煤礦滅火專項初步設(shè)計.doc

-1- 前前 言言 內(nèi)蒙古 xx 集團(tuán)有限公司 xx 煤礦（以下簡稱 xx 煤礦）位于內(nèi)蒙 古自治區(qū) xx 市 xx 旗 xx 鄉(xiāng) xx 村境內(nèi)。 2005 年自治區(qū)進(jìn)行資源整合時，該礦因資源枯竭被關(guān)閉。xx 人 民政府以 xx 政函2005385 號文肯定了 xx 集團(tuán)與 xx 科技大學(xué)合作 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。2008 年 6 月 xx 省安全工程技術(shù)研究中心編制內(nèi)蒙古 xx 集團(tuán)有限公司 xx 煤礦 煤層自燃火源位置探測報告 。xx 煤炭設(shè)計研究院有限責(zé)任公司受 該礦委托，為該礦編制了本次滅火專項初步設(shè)計。 一、目的及必要性一、目的及必要性 火區(qū)的存在，造成采空區(qū)煤柱自燃的同時排放出的大量一氧化 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。 為消除危害、采出自燃煤柱、減少資源損失、保護(hù)環(huán)境、創(chuàng)造 和諧社會，對該礦采空區(qū)滅火工程的實施尤為必要和緊迫。 本設(shè)計為該火區(qū)治理提供合理、有效、安全的滅火方法。 二、設(shè)計依據(jù)二、設(shè)計依據(jù) （一）設(shè)計委托書； （二） 內(nèi)蒙古自治區(qū)人民政府關(guān)于加強煤田（煤礦）火區(qū)專項 治理工作的實施意見 （內(nèi)政字2007234 號） ； （三）xx 人民政府 xx 政函2005385 號文； -2- （四）xx 省安全工程技術(shù)研究中心于 2008 年 6 月提交的內(nèi) 蒙古 xx 集團(tuán)有限公司 xx 煤礦煤層自燃火源位置探測報告 ； （五） 煤田火災(zāi)滅火規(guī)范（試行） 能源安保1992952 號； （六） 煤炭工業(yè)露天礦設(shè)計規(guī)范 （gb 50197-2005） ； （七） 煤礦安全規(guī)程 （2006 版） ； （八）其它相關(guān)法律、法規(guī)和規(guī)范； （九）礦方提供的 6-2 煤層關(guān)閉時的開采現(xiàn)狀圖，儲量計算圖、 地形圖等。 三、設(shè)計指導(dǎo)思想三、設(shè)計指導(dǎo)思想 （一）認(rèn)真貫徹執(zhí)行國家有關(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； （三）因地制宜、綜合治理、技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、施工安全。 四、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)四、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) （一）火區(qū)治理面積：608348m2； （二）剝離滅火工程采剝總量：2146.84 萬 m3； （三）估算工程總投資為 16778.54 萬元； （四）回收工程煤 134.73 萬噸； （五）剝離滅火總工期 2 年。 五、存在的問題及建議五、存在的問題及建議 （一）6-2 煤層沒有做過資源儲量核實工作，這給滅火治理帶 來了困難，加之活火區(qū)是時間的變量，因此在具體實施過程中，應(yīng) 按實際情況進(jìn)行調(diào)整。 （二）本方案工程量是依據(jù)有關(guān)部門提供的 1：5000 地形圖計 -3- 算的具體工程量依據(jù)實際施工數(shù)量為準(zhǔn)，工程投資應(yīng)根據(jù)實際工程 量進(jìn)行調(diào)整。 （三）被關(guān)閉的礦井，井巷平面圖沒有標(biāo)高，這給采殘煤挖火 源帶來一定的困難。 -4- 第一章第一章概概 況況 第一節(jié)第一節(jié) 礦田礦田位置及交通位置及交通 一、位置一、位置 xx 煤礦位于東勝煤田東南部，xx 旗 xx 鄉(xiāng) xx 村境內(nèi)。