【正文】 標(biāo) x y Ⅰ K1 K2 K3 K4 K9 K10 K11 Ⅱ K9 K4 K5 K6 K7 K8 33 四、剝離滅火境界特征表 表 343 剝離滅火境界特征表 治理 地表最大 長(zhǎng)度（ m） 地表最大 寬度（ m） 滅火采場(chǎng)最 大深度（ m） 邊坡角度 治理面積 （ m2） 計(jì) Ⅰ 675 644 38176。 255820 第 五 節(jié) 剝離滅火 工藝及設(shè)備選型 一、 滅火 工藝選擇原則及考慮因素 開(kāi)采 工藝的選擇需要考慮的因素很多： （一） 要充分考慮到治理區(qū)自然條件 、 地形特點(diǎn) 、 埋藏條件及煤巖性質(zhì)等； （二） 所 選擇 的 工藝要與治理區(qū)滅火工程規(guī)模 相 適應(yīng)； （三） 設(shè)備型號(hào)、規(guī)格與滅火年度工作量（能力）相匹配； （四） 優(yōu)先選擇通用設(shè)備，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的靈活性與社會(huì)化； （五） 力求投資少、成本低、效益好； （六） 設(shè)備選型要技術(shù)先進(jìn)、性能穩(wěn)定可靠、經(jīng)濟(jì)合理； （七） 設(shè)備應(yīng)高效節(jié)能、易于修理； （八） 采、運(yùn)、排設(shè)備規(guī)格匹配合理。從技術(shù)角度考慮所適應(yīng)的開(kāi)采工藝較多，但從該礦治理區(qū)范圍、規(guī)模，初期投資及拉溝位置等條件權(quán)衡，單斗鏟卡 車(chē)工藝 最 合適。 34 單斗鏟卡車(chē)工藝在我國(guó)水力工程 和 露天礦山中已得到廣泛應(yīng)用，有成功的使用及管理經(jīng)驗(yàn)。適應(yīng)基建工程量小，投資少，見(jiàn)效快，建設(shè)周期短的土石方工程。 本次設(shè)計(jì)中選用單斗鏟 —— 卡車(chē)工藝作為該 礦 剝離滅火工程的開(kāi)采 工藝。因?yàn)?該型 液壓反鏟屬常用設(shè)備，廣泛應(yīng)用于公路、建筑、小型采礦業(yè)等領(lǐng)域中，設(shè)備性能可靠，技術(shù)成熟，便于選采，從社會(huì)上即可組織配件，故本設(shè)計(jì)考慮采用 治理工程的采裝設(shè)備。穿孔設(shè)備選 用 KQD100 潛孔鉆機(jī)。 第 六 節(jié) 火 區(qū) 治理 劃分及拉溝方案 一、 火 區(qū) 治理 劃分 根據(jù)該礦火區(qū)的 現(xiàn)狀 分布情況，在該礦 區(qū)的 南部 有 2 個(gè)高溫火區(qū)。但為搶救煤炭資源，消除火區(qū)對(duì)環(huán)境的破壞 和對(duì)周邊人身健康的影響。故分頭拉溝 挖除火源。 3176。 （一） 剝離滅火物料排棄方便 。 （三）盡快采到火源，順便采出工程煤，以工程煤收入彌補(bǔ)滅火工程費(fèi)用，落實(shí)誰(shuí)治理（滅火）誰(shuí)受益的政策。 A 火區(qū)大致南北向拉溝由東向西推 。 其它拉 溝方案，工程量大 ，又 離火區(qū)遠(yuǎn)，外排 困 難，均不符合拉 36 溝方案選擇的原則 ，故不論述。 剝離臺(tái)階高度 10m，采用上、下各 5m 分層開(kāi)采 。采空區(qū)單獨(dú)劃分一個(gè)臺(tái)階，其高度為煤層自然厚度。 （二） 采掘帶寬度 考慮作業(yè)設(shè)備的規(guī)格、采裝作業(yè)條件等因素，確定巖石采掘帶寬度為 10m，煤層采掘帶寬度為 8m。 37 表 471 采剝工作平盤(pán)要素表 符 合 符號(hào)意義 單 位 要素值 采 殘 煤 剝 離 H 臺(tái)階高度 m 10 A 采掘帶寬度 m 10 10 a 臺(tái)階坡面角 176。 第 八 節(jié) 剝離 滅火開(kāi)采方法 一、殘煤回采方法 兩個(gè)治理區(qū)范圍內(nèi)的自燃煤層均為 62 煤層，區(qū)內(nèi)煤層賦存比較平緩，煤層平均厚度分別為 厚度變化不大，傾角為 13176。 根據(jù)確定開(kāi) 采 工藝及運(yùn)輸方式，煤層的采裝將由液壓 挖掘機(jī)完成，并輔以前裝機(jī)采裝。為了徹底治理火區(qū)，需對(duì)煤層底 板 清理，混入底板巖層 ；設(shè)計(jì)確定以推土機(jī)進(jìn)行煤層頂、底板清理、盡可能多的回收煤炭資源。單獨(dú)排放的煤矸石更易發(fā)火。 煤層臺(tái)階采用煤層自然厚度按傾向傾斜分層。利用液壓鏟、反鏟的特性，站在煤層頂板上（爆堆），下挖上裝車(chē)，端面采掘，車(chē)鏟不到煤層底板，防止內(nèi)排土場(chǎng)大塊滾落砸設(shè)備。采剝臺(tái)階均實(shí)行跟蹤式開(kāi)采。 覆蓋層剝離 以水平分層劃分臺(tái)階，最底部剝離臺(tái)階（與煤層交界處），即露煤水平以?xún)A斜分層，依煤層頂板傾角劃分臺(tái)階，其上臺(tái)階一律采用水 平分層剝離方式，其采掘工作面為液壓挖掘機(jī)采挖（較硬巖石地段先行穿孔爆破），端工作面平裝車(chē)方式。 