動坑線—出車溝—地面排土干線—排土場。46 / 143第十節(jié) 滅火工程運輸該礦滅火工程全部采用公路運輸，通過礦山道路與外部公路完成回采殘煤與剝離物的運輸。采殘煤全部需要爆破，其體積量為 萬 m3；巖石爆破量按剝離滅火總量的 30%計算，體積約為 萬 m3。單位耗藥量：巖石 q 巖 = 煤 q 煤 = 二次爆破 q 2=二次爆破：大塊的界定為 L= 70 70鉆孔斜度 176。充填長度 Lz=LLE==，滿足設(shè)計 要求。 H——臺階高度，10m設(shè)計取 W=。填塞長度 L2，按公式 L2=(20～25)D 計算，式中 D—炮孔直徑 。 H——采煤臺階高度。選用 KQD100 型潛孔鉆機作為本工程的穿孔設(shè)備。 （2）粉砂石類：抗壓強度 ～，一般為，屬于軟弱～半堅硬巖類。如圖 381和 382 所示。由液壓挖掘機裝自卸卡車，煤由自卸卡車裝載經(jīng)工作面移動坑線及運煤干線運往地面。老區(qū)的矸石山一經(jīng)自燃，十幾年不熄，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。煤由液壓挖掘機及前裝機在工作面裝入自卸汽車，由自卸汽車運往地面。 70 70b 爆堆伸出距離 3 6C 道路邊沿距爆堆坡腳的距離 m 5 2TA 運輸?shù)缆肪嗯_階頂邊線的安全距離 m 3 3T 運輸?shù)缆穼挾?m 11 11Bmin 最小工作平盤寬度 m 32 32二、降深方式根據(jù)本治理區(qū)的自燃煤層實際賦存情況，采用沿山坡自然地形分層全斷面降深，降深至 62 煤層底板，即完成了本滅火工程火區(qū)的降深工作。露煤和采煤臺階均為傾斜分層，即隨煤層的起伏變化劃分臺階，在滅火工程中可根據(jù)實際情況掌握露煤標(biāo)高。第七節(jié) 剝離滅火開拓降深及開采要素37 / 143一、開采要素（一）臺階劃分根據(jù)所選用的開采工藝和設(shè)備選型，結(jié)合治理區(qū)煤巖賦存特點，剝離臺階按水平劃分。三、高溫火區(qū)拉溝位置的選擇