行政區(qū)劃 隸屬于 xx 旗 xx 鄉(xiāng) xx 村。 二、交通二、交通 礦區(qū)位于 xx 旗 xx 鄉(xiāng) xx 村境內(nèi)，距 xx 煤礦 1km 處的弓 （家塔）邊（家壕）公路為該礦的主要運輸干線，公路全長 21km，直接與包（頭）府（谷）公路（135km 處）相接，南北 分別通達(dá)陜西大柳塔和東勝。包（頭）神（木）鐵路位于礦區(qū) 西 38km。鐵路、公路四通八達(dá),交通十分便利。 第二節(jié)第二節(jié) 自然地理自然地理 一、地形、地貌一、地形、地貌 勘查區(qū)位于東勝煤田區(qū)域性分水嶺“東勝梁”之南側(cè)，區(qū)內(nèi)地 形總體呈北高南低，東高西低。最高點位于勘查區(qū)北部的 cy10 號孔 附近，海拔標(biāo)高為 1393.4m，最低點位于勘查區(qū)西部的也來色太溝 邊，標(biāo)高為 1304.2m，最大地形標(biāo)高差為 89.2m，一般地形海拔標(biāo)高 -5- 在 13291376m 之間，相對高差為 47m 左右。 勘查區(qū)屬高原侵蝕性丘陵地貌特征，地形縱橫切割，形成梁峁、 溝谷?；鶐r裸露，植被稀少。 二、水系二、水系 勘查區(qū)內(nèi)南北向形成的高地為區(qū)內(nèi)一小型天然分水嶺，西南邊 界處有較大溝谷也來色太溝，區(qū)內(nèi)所有溝谷為束會川支流，為間歇 性河流，只在豐雨期間形成短暫洪流，向南匯入束會川后再向南與 勃牛川交匯，經(jīng)陜西省窟野河最終注入黃河。 三、氣象三、氣象 （一）氣溫 區(qū)內(nèi)屬干燥的半沙漠高原大陸性氣候，晝夜溫差較大，最高氣 溫 35，最低氣溫-29.8。 （二）降水 年降水量 198.5709.7mm，且多集中于 7、8、9 三個月，年蒸 發(fā)量 1850.52660.5mm。日最大降水量 147.9mm，小時最大降水量 58.6mm。 （三）風(fēng) 春秋兩季多風(fēng)，最大風(fēng)速 20m/s。 （四）凍結(jié)期 每年 910 月開始結(jié)冰，翌年五月初解凍，霜凍期 200 天左右， 最大凍土深度 1.50m。 四、地震烈度四、地震烈度 -6- 根據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖 （gb-18306-2001） ，該區(qū)地震動 峰值加速度（g）為 0.05g，比照中國地震烈度區(qū)劃圖（1990） 對 照烈度為 6 度。 第三節(jié)第三節(jié) 火區(qū)地質(zhì)及煤層火區(qū)地質(zhì)及煤層 一、區(qū)域地層一、區(qū)域地層 東勝煤田地層沉積序列與華北石炭二疊紀(jì)各煤田基本相似，地 層區(qū)劃屬于華北地層區(qū)、xx 地層分區(qū)。區(qū)內(nèi)地層由老至新有：上三 疊統(tǒng)延長組（t3y） 、中下侏羅統(tǒng)延安組（j1-2y） 、中侏羅統(tǒng)直羅組 （j2z） 、安定組（j2a） 、上侏羅下白堊統(tǒng)志丹群（j3-k1zh） 、第三系 （n2） 、第四系馬蘭組（q3m）黃土層、第四系（q4） 。其區(qū)域地層特 征見表 1-3-1：區(qū)域地層表。 二、區(qū)域構(gòu)造二、區(qū)域構(gòu)造 東勝煤田位于 xx 臺向斜東勝隆起之東南邊緣地帶基本構(gòu)造形態(tài) 表現(xiàn)為一單斜構(gòu)造，地層走向 n25w,傾向 s65w,傾角 13，具 有寬緩的波狀起伏，斷層不發(fā)育。 三、三、 礦區(qū)地層礦區(qū)地層 根據(jù)礦區(qū)出露及鉆孔揭露，地層由老至新為：三疊系上統(tǒng)延長 組（t3y） ，侏羅系中下統(tǒng)延安組（j1-2y） ，第三系上新統(tǒng)（n2）及第 四系（q） ?，F(xiàn)由老至新分述如下： -7- 表 1-3-1 東勝煤田區(qū)域地層表 系統(tǒng)組 厚度（m） 最小最大 巖 性 描 述 全新統(tǒng)（q4）為源泊相沉積層、沖洪積層和風(fēng)積層 第 四 系 上更 新統(tǒng) 馬蘭組 （q3m） 068.24 淺黃色含砂黃土，含鈣質(zhì)結(jié)核，具柱狀節(jié) 理。不整合于一切地層之上。 