39 第 九 節(jié) 穿爆工程 一、穿孔設(shè)備的選擇和爆破方法確定 本礦剝離物多以粉砂質(zhì)巖類(lèi)、砂巖類(lèi)為主，其次是泥質(zhì)巖類(lèi)巖石。屬于軟弱巖類(lèi)；鈣質(zhì)膠結(jié)的砂巖抗壓強(qiáng)度 ，屬于堅(jiān)硬巖類(lèi)。（ 3）泥巖類(lèi)：抗壓強(qiáng)度 ～ ，一般為，軟化系數(shù) ～ ，屬于軟弱～半堅(jiān)硬巖類(lèi)。為發(fā)揮設(shè)備效率本 設(shè)計(jì)決定采用深孔爆破方法， 對(duì) 煤 層 和部分巖石進(jìn)行 非電、毫秒 爆破。 二、炮孔布置及爆破參數(shù)的確定 根據(jù)采掘帶寬度，臺(tái)階高度和平盤(pán)構(gòu)成要素，設(shè)計(jì)對(duì)煤層、巖層的爆破參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算。 b、按鉆孔安全作業(yè)條件計(jì)算 Wm≥ Ctga ? H+e= 式中 a— — 臺(tái)階坡面角， 70186。 e— — 前排孔至坡頂線(xiàn)的安全距離， 2～ 3m。 超深 C 為了確保煤質(zhì)，減少?gòu)U石混入，設(shè)計(jì)煤層鉆孔 超深為 0m。 設(shè)計(jì)充填長(zhǎng)度 L2=～ 裝藥量計(jì)算 前排孔 ： Q=q ? w ? a ? H= 5 5 =， 后排孔： Q′ == = 治理區(qū)煤臺(tái)階裝藥長(zhǎng)度： （按排孔計(jì)算） mQEL ????????? 式中 LE— — 裝藥長(zhǎng)度， m q— — 炸藥單耗， kg/m3 41 L— — 鉆孔長(zhǎng)度，分別為 D— — 鉆孔孔徑， p— — 炸藥密度， 950kg/m3 Q— — 前排 每孔裝藥量 kg， — — 后排孔裝藥量增加系數(shù)（殘煤爆破） 經(jīng)計(jì)算 LE為 。 （二）巖 層 底盤(pán)抵抗線(xiàn) W a、按深孔爆破經(jīng)驗(yàn)公式 W=（ 2545） d=～ b、按鉆孔安全作業(yè)條件計(jì)算 Wm≥ Ctga?H+e= 式中 α — — 臺(tái)階坡面角， 70186。 孔距 a m=a/w a==1 =，設(shè)計(jì)取 行距 b 采用方形布孔方式 b=(～ )w=～ 設(shè)計(jì)取 。 填塞長(zhǎng)度 Lz=(20～ 25)D=～ 裝藥量計(jì)算 42 前排孔： Q=q ? w ? a ? H= 10=， 后排孔： Q== 10= 裝藥長(zhǎng)度： LE 式中 LE— — 裝藥長(zhǎng) 度， m q— — 炸藥單耗， kg/ m3 , 為后排藥量增加系數(shù) . = 值 D— — 鉆孔孔徑， ； a— — 孔距， b— — 行距 P— — 炸藥密度， 950 kg/ m3 Q— — 每孔裝藥量 ， L— — 鉆孔長(zhǎng)度 ， — — 后排孔裝藥量增加系數(shù)（巖石爆破）。 炮孔布置根據(jù)各采剝臺(tái)階的不同情況分別選取。 л 4 LE= Q D D P 950 = = 43 表 391 爆 破 參 數(shù) 表 項(xiàng)目名稱(chēng) 單位 巖石臺(tái)階 62 下 煤臺(tái)階 注 臺(tái)階高度 m 10 潛孔鉆頭直徑 100mm 臺(tái)階坡面角 176。 90 90 采掘帶寬度 m 10 10 底盤(pán)抵抗線(xiàn) m 5 鉆孔直徑 mm 110 110 鉆孔中心的距離距坡頂線(xiàn) m 2 3 孔 距 m 5 行 距 m 5 超 深 m 0 每孔爆破量 m3 280 25 廢孔率 % 5 1 爆破率 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。 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。 3 v = =，設(shè)計(jì)取邊長(zhǎng) 1m 的大塊巖石需二次爆破。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。 爆破材料消耗見(jiàn)表 392。 爆破工作嚴(yán)格執(zhí)行《露天煤礦爆破規(guī)程》。 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(chē)由各水平工作線(xiàn)經(jīng)移動(dòng)坑線(xiàn)，通過(guò)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。 （三）其它運(yùn)輸 治理工程雜作業(yè)車(chē)、材料及人員等運(yùn)輸均由礦山道路及 坑 內(nèi) 移動(dòng)坑線(xiàn)運(yùn)至各個(gè)工作面。