【正文】 依據(jù)確定的拉溝位置，結(jié)合治理區(qū)的賦存條件，并有利于覆土造田，大路峁煤礦 ① 22 號(hào)治理區(qū)選在治理區(qū)的南部邊界的石崖溝作為初始拉溝初始位置，根據(jù)遺留煤柱的情況，開(kāi)采向東及南部推進(jìn)。 ② 號(hào)治理區(qū)在百草 墕 溝 52 煤層出露較好，該溝道內(nèi)煤層埋藏較淺，具備了良好的初始剝挖條件 ， 故設(shè)計(jì)利用這處作為初始治理拉溝位置。初始拉溝位置選擇原則： ① 由治理區(qū)邊緣向治理區(qū)中心推進(jìn)； ② 排土及運(yùn)輸方便； ③ 覆土造田便利； ④ 與外部聯(lián)絡(luò)通暢； ⑤ 初始建設(shè)工程量小。 根據(jù)治理區(qū)范圍并參照露天開(kāi)采工藝的一般要求，對(duì)剝挖境界局部的幾何形狀作以 適當(dāng)調(diào)整，最后確定本治理工程剝挖范圍的境界。結(jié)合鉆孔資料確定。兩個(gè)治理自燃火區(qū)和采空區(qū)的范圍不超過(guò)礦權(quán)境界。具體方法可歸納出如下步驟： 注水降溫 ——上覆土巖層的剝挖 ——排渣 ——火區(qū)殘煤的回收及運(yùn)輸 ——開(kāi)挖坑底部邊界煤層露頭黃土封堵、覆蓋 ——開(kāi)挖坑回填、整平 ——黃土覆蓋（以備綠化復(fù)墾）——綠化。 20 為達(dá)到根本治理的目標(biāo)，防止殘留邊角煤和煤層露頭自燃，在把上部的覆蓋層全部 挖出，重新 回填、壓實(shí)的過(guò)程中，要清理出殘留煤和邊角煤。最后回填開(kāi)挖坑，平整及再覆蓋黃土，并復(fù)墾綠化。 方案二不需要國(guó)家投資，利用回收的殘煤價(jià)值，補(bǔ)償滅火施工費(fèi)用，且略有盈余，且治 理徹底，覆土造田效果好，利國(guó)利民利企業(yè)利第三方，經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)方案的比較和論證，設(shè)計(jì)決定釆用露天剝挖的方式進(jìn)行采空區(qū)治理，以徹底根除采空火區(qū)帶來(lái)的災(zāi)害 經(jīng)過(guò)以上的分析對(duì)比，認(rèn)為大路峁煤礦自燃火燒區(qū)的治理特別適宜于露天剝挖的治理方式。因此本方案對(duì)滅火隔離條帶進(jìn)行開(kāi)挖，挖掉殘留煤柱，隔離火源，最后將滅火帶采用黃土覆蓋壓實(shí)，防止死灰復(fù)燃；該方案同時(shí)可回收殘煤，提高煤炭資源利用及回收率 ， 補(bǔ)償滅火施工費(fèi)用，減少滅火成本。此方法應(yīng)用于露天煤礦，對(duì)預(yù)防煤炭自燃能收到明顯效果。灌漿是利用高壓水輪或機(jī)械設(shè)備取土，將其與水按適當(dāng)配比，制作成有一定濃度的泥漿，再借助于自然壓差或泥漿泵，覆蓋包裹有自燃傾向的煤層。根據(jù)區(qū)域地形地貌、煤層埋藏特征、自燃火區(qū)點(diǎn)分布情況，設(shè)計(jì)提出 兩 個(gè)治理方案，分別為灌漿滅火方案和強(qiáng)行釆出法治理方案。 治理以保護(hù)和恢復(fù)自 然 生態(tài)環(huán)境為出發(fā)點(diǎn)，以建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村，改善當(dāng)?shù)厣a(chǎn)生活條件為目標(biāo)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。開(kāi)釆礦產(chǎn)資源給他人生產(chǎn)、生活造成損失的，應(yīng)當(dāng)負(fù)責(zé)賠償，并采取必要的補(bǔ)救措施 ” 。 