第 三 系 上新統(tǒng) (n2)010.14 上部為紅色、土黃色粘土及其膠結(jié)疏松的 砂質(zhì)泥巖，下部為灰黃、棕紅、綠黃色砂 巖、礫巖，夾有砂巖透鏡體。不整合于一 切老地層之上。 白 堊 系 下統(tǒng) 志丹群 k1zh 30230 淺灰、灰綠、棕紅、灰紫色泥巖、粉砂巖、 砂質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖、中砂巖、粗砂巖、細(xì) 礫巖、中夾薄層鈣質(zhì)細(xì)砂巖。斜層理發(fā)育， 下部覺見大型交錯層理。與下伏地層呈不 整合接觸。 安定組 （j2a） 1080 淺灰、灰綠、黃紫褐色泥巖、砂質(zhì)泥巖、 中砂巖。含鈣質(zhì)結(jié)核。 中統(tǒng) 直羅組 （j2z） 1278 灰白、灰黃、灰綠、紫紅色泥巖、砂質(zhì)泥 巖、細(xì)砂巖、中砂巖、粗砂巖。下部夾薄 煤層及油頁巖，含 1 煤組。下伏地層呈平 行不整合。 中下統(tǒng) 延安組 （j1-2y） 78247 灰-灰白色砂巖，深灰色、灰黑色砂質(zhì)泥巖， 泥巖和煤。含 2、3、4、5、6、7 煤組。與 下伏地層呈平行不整合接觸。 侏 羅 系 下統(tǒng) 富縣組 （j1f） 110 上部為淺黃、灰綠、紫紅色泥巖，夾砂巖。 下部以砂巖為主，局部為砂巖與泥巖互層， 底部為淺黃色礫巖。與下伏地層呈平行不 整合。 三 疊 系 上統(tǒng) 延長組 （t3y） 35312 黃、灰綠、紫、灰黑色塊狀中粗砂巖。夾 灰黑、灰綠色泥巖和煤線。與下伏地層呈 平行不整合接觸。 -8- 下統(tǒng) 二馬營組 （t2er） 87367 以灰綠色含砂礫巖、礫巖、紫色泥巖、粉 砂巖為主。 （一）上三疊統(tǒng)延安組 為含煤層地層基底。出露在哈拉界溝以 北勃牛川，暖水川東側(cè)及其各主要支溝兩側(cè)。巖性組合為一套灰綠 色中粗粒砂巖，局部地段為含礫砂巖，夾綠色薄層狀砂質(zhì)泥巖和粉 砂巖。出露厚度在 1040m 之間。普通發(fā)育大型板狀。槽狀交錯層 是延安組的一個顯著沉積特征。結(jié)合區(qū)域性的沉積規(guī)律，說明本區(qū) 延安組仍是典型區(qū)流河沉積體系。 （二）中下侏羅統(tǒng)延安組 為區(qū)內(nèi)含煤地質(zhì)層。在暖水川，勃牛 川東緣及枝狀溝谷兩側(cè)廣泛出露，在 xx 以南由于大面積風(fēng)沙覆蓋， 僅零星出露。巖性組合為一套淺灰色細(xì)砂巖，少量中細(xì)砂巖，灰色 至深灰色粉砂巖，砂質(zhì)泥巖，泥巖和黑色煤層，含有少量的鈣質(zhì)沙 泥巖。據(jù)地表地質(zhì)填圖及鉆探控制，北部僅殘存一段巖，向南殘存 厚度增大，出現(xiàn)二段巖，最多含 4，5，6 三個煤組。據(jù) 10 個鉆孔統(tǒng) 計，延安組殘存厚度 81.70112.01m，且北薄南厚，西薄東厚。與 下伏地層延安組假整合接觸。 （三）第三系上新統(tǒng) 東部壩梁一帶廣泛分布。巖性組合為一套 淺紅色砂質(zhì)泥巖和泥巖，含有豐富的呈層狀發(fā)育的鈣質(zhì)結(jié)構(gòu)?；?處于未完全固結(jié)成巖的較疏松狀態(tài)，在局部地段與黃土有相似特征。 由于沉積后期剝蝕改造作用的強弱差異，出露范圍及現(xiàn)存厚度變化 均比較大。就鉆探控制情況及地表地質(zhì)填圖成果來看，從幾米至數(shù) 十米?？繓|部壩梁一帶出露地段連續(xù)性好，厚度也比較大。與下伏 -9- 地層延安組不整合接觸。 （四）第四系 按成因可分為風(fēng)積砂，沖洪積物，殘坡積物及少 量次生黃土。 第四系地層厚度變化比較大，據(jù)鉆探結(jié)果為 0.4571.04m。不 整合于一切下伏地層之上。 四、礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造四、礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造 井田位于東勝煤田南部，其構(gòu)造形態(tài)為向南西傾斜的單斜 構(gòu)造。據(jù)地面產(chǎn)狀測量結(jié)果，傾向一般為 245左右，傾角 13， 以 6-2 煤層底板等高線來看，沿煤層走向發(fā)育有較寬緩的波狀起伏， 未發(fā)現(xiàn)有明顯的斷層和褶皺，亦無巖漿侵入活動，井田內(nèi)構(gòu)造屬簡 單。