【導(dǎo)讀】古自治區(qū)XX市XX旗XX鄉(xiāng)XX村境內(nèi)。2021年自治區(qū)進(jìn)行資源整合時(shí)，該礦因資源枯竭被關(guān)閉。開發(fā)煤柱回收技術(shù)，XX煤礦具備了煤柱回收條件。XX煤礦關(guān)閉后，經(jīng)年透氣導(dǎo)致采空區(qū)煤柱自燃。自燃火源位置探測(cè)報(bào)告》。XX煤炭設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司受該礦委。托，為該礦編制了本次滅火專項(xiàng)初步設(shè)計(jì)。碳、二氧化碳和其它有毒氣體，污染了環(huán)境，影響周圍居民的健康。諧社會(huì)，對(duì)該礦采空區(qū)滅火工程的實(shí)施尤為必要和緊迫。本設(shè)計(jì)為該火區(qū)治理提供合理、有效、安全的滅火方法。（一）設(shè)計(jì)委托書；治理工作的實(shí)施意見》；（三）XX人民政府XX政函[2021]385號(hào)文；（七）《煤礦安全規(guī)程》；（一）認(rèn)真貫徹執(zhí)行國(guó)家有關(guān)方針、政策、法律、法規(guī)；（二）治理環(huán)境，造福于民，保護(hù)資源，走可持續(xù)發(fā)展之路；（五）剝離滅火總工期2年。際情況進(jìn)行調(diào)整。35℃，最低氣溫℃。日最大降水量，小時(shí)最大降水量。區(qū)內(nèi)地層由老至新有：上三疊?，F(xiàn)由老至新分述如下：。油頁(yè)巖，含1煤組。下伏地層呈平行不整合。

　　

【正文】 m3/m 25 三、起爆方式及起爆器材 設(shè)計(jì)決定采用導(dǎo)爆管技術(shù)進(jìn)行爆破起爆，正向起爆和反向起爆視具體實(shí)踐靈活采用。為了提高爆破效果，進(jìn)行孔外毫秒延期微差爆破，雙回路連鎖，杜絕瞎炮發(fā)生。 四、爆破材料 在炮孔無(wú)水的情況下，采用價(jià)格低廉的銨油炸藥，在炮孔充水的情況下，采用防水炸藥如漿狀炸藥或銨瀝臘炸藥。 單位耗藥量：巖石 q 巖 = 煤 q 煤 = 二次爆破 q2= 44 二次爆破：大塊的界定為 L= 3 v = =，設(shè)計(jì)取邊長(zhǎng) 1m 的大塊巖石需二次爆破。 式中 V— 液壓鏟勺斗容積 。根據(jù)本地區(qū)的地層情況確定其發(fā)生率占巖體爆破的 1%，發(fā)生二次爆破量 萬(wàn) m3。 采殘煤全部需要爆破，其體積量為 萬(wàn) m3；巖石爆破量按剝離滅火總量的 30%計(jì)算，體積約為 萬(wàn) m3。 爆破材料消耗見表 392。 表 392 爆破材料消耗量表 項(xiàng)目 單位 煤爆 破量 m3 巖石爆破量 m3 二次爆破量 6萬(wàn) m3 合計(jì) 單耗 消耗量 單耗 消耗量 單耗 消耗量 銨油炸藥 t 3 225 kg/m3 二號(hào)巖石炸藥 t 3 導(dǎo)爆管 套 m 繼爆管 個(gè) 個(gè) /m3 5771 個(gè) /m3 7322 13094 導(dǎo)爆索 m/m3 m/m3 60750 m/m3 329508 390258 火雷管 個(gè) 1/m3 60000 瞬發(fā)雷管 個(gè) 個(gè) /m3 1733 個(gè) /m3 2178 3911 二次爆破采用 42mm 鑿巖機(jī)各區(qū)一臺(tái)進(jìn)行穿孔，由一臺(tái)小型移動(dòng)式空壓機(jī)供風(fēng)。 爆破工作嚴(yán)格執(zhí)行《露天煤礦爆破規(guī)程》。 45 第十節(jié) 滅火工程運(yùn)輸 該礦滅火工程全部采用公路運(yùn)輸，通過礦山道路與外部公路完成回采殘煤與剝離物的運(yùn)輸。 一、運(yùn)輸方式 （一）剝離物運(yùn)輸 治理區(qū)內(nèi)的土、巖采用 自卸汽車由各水平工作線經(jīng)移動(dòng)坑線，通過礦山道路運(yùn)往外排土場(chǎng)，內(nèi)排條件形成后，各水平 土 、巖經(jīng)各自運(yùn)輸平臺(tái)及端幫運(yùn)輸平臺(tái)運(yùn)至內(nèi)排土場(chǎng)相應(yīng)水平排棄。 （二）回采殘煤的運(yùn)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(dòng)坑線，地面運(yùn)煤公路，到儲(chǔ)煤場(chǎng)，若用戶急需可直接外運(yùn)。 （三）其它運(yùn)輸 治理工程雜作業(yè)車、材料及人員等運(yùn)輸均由礦山道路及 坑 內(nèi) 移動(dòng)坑線運(yùn)至各個(gè)工作面。 二、運(yùn)輸系統(tǒng) （一）剝離運(yùn)輸系統(tǒng) 剝離物運(yùn)輸系統(tǒng)：剝離工作面 — 平盤運(yùn)輸線路 — 移動(dòng)坑線 — 出車溝 — 地面排土干線 — 排土場(chǎng)。當(dāng)每個(gè)治理區(qū)出現(xiàn) 30m 的露天 采空區(qū)，剝離物便可通過端幫環(huán)線進(jìn)行內(nèi)排。 （二）回收殘煤的運(yùn)輸系統(tǒng) 煤的運(yùn)輸系統(tǒng)：殘煤回采工作面 — 工作幫折返坑線 — 出車溝 — 地 46 面礦用道路 — 儲(chǔ)煤場(chǎng)或用戶。 三、治理區(qū)道路標(biāo)準(zhǔn) 采掘場(chǎng)至排土場(chǎng)運(yùn)輸?shù)缆犯鶕?jù)運(yùn)量和行車密度要求采用礦山三級(jí)道路標(biāo)準(zhǔn)。采掘場(chǎng)工作面通路及聯(lián)絡(luò)道路隨采礦工程的推進(jìn)而進(jìn)行平整即可。地面運(yùn)輸干線采用砂石路面。 礦山道路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下： （一） 計(jì)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(huì)車視距： 60m。 四、運(yùn)輸量 根據(jù)進(jìn)度計(jì)劃安排，本工程剝離物運(yùn)輸量見表 3101。 表 3101 滅火工程年度運(yùn)輸量表 單位：萬(wàn) m3 巖 種 煤量（工程煤） 巖石量 合計(jì) 平均運(yùn)量 47 第十一節(jié) 外排土場(chǎng) 與回填 一、排土場(chǎng)位置選擇 （一）選擇臨時(shí)外排土場(chǎng)的原則 為縮短排土運(yùn)距，排土場(chǎng)盡可能靠近采掘場(chǎng)。 盡量少占農(nóng)田或不占農(nóng)田。 充分利用有利地形，對(duì)排 棄 物中有能利用的部分，堆置時(shí)考慮回收裝運(yùn)方便。 （二）排土場(chǎng)位置 根據(jù)地形條件，將外排土場(chǎng)選在 西南角的溝谷中 ，其面積 121683㎡，收容量大 。運(yùn)輸距離 近 ， 為用露 天剝離 滅火提供了有利條件。 二、 排土 參數(shù)與外排土場(chǎng)容積 （一） 排土臺(tái)階高度： 先填平溝谷，在平面的基礎(chǔ)上再排 20m，平均 排棄 高度 30m。 （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。 （三） 排土臺(tái)階坡面角 37176。 。 （四）最小平盤寬度 。 排土場(chǎng)最小平盤寬度見表 3111 及圖 3111。 （五）兩個(gè)治理區(qū)需要的外排容積 V″ =V′ = = 104m3 式中 V′ — — Ⅰ、Ⅱ治理的實(shí)體外排量 為 104m3； 48 — — 物料在排土場(chǎng)最終的松散系數(shù)。 表 3111 最小排土工作平盤構(gòu)成要素表 符 號(hào) 符 號(hào) 意 義 要素值 H 排土臺(tái)階高度 20 α 排土臺(tái)階坡面角 38186。 F 擋土 墻占用寬度 3m T 路面寬 度 25m G 大塊滑落距離 17m Bmin 最小排土工作平盤 45m 外排土場(chǎng)參數(shù)見表 3112。 