【文章內(nèi)容簡介】 煤層→北二采區(qū) 5煤層北一采區(qū) 5 煤層→北四采區(qū) 4煤層→北四采區(qū) 5煤層→北五采區(qū) 4煤層→北五采區(qū) 5煤層北二采區(qū) 2煤薄煤層綜采→北四采區(qū) 2煤→北五采區(qū) 2煤→北五采區(qū) 3煤。************利用原有的 1 號、2 號、3 號井底煤倉，實現(xiàn) 2煤、 （3 +4）與5煤的分采分運，分別通過主斜井提升至地面煤倉。************利用原有的 1 號、2 號、3 號井底煤倉，實現(xiàn) 2煤、 （3+4）與5煤的分采分運，分別通過主斜井提升至地面煤倉。************開拓方式為立、斜混合開拓方式，傾斜長壁、走向長壁為主的采煤方法。井下煤炭運輸采用帶式輸送機，輔助運輸采用無軌膠輪車方式。10北三采區(qū)工作面生產(chǎn)的煤炭經(jīng)北三采區(qū)工作面膠帶順槽通過溜煤眼運至+400m水平北翼膠帶大巷，該大巷運來的煤炭經(jīng)主斜井運至地面；北一采區(qū)工作面生產(chǎn)的煤炭經(jīng)北一采區(qū)工作面膠帶順槽通過溜煤眼運至+400m 水平北翼膠帶大巷，該大巷運來的煤炭經(jīng)主斜井運至地面。⑶下組煤開拓方案下組煤約在 50 年后才開采，設(shè)計對下組煤規(guī)劃了如下開拓方案。保持現(xiàn)有工業(yè)場地位置不變，主斜井和副立井不再延伸，在北進風(fēng)立井和北回風(fēng)立井井底車場附近掘進下組煤輔運暗斜井（傾角 6176。） 、膠帶暗斜井和回風(fēng)暗斜井至+260 水平，然后布置井底車場、硐室及下組煤井底煤倉等。并布置+260m 水平北翼大巷向井田北兩翼延伸，采區(qū)內(nèi)布置上下山巷道開采，工作面為走向長壁布置。下組煤采用+260m 一個水平開拓全井田下煤組，下龍花垣進、回風(fēng)立井井底車場布置進、回風(fēng)暗斜井與北五采區(qū)上山相連。北四采區(qū)在馬塔村附近施工進風(fēng)立井和回風(fēng)立井。下煤組共劃分為 5 個采區(qū)，分別為北一采區(qū)（下） 、北二采區(qū)（下） 、北三采區(qū)（下） 、北四采區(qū)（下） 、北五采區(qū)（下） 。下煤組采區(qū)接替順序為：北一（下） 、北三（下）采區(qū)→北二（下） 、北四（下）采區(qū)→北五（下）采區(qū)。井下煤炭運輸采用帶式輸送機，輔助運輸采用無軌膠輪車方式。圖 1—3 ************采掘工程示意圖（1/10 萬）㈣井下開采************達到設(shè)計產(chǎn)量時，井下共布置 3 個采區(qū)、1 個 5煤中厚煤層綜采面、一個（3 +4）煤大采高綜采面和一個 2煤薄煤層綜采面來保證礦井設(shè)計產(chǎn)量，其中北一采區(qū) 5煤綜采工作面為利用原有設(shè)備布置；北三采區(qū)（3 +4）煤大采高綜采工作面、北二采區(qū) 2煤薄煤層綜采面為改擴建新增工作面。分述如下：⑴北一采區(qū)考慮到北一采區(qū) 4煤部分條帶已回采完畢，其下的 5煤已經(jīng)被解放，具備增加產(chǎn)能的條件，另考慮到對 5煤與 2 煤進行合理配采，設(shè)計推薦移交北一采區(qū) 511煤工作面。北一采區(qū)位于主井井底附近，為利用+400m 大巷布置的傾斜長壁采區(qū)，屬礦井生產(chǎn)采區(qū)之一，采區(qū)南北走向長 ～,東西傾斜寬 1～, 面積 m2，北一采區(qū)內(nèi)可采煤層為 2煤、3 +4合并煤層及 5煤層；北一采區(qū)內(nèi) 2煤可采范圍內(nèi)厚度 ～，平均 ，（3 +4）煤層厚度 ～ ，平均， 5煤層厚度 ～，平均 左右；傾角一般 5176?！?176。，煤層頂板為砂質(zhì)泥質(zhì)、泥巖，其單軸抗壓強度為 ～ ；煤層結(jié)構(gòu)較簡單。