根據(jù)以上資料，本區(qū)構(gòu)造復(fù)雜程度確定為簡單類型，即類型。 五、含煤地層煤層及煤質(zhì)五、含煤地層煤層及煤質(zhì) （一）含煤地層 本煤區(qū)含煤地層為侏羅系中下統(tǒng)延安組（j12y） ，其含煤巖系主 要由陸緣碎屑巖組成的陸相沉積地層，沉積環(huán)境為泥炭沼澤相和湖 泊相為主的大型內(nèi)陸盆地。本區(qū)含煤地層上部剝蝕，下部殘存。含 有 6、5、4 三個煤組，共含煤 114 層，一般含煤 36 層。其中可 計算的煤層有 5 層。其中 6-2 煤層為全區(qū)可采煤層，其余均為局部 可采煤層。煤層總厚 2.6511.76m，一般為 68m?？刹珊合禂?shù) 為 13.76%。煤層穩(wěn)定程度為較穩(wěn)定類型。 （二）煤層 -10- 區(qū)內(nèi)共有可采煤層為 6-2。4-1、4-2上和 4-2 煤層可采范圍極有 限且區(qū)段上的完整性被溝谷切割破壞，為不穩(wěn)定煤層。煤層僅發(fā)育 在烏蘭不拉溝以北，自北向南厚度逐漸變薄至湮滅，厚度比較穩(wěn)定， 可采范圍小，為不穩(wěn)定煤層。6-2 煤層在詳查區(qū)內(nèi)為穩(wěn)定煤層。各 可采煤層發(fā)育特征如下： 1、4-1 煤層：分布在普查勘探區(qū)南部，內(nèi)部剝蝕作用強烈，殘 存范圍極有限。鉆探控制見煤點 6 個，僅 4 個點達(dá)到可采厚度。煤 厚 0.42.71m，平均 1.82m?？刹擅汉?1.752.19m，平均 1.98m。 一般含 34 層夾矸，夾矸巖性為砂質(zhì)泥巖。與 4-2 煤層間距平均 13.89m，變化不大。頂板巖性以細(xì)砂巖為主，底板巖性為粉砂巖及 砂質(zhì)泥巖。 2、4-2上煤層：分布在普查區(qū)南部中段，厚 0.541.50m，平均 0.89m。可采厚度 0.951.50m，平均 1.14m。煤層厚度變化不大， 一般為單一無結(jié)構(gòu)煤層，個別點有一層夾矸。頂層巖性為細(xì)砂巖、 粉砂巖，底板為砂質(zhì)泥巖。 3、4-2 煤層：與 4-2上煤層分布范圍大致相同，煤厚 0.261.43m，平均 0.98m?？刹擅汉?0.831.43m。平均 1.20m。 不含夾矸，結(jié)構(gòu)簡單。頂?shù)装寰鶠樯百|(zhì)泥巖為主。 4-2上煤層與 4-2 煤層在 b12、b16、b21 和 b26 一帶層間距小于 0.80m，即兩層煤在該地段合并為一層煤。向西隨層間距加大，逐漸 分開為兩層獨立煤層，層間距的變化規(guī)律經(jīng)露頭追索及鉆探控制非 常明顯。4-2 煤層與 6-2 煤層間距為 67.01m，比較穩(wěn)定，間距變化 -11- 不大，即 4-2 煤層層位亦比較穩(wěn)定。 4、6-2上煤層：分布在普查區(qū)北部 b4-b5-b8-b10 一線及其以北 地段。切割強烈的枝狀溝谷破壞了該煤層在地段上的完整性，就鉆 探控制及地質(zhì)填圖結(jié)果，該煤層向南相變?yōu)樘抠|(zhì)泥巖后自然變薄湮 滅。煤層厚度 0.513.02m,平均 1.85m?？刹擅汉?0.992.55m， 平均 1.76m。一般不含夾矸或只含一層夾矸，結(jié)構(gòu)簡單，與 6-2 煤 層間距 5.9117.75m，平均 13.00m。頂板巖性為砂質(zhì)泥巖、粉砂巖， 底板巖性為細(xì)粒砂巖。 5、6-2 煤層：全區(qū)發(fā)育，除匯編區(qū)南端出現(xiàn)不可采點外，其余 含煤地區(qū)全部可采。詳查區(qū)煤層厚度 4.209.78m，平均 6.44m，可 采煤厚 4.208.76m，平均 6.34m。除 b19 號鉆孔頂部出現(xiàn)三層夾矸 外，一般不含夾矸，少數(shù)底部含一層厚度小于 0.20m 夾矸。煤層結(jié) 構(gòu)簡單。詳查區(qū)以北煤層厚度、結(jié)構(gòu)均發(fā)生了明顯的變化，且枝狀 溝底的破壞也相當(dāng)嚴(yán)重，地段上的完整性已被破壞。煤層自然厚度 1.389.48m，平均 4.42m?？刹擅汉?1.308.08m，平均 4.31m。 