表 3112 外排土場(chǎng)主要技術(shù)參數(shù)表 外排量 （ 104m3） 松散 系數(shù) 備用 系數(shù) 需要的外排 容量（ 104m3） 排土場(chǎng)容積（ 104m3） 外排土場(chǎng)占地面積（ m2） 平均排棄高度（ m） 最小平盤寬度（ m） 251． 8 121683 30 45 （五）外排土場(chǎng)容積。 排土松散系數(shù)： （最終值） 備用系數(shù)： 外排土場(chǎng)容量計(jì)算 V= = = 萬(wàn) m3 式中 —— 排土場(chǎng)備用系數(shù) F—— 外排土場(chǎng)面積 121683 ㎡ H—— 平均排棄高度 30m V—— 收容量 萬(wàn) m3 F H 121683 30 49 實(shí)際外排量 所需要的容積與外排土 場(chǎng) 的容積比較： 104m3＜ 104m3 最小排土工作平盤構(gòu)成素見圖 3111 注：圖中字母含義見表 3111。 三、 內(nèi)排土場(chǎng) 與 回填順序 （一） 內(nèi)排 因?yàn)?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(chǎng) 工作面向前推進(jìn)，溝底達(dá)到一定寬度時(shí)，可以逐漸實(shí)現(xiàn)內(nèi)排回填覆蓋，并可通過加高內(nèi)排高度來(lái)實(shí)現(xiàn)全部?jī)?nèi)排。 內(nèi)排溝底寬度組成要素，見表 3113。 （二） 回填順序 內(nèi)排土場(chǎng) 其 排 棄 過程即為回填的過程，汽車沿端幫 運(yùn)輸平臺(tái)到非工作幫排棄 ， 其 排土臺(tái)階高度為 兩個(gè)非工作幫臺(tái)階并為一個(gè)排土臺(tái)階 。 排棄順序 先 由下 部水平開始，當(dāng)該 下部 排棄水平達(dá)到最小排棄平盤寬度 45m 時(shí)，其上部水平便開始排棄。 回填注意事項(xiàng)： 圖31 11 外 排土場(chǎng)最小工作平盤要素示意圖TBm inG37176。αH37 176。F 50 （ 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(tái)及煤壁封閉覆土?xí)r可采用運(yùn)土卡車沿到界殘煤平臺(tái) 的走向，即縱向方向，“前進(jìn)式”卸土，煤壁斜坡的土用反鏟斗搗實(shí)。 （三）回填（排土）工藝 設(shè)計(jì)選用推土機(jī)的排土方式，排土 平盤做 成 35%的反坡 。 汽車靠近 排土 臺(tái)階坡頂 往下卸 土 。其中：一部分物料自動(dòng)下淺到排土臺(tái)階坡面上；一部分留在平盤上。用 推土機(jī) 垂直 排土線邊緣往下推 汽車卸土留在排土臺(tái)階上剩余部分的物料 。推土機(jī)推送距離不大于 10m，排土臺(tái)階坡頂均設(shè)置擋車土堤，其高度不小于卡車輪胎直徑的 2/5— 3/5，以保證汽車卸載時(shí)的安全。 東勝地區(qū)的小露天礦的排土工藝多數(shù)都用裝載機(jī)，主要原因是該種設(shè)備通用性極強(qiáng)，既能裝載，又能卸 載（推土）。但使用該設(shè)備排土成本高，“大器小用”。 表 3113 內(nèi)排溝底最小平盤寬度要素表 符號(hào) 符號(hào)意義 要素值 符號(hào) 符號(hào)意義 要素值 H 煤臺(tái)階高度 C 煤爆堆與擋墻的安全距離 3m α c 煤臺(tái)階坡面角 70176。 T 安全擋墻寬度 3m A 采掘帶寬度 10m F 大塊滾落距離 17m HP 內(nèi)排臺(tái)階高度 20m b 采煤臺(tái)階爆堆伸出距離 2m Ap 排土帶寬度 5m Bmin 內(nèi)排溝底最小距離 30m 51 （ 四 ）內(nèi)排溝底 30m 寬的依據(jù) 內(nèi)排溝底寬度主要取 決于大塊巖石滾動(dòng)距離 排土場(chǎng)排棄大塊巖石滾落距離計(jì)算條件： 大塊尺寸為： mb 3 ?? 