采區(qū)內(nèi)可采儲量 3394 萬 t，該采區(qū)目前 4煤已經(jīng)開采完 14 條帶，預(yù)計到本改擴建工程投產(chǎn)時，將有 67 個 4煤條帶回采完畢，設(shè)計在第二個條帶布置一個 5煤傾斜長壁綜采工作面。采用傾斜長壁采煤法，綜采一次采全高回采工藝，區(qū)內(nèi)后退式回采，全部垮落法管理頂板。綜采工作面長度為 180m?？紤]到 5煤已經(jīng)被解放，煤層瓦斯含量和瓦斯壓力已大幅度減小，設(shè)計工作面年推進度按 2800m 考慮，采區(qū)設(shè)計生產(chǎn)能力為 200 萬 t/a，采區(qū)服務(wù)年限 。⑵北三采區(qū)緊鄰北一采區(qū)北側(cè)，為本次改擴建新增采區(qū)，采區(qū)南北走向長 ～ ，東西傾斜寬 ～，面積 ，北三采區(qū)內(nèi)可采煤層為（3 ＋4 ）煤合并層和 5煤，采區(qū)內(nèi)（3 +4）煤層厚度 ～ ，平均 ，傾角一般 5176?！?176。，煤層頂板以砂質(zhì)泥巖、泥巖為主，底板主要為砂質(zhì)泥巖、泥巖，其次為粉砂巖；采區(qū)內(nèi) 5煤層厚度 ～，平均 。************井現(xiàn)有的生產(chǎn)采區(qū)生產(chǎn)實踐表明，4 煤層及其頂?shù)装寰^軟，屬于“三軟” 煤層。根據(jù)北一采區(qū)的生產(chǎn)經(jīng)驗，設(shè)計北三采區(qū)內(nèi)（3 +4）煤層采用傾斜長壁采煤法，大采高綜采一次采全高回采工藝，區(qū)內(nèi)后退式回采，全部垮落法管理頂板。北三采區(qū)綜采工作面長度 260m、采高為煤層厚度，約 ，設(shè)計工作面年推進度為 1800m。采區(qū)可采儲量 3770 萬 t，采區(qū)設(shè)計生產(chǎn)能力按 250 萬 t/a 考慮，采區(qū)服務(wù)年限 。⑶北二采區(qū)2煤薄煤層綜采主要為開采保護層采區(qū)，該采區(qū)位于工業(yè)場地北側(cè)、+400m 北翼大巷西側(cè)，采區(qū)南北走向長約 ，傾斜寬約 ，面積約為 ，采區(qū)2煤平均厚度為 ，傾角一般 5176。～7，煤層頂板為砂質(zhì)泥質(zhì)、泥巖，煤層結(jié)構(gòu)均較簡單。12根據(jù)北二采區(qū) 2煤層賦存情況，北二采區(qū)內(nèi) 2煤層采用傾斜長壁采煤法，結(jié)合國內(nèi)類似條件的薄煤層機械化開采經(jīng)驗，設(shè)計北二采區(qū)內(nèi) 2煤層采用薄煤層綜采回采工藝，區(qū)內(nèi)后退式回采，全部垮落法管理頂板。綜采工作面長度為 150m, 設(shè)計工作面年推進度為 2200m。采區(qū)可采儲量約為 900 萬 t，由于受地面村莊及設(shè)施的影響，初期可開采的 2煤面積約為 km2，可采儲量為 420 萬 t，采區(qū)產(chǎn)量 50 萬 t/a，服務(wù)年限為 6a。⑷巷道掘進************現(xiàn)有 2 個煤層綜掘工作面、1 個大巷普掘工作面，為保證采區(qū)接替、工作面接替和瓦斯抽采巷的需要，************擴建新增 5 個煤巷、半煤巖巷綜掘工作面（其中 2 個在北三采區(qū)、3 個在北二采區(qū)）1 個巖巷普掘工作面（用于開拓掘進），達產(chǎn)時全礦井共有 9 個掘進工作面，礦井采掘比為 1：3。預(yù)計************井下矸石量為 20 萬 t/a。分別通過下龍花垣進風(fēng)立井和副立井提升至地面。㈤ 礦山固體廢棄物堆放⑴矸石處置及利用礦井改擴建期間（沙曲一、二礦）排放的矸石量為 萬 m3，主要用于平整風(fēng)井場地、鋪筑路基等，剩余部分運至排矸場堆放。************生產(chǎn)期矸石排放量為 20 萬 t/a，選煤廠洗選矸石 75 萬 t/a，矸石處置方式：初期仍運至排矸場。一礦井下矸石經(jīng)主場地原有副立井和下龍花垣進風(fēng)立井提升至地面。副立井提升至地面的矸石由礦井原有的矸石系統(tǒng)處理（杜峪矸石場、北風(fēng)井場矸石場） ，一礦下龍花垣進風(fēng)立井提升至地面的矸石采用礦車運輸至下龍花垣風(fēng)井場地排矸場處理。