一般含 12 層夾矸，最多 34 層，夾矸總厚自 0.08m 至 1.04m， 變化較大。煤層結(jié)構(gòu)中等。在匯編區(qū)，就以往的勘探結(jié)果，6-2 煤 層自詳查區(qū)向南自然分叉變薄至三界塔一帶出現(xiàn)不可采區(qū)，分叉變 薄規(guī)律比較明顯。頂?shù)讕r性均以砂質(zhì)泥巖為主。 （三）煤質(zhì) 1、物理性質(zhì) 首采區(qū)內(nèi)煤呈黑色，風(fēng)化后呈褐色，條痕褐黑黑褐色，呈暗 -12- 淡的瀝青光澤，局部可見油脂光澤，絲炭發(fā)育的層段顯絲絹光澤。 常見貝殼狀及參差狀斷口，外生和內(nèi)生裂隙不發(fā)育，脆性差。節(jié)理 中局部充填有黃鐵礦及方解石薄膜。由于煤巖組分的差異，常見條 帶狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。燃點一般為 300左右，燃燒試驗為劇燃。 殘灰呈粉狀塊狀，灰白灰色。煤風(fēng)化后煤質(zhì)疏松，呈土狀，燃 燒時火焰不大。 2、煤巖特征 （1）宏觀煤巖特征 煤的煤巖組分以暗煤和亮煤為主，絲炭分布于層面，局部含鏡煤 條帶，屬半暗型半亮型煤。 （2）顯微煤巖特征 顯微組分定量鑒定結(jié)果表明，區(qū)內(nèi)可采煤層有機顯微煤巖組分以 絲質(zhì)組和鏡質(zhì)組為主，絲質(zhì)組含量52.8%60.2%，平均56.5%，鏡質(zhì) 組含量28.7%35.6%，平均為32.15%，二者之和占有機顯微煤巖組 分的88.65%。煤中礦物質(zhì)以粘土類含量最高，在13.818.9%之間； 其次為硫化物和碳酸鹽類，前者含量0.06%5.6%，后者含量 1.0%1.3%之間。礦物雜質(zhì)在煤中多以侵染狀、鏈條狀態(tài)賦存，難以 洗選。 六、水文地質(zhì)特征六、水文地質(zhì)特征 （一）礦田水文工程地質(zhì)條件 礦區(qū)具有典型的高原丘陵剝蝕區(qū)地貌特征，屬半荒漠地區(qū)，無 常年地表逕流，區(qū)內(nèi)南北向形成的高地為區(qū)內(nèi)一小型天然分水嶺，西 -13- 南邊界處有較大溝谷也來色太溝，區(qū)內(nèi)所有溝谷為束會川支流，為間 歇性河流，只在暴雨期間形成短暫洪流，向南匯入束會川后再向南與 勃牛川交匯，經(jīng)陜西省窟野河最終注入黃河。 （二）含水層 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： 1、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 15.98m，q=0.11570.5787l/sm，水質(zhì)類型以 hco3camg 型為 主；以南最大為 36.1m，q=0.000610.361 l/sm，水質(zhì)類型以 hco3ca 型為常見。其富水性南部比北部大。 （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。 為黃色的粉細(xì)沙，較強的透水性，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) -14- 2.55540.9l/s，水質(zhì)類型以 hco3ca 型，礦化度為 0.2070.38g/l。泉的流量受降水影響，動態(tài)變化大。 （3）第四系上更新統(tǒng)莎拉烏素組潛水含水層 該含水層組均發(fā)育在“東勝梁”以南，且在煤田西南一帶厚度 較大，富水性相對較強。在其他地段一般富水性弱或不具富水性。 巖性以粉細(xì)砂為主，西南部最厚 107.03m（吉呼爾其） ，q=0.0016- 3.714l/sm，水質(zhì)類型以 hco3na 型為主，礦化度 0.8g/l。 2、中生界碎屑巖類孔隙、裂隙潛水承壓水含水巖組 依據(jù)地下水賦存情況的不同，該含水巖組在煤田內(nèi)一般由以下 四類巖組組成： （1）侏羅系上統(tǒng)-白堊系下統(tǒng)志丹群孔隙、裂隙潛水承壓水 含水巖組(j3-klzh)該含水巖組在煤田內(nèi)分布廣泛，除煤田的東南部 外其他地段均有分布。巖性以礫巖及粗砂巖為主，局部夾細(xì)砂巖及 泥巖。