式 中 — — 液壓鏟斗容 設(shè)計(jì)取 1m，即長(zhǎng)、寬、高 各 1m 的 近似圓形的巖塊 ,裝在重載卡車最上部的中間位置。 卡車卸載車箱傾角 45176。，大塊巖石距排棄水平（卡車站立水平）垂高 。 卡車卸載時(shí)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=。 排土段坡面角 38176。 依據(jù)上述條件：按動(dòng)力學(xué)原理，大塊巖石滾落的重力位能： Ep=m g h=G h=2400 =10080kg m 式 中 G=m g— — 大塊巖石的重力 m— — 大塊巖石的質(zhì)量 g— — 重力加速度 G— — 1m3大塊 巖塊重 2400kg/m3 h— — 大塊巖石墜落垂直高度 當(dāng)大塊巖石從卡車頂上滾到排土段斜坡上 ， 受下滾力的驅(qū)駛往下滾動(dòng)，但在下滾的同時(shí)又受斜坡上滾動(dòng)阻力作用（由排棄物料組成的麻面），直到將其位能耗盡 大塊巖石 才停止 滾動(dòng) ，其力學(xué)關(guān)系式如下： 52 G hG cos37176。 f s=0 式中 f— — 排土段斜坡麻面的滾動(dòng)阻力系數(shù) mfhS os ??????? 排土段斜坡長(zhǎng)度 L= = = ,則大塊巖石停止地點(diǎn)： （ ） =。即 大塊在平盤 處停止?jié)L動(dòng)。如圖 3112 所示。 計(jì)算結(jié)果與實(shí)際相符，當(dāng)排土場(chǎng)臺(tái)階坡面阻力大（由大小巖塊組成的斜坡），其大塊巖石都落在坡角下，個(gè)別圓塊落在離坡角 810m處。 結(jié)論：內(nèi)排土場(chǎng)坡底 線 距深部采煤臺(tái)階 坡底線 的距離 30m 是安全的。 四 、排土場(chǎng)的建設(shè)與防護(hù) （ 一 ）排土線建設(shè)和發(fā)展 該礦滅火治理工程初期剝離物全部入外排土場(chǎng)，外排土線的建設(shè)第一個(gè)排 土段以填平原地形溝谷為主，在此基礎(chǔ)上采用推土機(jī)漲道方式建設(shè)。 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(tái)階到界后露出的煤壁，之后再 正常內(nèi)排 回填。 （ 二 ）排土場(chǎng)防護(hù) 加強(qiáng)排土場(chǎng)的維護(hù)和建設(shè)，防止水土流失，是本治理工程中非常H Sin37176。 20 53 重要的工作，應(yīng)加強(qiáng)土建工程和生物工程的實(shí)施。 該礦 火區(qū) 治理區(qū)的剝離物均為松軟巖石，一經(jīng)采出很快風(fēng)化成砂土，當(dāng)年可進(jìn)行種草種樹，以恢復(fù)植被，改善生態(tài)環(huán)境。 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?，F(xiàn)分述如下： 新生界第四系松散巖類孔隙水含水巖組 該含水巖組潛水在煤田內(nèi)主要賦存于三類成因不同的地層之中，可分為以下三種含水層段： （ 1） 第四系全新統(tǒng)沖洪積潛水含水層 該含水層為煤田內(nèi)分布較廣且普遍含水的地段。巖性為各種粒級(jí)的砂、砂礫石、分布于 “ 東勝梁 ” 南、北的各溝谷中。據(jù)現(xiàn)有鉆探資料，含水層厚度在 “ 東勝梁 ” 以北最大為 ， q=～m ，水質(zhì)類型以 HCO3～ CaMg 型為主；以南最大為 ，q=～ L/sm ，水質(zhì)類型以 HCO3～ Ca 型為常見。其富水性南部比北部大。 54 （ 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(kù)布其沙漠之中。為黃色的粉細(xì)沙，較強(qiáng)的透水性，其富水性受基底圍巖地形的影響而差異較大。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。如在勃牛川東岸的卡壩兒溝及各鎖溝，其流量可達(dá) ～，水質(zhì)類型以 HCO3～ Ca