18 第 四 章 治理方案 根據(jù)我國(guó)《礦 產(chǎn)資源法》第三十二條規(guī)定： “ 開(kāi)采礦產(chǎn)資源，應(yīng)當(dāng)節(jié)約用地。因此防滅火問(wèn)題迫切急需解決。煤炭自燃不僅威脅火區(qū)的煤炭資源，而且通過(guò)火區(qū)蔓延，危及周邊煤炭資源，對(duì)煤炭資源造成極度浪費(fèi)，同時(shí)也嚴(yán)重影響礦區(qū)內(nèi)的生態(tài)環(huán)境及鄰近礦區(qū)的生產(chǎn)安全。 同時(shí)， 礦區(qū)內(nèi)小窯開(kāi)采方式為 “ 房柱式 ” ，采煤后采空區(qū)四通八達(dá)，自燃發(fā)火面積大，井下滅火無(wú)法進(jìn)行。 總結(jié) 大路峁煤礦煤層埋藏較淺，地表煤層露頭多 、 面積大，局部區(qū)域沒(méi)有進(jìn)行有效的處理，氧化時(shí)間已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)自燃發(fā)火期 ， 遇氧 即可 形成自燃。 （ 5） 改善民生 回收殘余煤炭， 為當(dāng)?shù)卮迕駝?chuàng)造一定的就業(yè)崗位，創(chuàng)造一定的財(cái)富，使之安居樂(lè)業(yè)。對(duì)采空區(qū)的治理可以回收部分煤柱及其邊角殘留煤，有效的利用現(xiàn)有資源，減少了資源浪費(fèi)，提高了資源利用率。 （ 2） 復(fù)墾造田 對(duì)煤炭自燃隱 患區(qū)和釆空區(qū)合理的治理，能夠有效的改善該地區(qū)的生態(tài)環(huán)境，通過(guò)復(fù)墾，可以耕作農(nóng)田 、 植被造林，提高土地利用級(jí)別，增大耕地和林地的面積，從而達(dá)到合理利用土地資源。 采空區(qū)治理的必要性 治理的 必要性 按照 “ 誰(shuí)破壞、誰(shuí)復(fù)墾 ” 的原則，將生產(chǎn)建設(shè)單位的土地復(fù)墾目標(biāo)、任務(wù)、措施和計(jì) 劃等落到實(shí)處；為土地復(fù)墾的實(shí)施管理、監(jiān)督檢查以及土地復(fù)墾費(fèi)征收等提供依據(jù)。具體計(jì)算見(jiàn)表 31。 表 31 殘煤剩余資源量估算表 治理區(qū) 邊界煤區(qū)塊 面積（ 104m2) 煤厚（ m) 煤量（萬(wàn) t) 回收煤量（萬(wàn) t) ① 號(hào)治理區(qū) 1 2 3 16 ② 號(hào)治理區(qū) 1 2 3 合計(jì) 根據(jù) 2 號(hào)治理區(qū)采空區(qū)范圍和治理區(qū)范圍之間的關(guān)系，回收邊角煤范圍在 2 號(hào)治理區(qū)劃分為 3 個(gè)區(qū)塊，有效含煤面積為 萬(wàn) m2,煤層厚度取 ，煤平均容重 。該治理區(qū)實(shí)際賦存資源量為 萬(wàn) t，由于該區(qū)回收資源條件好，可按 95%的計(jì)算回收率，則可以回收 萬(wàn) t?？刹珊穸葹榭刹珊穸葹椤?，平均厚度 ，煤層厚度變化不大，規(guī)律性明顯，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ， 不含夾矸。 2 號(hào)治理區(qū)內(nèi)號(hào)煤層埋藏最深約 30m，最淺為 5m，平均 埋深 22m。煤層底板標(biāo)高為+1150～ +1128m?