一般呈東薄西厚之勢，最厚可達(dá) 500m 以上，q=0.00782.17 l/sm，水化學(xué)類型以 hco3kna、hco3camg 型為主，礦化度 0.2490.300g/l。在淺部多為潛水，向深部可逐漸過渡為承壓水。 （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。主要分布在煤田的中 部深部地區(qū)，在淺部及東部均遭后期剝蝕。含水層巖性以中、粗礫 砂巖為主。一般由東向西，由南向北逐漸加厚，最大厚度約為 358m，q=0.004370.0274 l/sm，水化學(xué)類型以 clhco3kna 型為主，礦化度 0.7140.95g/l。水利性質(zhì)多為承壓水，局部為潛 -15- 水。 （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。延安組總厚 133.28279.18m，q=0.002700.02611 l/sm， 水質(zhì)類型以 clhco3kna 為常見，礦化度 0.10175.4g/l。富 水性弱。 （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。鉆孔最大揭露厚度 78.75m，q=0.0003080.253 l/sm，水化學(xué)類型為 clkna 型 及 hco3clso4na 型，屬孔隙、裂隙承壓水。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。 （三）礦田水文地質(zhì)類型 本區(qū)最低侵蝕基準(zhǔn)面位于煤田東南的勃牛川內(nèi)，標(biāo)高 1090.8m，煤田內(nèi)各主要可采煤層在淺部區(qū)多位于其之上，而在中深 部則位于其之下，直接棄水含水層碎屑巖類侏羅系中下統(tǒng)延安 組孔隙、裂隙含水巖組富水性微弱（q=0.1 l/sm） ，其補給源以貧 乏的大氣降水為主。據(jù)此，將煤田水文地質(zhì)類型劃分為第一至第二 類第一型，即孔隙至裂隙棄水礦床，水文地質(zhì)條件為簡單型。 七、工程地質(zhì)七、工程地質(zhì) 本區(qū)各主要可采煤層頂板巖性以粉砂巖、砂質(zhì)泥巖為主，底板 -16- 巖性主要為砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，局部為細(xì)粒砂巖。該礦無巖石力學(xué) 樣測試資料，建議煤礦在生產(chǎn)中加強工程地質(zhì)方面的工作，采集一 定數(shù)量的力學(xué)測試樣品；查明各煤層頂?shù)装骞こ痰刭|(zhì)特征，為煤礦 安全生產(chǎn)提供可靠依據(jù)。 第四節(jié)第四節(jié) 火區(qū)礦井火區(qū)礦井 火區(qū)附近有屬 xx 股份有限公司的富華煤礦、富安煤礦、致富煤 礦、李家梁煤礦和被關(guān)閉的小煤礦及 xx 舊井。這些被關(guān)閉的煤礦為 平硐開拓，炮采，四輪運輸，電石燈照明。但從未發(fā)生過瓦斯爆炸 事故。 富華煤礦、富安煤礦、致富煤礦和李家梁煤礦，其設(shè)計能力均 為 120 萬噸/年，采煤方法為綜采。這些現(xiàn)代化礦井距火區(qū)治理均在 2km 以外，與滅火工程在生產(chǎn)建設(shè)互不干擾。 第五節(jié)第五節(jié) 水、電、土水、電、土 一、一、 水源水源 探測區(qū)內(nèi)南北向形成的高地為區(qū)內(nèi)一小型天然分水嶺，西南邊 界處有較大溝谷，為間歇性河流，只在豐雨期間形成短暫洪流，向 南匯入束會川后再向南與勃牛川交匯，經(jīng)陜西省窟野河最終注入黃 河。據(jù)礦方介紹，勃牛川距礦 1km，有常細(xì)流水，年均流量為 4.03m3/s,可為火區(qū)治理降溫用。 -17- 二、電源二、電源 火區(qū)治理電源由神山鎮(zhèn)變電所 10kv 側(cè)不同母線配出。 三、土三、土 第四系地層，有風(fēng)積砂，沖洪積物，殘坡積物及少量次生黃土。 風(fēng)積砂在烏爾兔溝以南廣泛分布，以北地區(qū)僅零星分布。尤其在 xx 溝北側(cè)及其以南大面積分布，為地貌構(gòu)成之主體。 沖洪積物分布在枝狀溝谷谷底，由季節(jié)性的洪積砂，礫石和少 量的沖洪積細(xì)砂，粘土混雜堆積構(gòu)成。