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(guò)端幫環(huán)線(xiàn)進(jìn)行內(nèi)排。 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(chē)密度要求采用礦山三級(jí)道路標(biāo)準(zhǔn)。地面運(yùn)輸干線(xiàn)采用砂石路面。 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(jiàn)表 3101。 盡量少占農(nóng)田或不占農(nóng)田。 （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 。 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。 （三） 排土臺(tái)階坡面角 37176。 （四）最小平盤(pán)寬度 。 （五）兩個(gè)治理區(qū)需要的外排容積 V″ =V′ 表 3111 最小排土工作平盤(pán)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。 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(pán)寬度（ m） 251． 8 121683 30 45 （五）外排土場(chǎng)容積。 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(guò)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(guò)加高內(nèi)排高度來(lái)實(shí)現(xiàn)全部?jī)?nèi)排。 （二） 回填順序 內(nèi)排土場(chǎng) 其 排 棄 過(guò)程即為回填的過(guò)程，汽車(chē)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 。 回填注意事項(xiàng)： 圖31 11 外 排土場(chǎng)最小工作平盤(pán)要素示意圖TBm inG37176。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(chē)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)。 汽車(chē)靠近 排土 臺(tái)階坡頂 往下卸 土 。用 推土機(jī) 垂直 排土線(xiàn)邊緣往下推 汽車(chē)卸土留在排土臺(tái)階上剩余部分的物料 。 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）。 表 3113 內(nèi)排溝底最小平盤(pán)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。 卡車(chē)卸載車(chē)箱傾角 45176。 卡車(chē)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=。 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 h=G m 式 中 G=m hG 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)： （ ） =。如圖 3112 所示。 結(jié)論：內(nèi)排土場(chǎng)坡底 線(xiàn) 距深部采煤臺(tái)階 坡底線(xiàn) 的距離 30m 是安全的。 當(dāng) 62 煤層出現(xiàn) 30m 采空區(qū)之后，便開(kāi)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。 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。 第十二節(jié) 防排水及地下水控制 一、地形、地貌及水系 （見(jiàn)第一章第二節(jié)）； 二、氣候特征 （見(jiàn) 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(lèi)：新生界第四系松散巖類(lèi)孔隙水含水巖組和中生界碎屑巖類(lèi)空隙、裂隙潛水 ~承壓水含水巖組。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。m ，水質(zhì)類(lèi)型以 HCO3～ Cam ，水質(zhì)類(lèi)型以 HCO3～ Ca 型為常見(jiàn)。 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。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