杜峪矸石場位于杜峪村東側(cè)，為一溝谷型排矸場，現(xiàn)階段矸石主要用于充填溝壑造地，矸石充填過程應(yīng)分層壓實，待矸石堆至設(shè)計標(biāo)高時候，矸石堆平整覆土進行綠化或造地；北風(fēng)井場排矸場位于北風(fēng)井場地東北側(cè)，為一溝谷型排矸場，目前礦井矸石沿溝邊排放。下龍花垣風(fēng)井場地排矸場位于下龍花垣風(fēng)井場地北側(cè)，為一溝谷型排矸場，目前礦井掘進矸石沿溝邊排放。根據(jù)《離柳礦區(qū)總體規(guī)劃》 ，擬在************井附近建設(shè) 2150MW 規(guī)模的13綜合利用電廠，消耗洗選矸石 萬 t/a，煤泥 萬 t/a。可使************井及選煤廠的洗選矸石、煤泥得到綜合利用。************后期產(chǎn)出的矸石大部分將送往電廠進行綜合利用。⑵鍋爐灰渣和生活垃圾處置沙曲一、二礦目前鍋爐灰渣產(chǎn)出 70t/d，生活垃圾 ，均運至矸石場統(tǒng)一填埋。預(yù)計改擴建工程實施后新增鍋爐灰渣 673t/a，生活垃圾 537 t/a，后期鍋爐灰渣可用于礦區(qū)水泥廠及建材廠作生產(chǎn)原料進行綜合利用。主要建筑物及作業(yè)場所安置垃圾桶，定點收集垃圾。配備垃圾車，垃圾定期運至當(dāng)?shù)丨h(huán)衛(wèi)部門指定的垃圾中轉(zhuǎn)站。㈥ 礦坑排水及處置情況目前一、二礦礦井水均提升至南工業(yè)場地，正常情況下總排水量 1095 m3/h，排水設(shè)備每天工作時間 12—16h。南工業(yè)場地現(xiàn)有 Q=160 m3/h 的礦井水處理站，使用情況正常, 現(xiàn)有廢水處理及排放情況統(tǒng)計見表 1—4。改擴建工程擬新建礦井水處理站，設(shè)計采用超精密煤泥水凈化器處理工藝。新建礦井水處理站正常處理能力為 1100m3/h，每天工作 。滿足改擴建后礦井排水處理要求。礦井水處理后首先回用于井下灑水、綠化灑水、洗煤廠生產(chǎn)補水、瓦斯電站循環(huán)冷卻補充水、黃泥灌漿站用水等礦井內(nèi)部生產(chǎn)，多余礦井水回用到柳林電廠，使處理后礦井水全部回用，不排放。************改擴建工程新增生活污水排放量較小，礦山礦現(xiàn)有一座 240 m3/d處理規(guī)模的生活污水處理站，改擴建后滿足沙曲一、二礦新增生活污水處理站處理規(guī)模為 Q=30m3/h，每天運行 18h，最大處理能力為 720m3/d（表 1—5） 。生活污水經(jīng)處理后，滿足污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)一級標(biāo)準(zhǔn)要求。生活污水達標(biāo)處理后全部回用到礦井黃泥灌漿站用水，不排放。表 1—4 現(xiàn)有廢水處理及排放情況（沙曲一、二礦）名稱 主要污染物 處理情況礦井水 SS正常涌水量為140m 3/h，最大涌水量為210m 3/h，主井設(shè)置有規(guī)模為3000 m3/d礦井水處理站，處理工藝為穿孔旋流反應(yīng)沉淀池，處理后回用于洗煤廠生產(chǎn)補充用水主井場地生活污水 BOD5，COD cr 污水量約186 m3/d，洗煤廠附近設(shè)置有規(guī)模為240 m3/d生活污水處理站，處理工藝為二級生化處理（生物轉(zhuǎn)盤），處理14后回用于洗煤廠生產(chǎn)補充用水副井場地生活污水 BOD5，COD cr副井場地和聯(lián)合居住區(qū)的生活污水進入位于付井場地西南規(guī)模為3000 m3/d生活污水處理站，處理工藝為二級生化處理（生物接觸氧化），污水處理后用于農(nóng)灌或排入三川河洗煤廠煤泥水 SS 煤泥水閉路循環(huán)，不外排表 1—5 ************改擴建工程廢水產(chǎn)生（新增）情況一覽表 類 別 產(chǎn)生量 主要污染物產(chǎn)生濃度或強度井下涌水 一礦正常涌水量360m 3/h，最大650m 3/h； SS=200~800mg/LCOD=90~600mg/L礦井水處理后首先回用于井下灑水、綠化灑水、洗煤廠生產(chǎn)補水、瓦斯電站循環(huán)冷卻補充水、黃泥灌漿站用水等礦井內(nèi)部生產(chǎn)，多余礦井水回用到柳林電廠，使處理后礦井水全部回用，不排放。