殘坡積物在山梁及緩坡處廣 泛分布，由殘積的礫石及坡積的砂和粘土組成，局部地段有少量的 次生黃土。 第四系地層厚度變化比較大，據(jù)鉆探結(jié)果為 0.4571.04m。不 整合于一切下伏地層之上?；饏^(qū)治理，封閉到界的端幫采煤平臺及 煤壁，所用土源豐富。 -18- 第二章第二章 火火 區(qū)區(qū) 第一節(jié)第一節(jié) 火區(qū)火區(qū)塊段的劃分塊段的劃分 根據(jù) xx 省安全技術(shù)研究中心編制的 xx 煤礦煤層自燃位置探 測報告及平面圖，該礦 6-2 煤層的自燃高溫火區(qū)有 2 塊，詳見火區(qū) 平面圖。本設(shè)計按其燃燒現(xiàn)狀分布為塊段和塊段。為搶救資源 兩塊段同時施工滅火。 第二節(jié)第二節(jié) 火區(qū)燃燒狀況火區(qū)燃燒狀況 該礦區(qū)的自燃煤層為 6-2 煤層。煤層平均厚度 6.34m，煤類以 不粘煤為主，煤層為中灰、低中硫、低磷，中高熱值煤。由于煤層 厚度較大，形成采空區(qū)也大，8m8m（房柱 8m 寬，采空間 8m）導(dǎo) 致采空區(qū)塌陷引起地表塌陷坑，造成采空區(qū)漏風(fēng)、煤層自燃。如不 采取必要的措施加以治理，則其燃燒速度加快，會造成更大的資源 -19- 損失和環(huán)境污染。 該礦煤層自燃火區(qū)有兩塊，其著火面積及火勢發(fā)展方向如下： （一）a 區(qū)面積為 89508m2，為一高溫火區(qū)，發(fā)展方向為近南北 方向； （二）b 區(qū)面積為 117916m2，為一高溫火區(qū)，發(fā)展方向為北西 方向。 第三節(jié)第三節(jié) 煤炭損失儲量煤炭損失儲量 一、高溫火區(qū)面積一、高溫火區(qū)面積 依據(jù)報告治理區(qū)內(nèi)高溫火區(qū)面積為 89508m2；治理區(qū)內(nèi) 高溫火區(qū)面積 117916m2。 因為滅火是搶救資源，故兩個火區(qū)同時用露天剝離方法滅火。 由于兩個高溫火區(qū)距離近，分區(qū)治理的結(jié)果，最終將連成一體。如 最終平面圖所示。 二、火燒區(qū)的深度二、火燒區(qū)的深度 2 個火燒區(qū)都是 6-2 煤層露頭或淺部空巷的燃燒，其深度與該 區(qū) 6-2 煤層埋藏深度一致。 三、高溫火區(qū)煤層厚度和容重的確定三、高溫火區(qū)煤層厚度和容重的確定 （一）燃燒煤層厚度 燃燒的 6-2 煤層厚度確定的依據(jù)： -20- 1、 內(nèi)蒙古 xx 集團(tuán)有限公司 xx 煤礦煤層自燃火源位置探測報 告為 6.34m。 2、又據(jù)內(nèi)蒙古自治區(qū)煤田地質(zhì)局東勝煤田宏景塔礦區(qū)詳查地 質(zhì)報告zk 鉆孔柱狀圖，煤層厚度為 5.7m。 3、向礦方技術(shù)人員調(diào)查 62 煤層厚度為 5.7m。 4、礦方于 2008 年 7 月末在 x=436400，y=37503500 補鉆距地 表 40m 深見煤，其厚度 6m。設(shè)計取該層煤的厚度 5.7m。 （二）煤層容重 根據(jù)內(nèi)蒙古 xx 集團(tuán)有限公司 xx 煤礦煤層自燃火源位置探測 報告煤層容重為 1.4t/m3。但設(shè)計核查相鄰礦井 6-2 煤層容重為 1.26 t/m3，設(shè)計采用 1.26 t/m3。 四、燃燒資源儲量估算方法四、燃燒資源儲量估算方法 火區(qū)煤層呈層狀展布，產(chǎn)狀接近水平，煤層穩(wěn)定。據(jù)此選擇地 質(zhì)塊段法進(jìn)行資源儲量損失估算。估算公式為： q=smdk 式中 q殘煤儲量（t） ； s殘煤層塊段面積（m2） ； m自燃的煤層厚度（m） ； d煤的容重（t/m3）1.26t/m3； k殘煤剩余量系數(shù) 50%。 燃燒資源儲量損失估算結(jié)果： 通過同位素測氡法探測，xx2 處 6-2 煤層火燒區(qū)面積 207424， -21- 按 6-2 煤層平均厚度為 5.7m、平均容重為 1.26 t/m3；原礦井回采 率 50%，剩余 50%的煤量為計算，損失資源儲量 2074245.71.260.5=74.48 萬噸。 高溫火區(qū)儲量損失估算見表 2-3-1。 