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查 1 號(hào)治理區(qū)北側(cè)溝道出露大量燒變巖 ， 且在火燒區(qū)邊界有自燃點(diǎn)存在，根據(jù)勘探報(bào)告和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)查，自燃區(qū)面積約 25613m2； 2 號(hào)治理區(qū)南側(cè)溝道有大量因煤層自燃而形成的燒變巖，且在火燒區(qū)邊界有自燃點(diǎn)存在，根據(jù)勘探報(bào)告和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)查，自燃區(qū)面積約 31832m2。在治理區(qū)范圍的中部有采空塌陷 1 處，采空面積為 萬(wàn) m2，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)地表出現(xiàn)地面沉陷及地裂縫等現(xiàn)象。在治理區(qū)范圍的中部有采空塌陷 1 處，釆空面積為 ， 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)地表出現(xiàn)地面沉陷及地裂縫等現(xiàn)象。 采空區(qū)分布范圍 大路峁 煤礦自上世紀(jì) 90 年代進(jìn)行開(kāi)釆，目前已經(jīng)形成 多 處大范圍的采空區(qū) ，其中在 1 號(hào)和 2 號(hào)治理區(qū)內(nèi)各存在 1 處釆空塌陷區(qū)。埋藏煤層底板標(biāo) 高 為 +1130～ +1155m?？刹珊穸葹?～ ，平均厚度 ，煤層厚度變化不大，規(guī)律性明顯，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不含夾矸，屬穩(wěn)定型、易自燃煤層。 采空區(qū) 和 自燃火燒區(qū) 現(xiàn)狀 1 號(hào)治理區(qū)范圍內(nèi)主要可采煤層為 52煤層，埋藏深度最深約 50m，最淺為 20m。 第 三 章 礦區(qū)基本情況 及 治理的必要性 通過(guò)調(diào)查和現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)詢， 1 和 2 號(hào)治理區(qū) 各 存在 1 處小煤窯開(kāi)采 52煤，生產(chǎn)技術(shù)落后，設(shè)備簡(jiǎn)單，開(kāi)采方式大多為人工刻槽打眼放炮取塊煤為主，小四輪拖拉機(jī)出煤，露天堆放，一般均為全層開(kāi)釆。飽和抗壓強(qiáng)度為 ～ ，平均 ，軟化系數(shù) ～ 。 （ 7） 砂巖組 本巖組以中、細(xì)粒砂巖為主，次為粗粒砂巖，多形成煤層的老頂或老底。浸水或長(zhǎng)時(shí)間暴露于空氣中巖石多沿層理方向離析成薄片，軟化系數(shù)平均值 ，表現(xiàn)出穩(wěn)定性較差的特點(diǎn)。巖石含有較高的粘土礦物和有機(jī)質(zhì)，發(fā)育較多的水平層理、小型交錯(cuò)層理、節(jié)理裂隙等結(jié)構(gòu)面。 （ 5） 煤巖組 52煤層 平均 飽和抗壓強(qiáng)度 為 ， 平均 干燥抗壓強(qiáng)度為 ，軟化系數(shù)，平均飽和抗拉強(qiáng)度為 。 （ 4） 風(fēng)化巖組 13 據(jù)鉆孔統(tǒng)計(jì)風(fēng)化巖組厚度 ～ ，平均厚度 ， 由上 到下風(fēng)化程度逐漸減弱，強(qiáng)風(fēng)化帶原巖結(jié)構(gòu)破壞，疏松破碎，孔隙率大，含水率高，粘土礦物含量逐漸增加，在巖體結(jié)構(gòu)面中富集粘土礦物形成軟弱夾層，對(duì)巖體的強(qiáng)度和破壞具有控制作用。發(fā)育的張性裂隙縱橫交錯(cuò)，由片狀、塊狀、渣狀等燒變巖塊共同組成的燒變巖體。 （ 3）燒變巖 組 包括不同燒變程度的砂巖、粉砂巖、泥巖等，蜿蜒鋸齒狀斷續(xù) 分布于煤礦西部溝谷 ～ 兩側(cè)，一般自燃深度 20～ 50m。