15第二章 礦山地質(zhì)環(huán)境背景 自然地理 氣象************屬溫暖帶大陸性干旱－半干旱氣候，年內(nèi)四季分明，春季干旱多風(fēng)，氣溫回升快，晝夜溫差大；夏季短而炎熱；秋季溫度適中多雨，常陰雨連綿；冬季寒冷干燥，多西北風(fēng)。氣溫歷年平均 176。C，一月份最冷，平均最低氣溫－176。C ，七月份較熱，平均最高氣溫 176。C；1958～2022 年 49 年平均降雨量為 ，雨水一般集中在 9 三個月，占全年總降雨量的 ％。歷史上年最大降水量 （1978 年） ，日最大降水量 （1977 年 8 月 5 日） ，一小時最大降水量 （1994 年 8 月 5 日 20：52－21：52） ，十分鐘最大降水量（1994 年 8 月 5 日 21：） ，年平均蒸發(fā)量為 ，歷年凍結(jié)厚度，一般 11 月底封凍，2 月下旬解凍，封凍期約 110 天，無霜期歷年平均 200天左右。 水文************境內(nèi)主要河流為三川河、留譽河、屈產(chǎn)河，均屬黃河一級支流。三川河是井田內(nèi)唯一河流。三川河的上源是北川河、東川河和南川河，在離石交口鎮(zhèn)匯合后，稱為三川河（柳林段又名清水河） ，流經(jīng)方山、離石、中陽、柳林四縣市，于石西鎮(zhèn)西的兩河口入黃河。干流全長 168km，河床比降 %，流域面積 4161km2。三川河************境內(nèi)全長 78km，河床比降 %，流域面積 ，河谷寬度500—1200m。三川河由井田南部流過，井田內(nèi)徑流長度約 8km。三川河長年流水，據(jù)井田以西的后大成水文站 1956～1980 年觀測資料，三川河平均年徑流量 億m3，平均徑流模數(shù) ，洪水期最大流量為 2260m3/s。最高洪水位標(biāo)高南側(cè)（主斜井場地）+ ～ +、北側(cè)（副立井場地）+。柳林泉以泉群的形式出露于井田東南界外三川河兩岸，屬于奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r內(nèi)出露的上升泉。在東起寨東，西至薛家灣近 2km 的河谷中，泉水呈集中和分散狀16出露，大小泉點近百個，向三川河排泄。泉水出露高程 790～801m ，據(jù) 1983～1991年長年觀測資料，平均流量為 ，最大流量 。井田內(nèi)其余溝谷平時無水，只有在雨季才有短暫水流匯入三川河或直接流入黃河。 土地類型與植被礦區(qū)范圍包括薛村、賈家垣、穆村鎮(zhèn)、柳林等 4 個鄉(xiāng)鎮(zhèn) 62 個行政村的土地，礦區(qū)內(nèi)的土地利用類型可歸并為 7 類（表 2—1） 。表 2—1 ************礦界內(nèi)土地利用現(xiàn)狀表 單位：畝鄉(xiāng)鎮(zhèn) 穆村鎮(zhèn) 賈家垣鄉(xiāng) 薛村鎮(zhèn) 柳林鎮(zhèn) 合 計村莊穆村一村、穆村二村、穆村三村、楊家坪、杜家灣、高明、張家山、安溝、堡上、沙曲、康家溝等11個村及工礦、政府駐地賈家垣、柿則垣、閻家山、后崖底、紅管、馮家畔、龍花垣、大耳上、梁家渠、下龍花垣、龍溝、北李家垣、韓家峪、曹家溝、馮家溝、杜家峁、李家焉、王家溝、李新村、馬塔、西劉家山、馮家塔、北洼、黃腰渠、車家塔、馮家崖底、大草圪堆、郭家莊、白地峁等29個村及鄉(xiāng)農(nóng)場薛村、薛家垣、小李家垣、董家莊、焉哉、新莊、大中咀、雙則、車家莊、港村、焉頭、斜則、高家莊、大風(fēng)山、郝家津、郭家山上、李家溝、北焉、任家塔等19個村及工礦、政府駐地等后山垣、廟灣