加之弱面，分布 于邊坡地段 時(shí) 易發(fā)生變形。黃土孔隙 比 大，結(jié)構(gòu)疏松，垂直節(jié)理發(fā)育，一般多 不具 濕陷性 ， 但易被地表水流沖蝕而引起坍塌，浸水易失穩(wěn)。 區(qū)內(nèi)黃土受水流侵蝕作用，梁峁區(qū)沖溝發(fā)育，坡陡谷深，地形支離破碎，谷坡多見(jiàn)坍塌形成陡坎，溝頭可見(jiàn)潛蝕現(xiàn)象。 碎 裂結(jié)構(gòu) 軟弱巖類 風(fēng)化巖組 基巖頂部 5? 30m 煤巖組 可采煤層及不可采煤層 層狀結(jié)構(gòu) 半堅(jiān)硬巖類 砂、泥巖互層巖組 煤層直接頂板和直接底板 12 砂巖組 煤層基本頂及延安組各段中部 塊狀結(jié)構(gòu) （ 1） 松散沙層組 分布于礦區(qū)低洼溝谷部位，大西溝、崔家溝溝谷中，厚度小，范圍小，孔隙率大，承載力低，穩(wěn)定性差。 工程地質(zhì)特征 根據(jù)巖土體工程地質(zhì)特征，可將 整治 區(qū) 區(qū)內(nèi) 巖土體分為四大類七個(gè)巖組 ，如表所示 。 11 據(jù)生產(chǎn)及廢棄的小窯調(diào)查顯示，煤層頂板巖性以粉砂巖、細(xì)粒砂巖為主，其次為泥巖，裂隙不發(fā)育，其含水量較為貧乏，礦井涌水量較小。 區(qū)內(nèi) 地下水極不豐富 ， 煤系地層含水層是煤層的直接充水含水層，侵蝕基準(zhǔn)面以上煤層頂板砂巖含水層，水量小，富水性弱，開(kāi)采易于排水。 區(qū)內(nèi)地表水體主要是大西溝河水，尤其是溝谷區(qū)段，礦層開(kāi)釆后的溝谷區(qū)成為冒裂貫通的嚴(yán)重地段，豐水期溝流水將沿裂縫 潰入采空區(qū)，易造成淹井事故。區(qū)內(nèi)多年平均降水 ，且多集中在 7～ 9 月份，占全年降水量的 %，最大日降水量 。 （ 3） 礦床充水因素分析 依據(jù) 本區(qū)水文地質(zhì)條件及煤層上覆基巖結(jié)構(gòu)類型，礦井充水方式可分為直接充水和間接充水兩種，它們均具有一定的充水水源和充水途徑。因巖層孔隙度大，主要直接充水含水層為各煤層頂板砂巖裂隙水，據(jù)水文孔抽水資料，礦區(qū)內(nèi)沒(méi)有流量大于 1L/s 水泉，說(shuō)明本區(qū)富水性極弱，地下水補(bǔ)給條件差，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。該層潛水在裸露區(qū)接受地表水、大氣降水補(bǔ)給，在覆蓋區(qū)接受上部潛水的補(bǔ)給，由于風(fēng)化帶含水層的潛 水運(yùn)移狀況受地形控制，主要排泄于深切的溝谷底部河流中。由于新近紀(jì)紅土對(duì)含水層的隔水作用及溝谷水系控制，徑流方向變化大，總趨勢(shì)是自分水 10 嶺從地勢(shì)較高的梁峁頂部及斜坡向溝源、谷坡邊岸、溝谷中心運(yùn)動(dòng)，在谷坡下部和底部以下降泉形式排泄。河谷區(qū)潛水徑流方向主要受微地形控制，沿分水嶺多向西偏南、東側(cè)多向東方向徑流，平直地段一般與河床斜交，河曲地段在泥巖隔水層阻隔下，以下降泉形式排泄。 （ 2） 地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件 第四系沖、洪積層潛水含水層，主要沿溝谷分布，大氣降水為主要補(bǔ)給來(lái)源，其次接受河谷兩岸地下水的側(cè)向補(bǔ)給。溝谷基巖風(fēng)化帶，水量較大，而下伏正常基巖含水層較薄，補(bǔ)給來(lái)源不足，水量貧乏 ， 含水層普遍含水微弱。 d． 侏羅系中統(tǒng)延安組裂隙、孔隙含水層 （ J2y）： 延 安組地層廣泛出露于崔家溝溝內(nèi)，鉆孔揭露厚度 ～ 。 c． 新近紀(jì)上新統(tǒng)靜樂(lè)組相對(duì)隔水層 （ N2j）： 出露于崔家溝中、上游谷坡上，巖性為淺紅色 ～ 褐紅色粘土，亞粘土，夾多層白色韓質(zhì)結(jié)核，底部常見(jiàn) 1～ 2m 厚的礫石層，多已膠結(jié)成礫巖 。該層呈帶狀及串珠狀分布于治理區(qū)內(nèi)崔家溝中，含水層厚度 2～ 6m，巖性多為亞砂土加砂層，底部為砂礫石層，透水性較差。 水文地質(zhì)特征 區(qū)內(nèi)水系較發(fā)育，較大河流有礦區(qū)西部的大西溝，礦區(qū)緊鄰大西溝支溝崔家溝， 以上 河流多為季節(jié)性河流，流量隨地表降水變化極大。該段為濱淺湖相沉積，巖性總體呈下粗上細(xì)正粒序，中、下部巖性多以灰 ～ 灰白色細(xì)粒砂巖、中粒長(zhǎng)石石英砂巖為主，夾有粉砂巖、砂質(zhì)泥巖，具交錯(cuò)層理、均勻?qū)永?；上部巖性以灰色粉砂巖為主，夾細(xì)粒砂巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖及煤層，具波狀層理、小型交錯(cuò)層理。砂巖 的 走向 和 傾向均相變較大 ， 不穩(wěn)定，含穩(wěn)定的可采煤層 52 煤。常發(fā)生小滑坡、豐水期發(fā)生泥沙流等地質(zhì)災(zāi)害。根據(jù)《陜西省工程抗震設(shè)防烈度圖》（ 1993年 10 月）的烈度劃分，本區(qū)基本地震烈度為 VI 度。鄰省 （ 區(qū) ） 曾發(fā)生過(guò)其它一些較大地震，本區(qū)僅為有 感區(qū)，如 1996 年 5 月 30 日，距本區(qū)約 350 公里的內(nèi)蒙 8 古包頭市發(fā)生 級(jí)地震，本區(qū)僅有震感。 本區(qū)位于鄂爾多斯臺(tái)向斜寬緩的東翼 ～ 陜北斜坡上，地殼活動(dòng)相對(duì)微弱。區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)落差大于 30m 的斷層及小斷層。局部 75～ 80176。傾向 188～ 213176。 52 煤層底板標(biāo)高一般在 1128～ 1150m 之間，最低 1116m， 近于水平地層，起伏較小，西北部地勢(shì)較高，沿溝谷煤層出露較多，剝蝕范圍較大。左右大單斜層。神府礦區(qū)構(gòu)造單元處于鄂爾多斯地臺(tái)二級(jí)構(gòu)造單元 ～ 伊（克昭盟）陜（西）單斜東緣 中部。 地質(zhì)構(gòu)造 與 地震 陜北侏羅紀(jì)煤田位于中朝大陸板塊之西部、鄂爾多斯拗陷盆地伊陜單斜區(qū)之內(nèi)，基底為堅(jiān)固的前震旦系結(jié)晶巖系，印支期及其后的歷次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)礦區(qū)的影響主要表現(xiàn)為垂直升降運(yùn)動(dòng)，形成一系列的假整合面或小角度的不整合面。 7 全新統(tǒng)沖積層 （ Q4al） 主要分布在炭窯溝、古城溝、小井溝、老莊溝及大的溝谷中，主要為全新統(tǒng)沖積、洪積砂、粉砂、粘土及礫石等松散堆積物。西部及北部局部地段形成無(wú)土區(qū)，西北部呈零星片狀分布，厚度約 10m。據(jù)鉆孔揭露及填圖資料，厚度 0～ ， 平均厚度 。本組地層因含三趾馬及其它動(dòng)物骨骼化石而稱之為 “ 三趾馬紅土 ”， 與下伏 侏 羅系中統(tǒng)延安組呈不整合接觸。其上見(jiàn)有厚約 的淺紫紅色含礫粗砂巖，以石英組成為主，分選性、磨圓度差，主要為砂質(zhì) 膠結(jié) ，次為 鈣質(zhì)膠結(jié) ，具有沖洪積相特征，但在區(qū)內(nèi)出露不普遍。底部為雜色巨厚層狀粗碌巖層，其成 分為砂巖、石英等。以棕紅色區(qū)別于第四系古