表 2-3-1 高溫火區(qū)儲量損失儲量估算表 i 治理區(qū)高溫火區(qū) 計 計算參數(shù) a 區(qū)b 區(qū) 面積(m2)89508117916 6-2 煤厚(m)5.75.7 容重(t/ m3)1.261.26 查臨近李家梁煤礦 6-2 煤層容重 剩余煤量（%）5050 損失儲量萬噸32.1442.3474.48 高溫火區(qū)影響面積儲量損失見表 2-3-2。 表 2-3-2 高溫火區(qū)影響面積儲量損失表 煤層 影響面積 （m2） 煤層厚度 （m） 剩余煤量 （%） 容重 （t/m3） 損失 （萬噸） 6-21492095.7501.2653.6 第四節(jié)第四節(jié) 火區(qū)探測報告的評價火區(qū)探測報告的評價 -22- 內(nèi)蒙古 xx 集團(tuán)有限公司 xx 煤礦煤層自燃火源位置探測報告 是由 xx 省安全工程技術(shù)研究中心提交的。xx 省安全工程技術(shù)研究 中心采用“國際領(lǐng)先”水平的地面同位素測氡法探測火源位置，該 方法具有操作簡便、成本低、精度高、抗干擾能力強，對地形適應(yīng) 性廣泛等優(yōu)點。探測結(jié)果給出高溫火區(qū)，高溫氧化區(qū)，反映了煤層 的燃燒程度；給出了火源位置、范圍及發(fā)展趨勢，給出了探測結(jié)果 平面圖及立體圖，可作為滅火專項初步設(shè)計的依據(jù)。 火源探測報告主要完成以下任務(wù)： 一、詳細(xì)查明了 xx 煤礦火區(qū)平面分布位置、面積、燃燒深度、 燃燒狀況、發(fā)火原因、燃燒損失煤炭儲量；火區(qū)總面積 0.207424km2，推斷火區(qū)影響面積 0.149209km2,燃燒深度垂深 2030m，燃燒損失煤炭資源儲量和影響資源儲量分別為 74.48 萬噸 和 53.6 萬噸。 二、詳細(xì)了解了含煤地層及其地質(zhì)構(gòu)造；含煤地層為侏羅系中 下統(tǒng)延安組，火區(qū)所處地質(zhì)構(gòu)造為單斜。 三、轉(zhuǎn)載了煤田煤層層數(shù)、層位、厚度、煤層分布范圍及著火 煤層 6-2 層。 四、轉(zhuǎn)載了解了煤質(zhì)特征和煤種：煤層煤質(zhì)優(yōu)異，屬低灰煤、 低硫煤、中高發(fā)熱量的不粘煤（bn31） 。 五、轉(zhuǎn)載了解了自然地理氣象條件、地質(zhì)、地貌特征及水文地 質(zhì)情況；本區(qū)屬干旱半干旱氣候，降雨蒸發(fā)強烈；第四系發(fā)育，典 型的侵蝕性黃土高原地貌，水文地質(zhì)條件簡單。 -23- 六、探測報告，計算儲量損失大，其原因是 6-2 煤層厚度取值 偏大而礦井回采率取值偏小，即應(yīng)為 5.7m 和 50%，而不是 6.34m 和 40%； 七、查閱相臨礦井，6-2 煤層，煤的容重是 1.26t/m3，而不是 1.4t/m3。 第三章第三章 滅火方案滅火方案 第一節(jié)第一節(jié) 滅火方法的確定滅火方法的確定 一、滅火的必要性一、滅火的必要性 （一）由于礦井采空區(qū)地表出現(xiàn)塌陷、裂隙與老窯火區(qū)相連通， 有害氣體通過裂隙往外散發(fā)，嚴(yán)重影響該礦區(qū)的空氣質(zhì)量，危害周 邊地區(qū)人們的健康。只有通過露天剝離方法滅火，進(jìn)行徹底根除火 源，才能達(dá)到現(xiàn)代環(huán)境保護(hù)的要求。因此滅火是環(huán)保的需要，是保 護(hù)人們健康提高生活質(zhì)量的需要。 （二）露天剝離滅火是回收煤炭資源、減少資源損失的需要， -24- 是可持續(xù)發(fā)展的需要。 二、滅火目標(biāo)二、滅火目標(biāo) 由于該礦的火區(qū)一直在蔓延，資源每天都在無代價損耗的同時， 又給周邊生態(tài)環(huán)境構(gòu)成威脅。按照搶救國家煤炭資源、改善本地區(qū) 的生態(tài)環(huán)境。所以本次滅火專項初步設(shè)計，是在該礦火區(qū)范圍內(nèi)將 火源徹底挖除、熄火，為最終目標(biāo)。 三、滅火方法的確定三、滅火方法的確定 為達(dá)到滅火標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計采用露天剝離方式滅火，以徹底根除火 源。 剝離滅火就是在火區(qū)范圍內(nèi)自上而下分臺階開采剝離，超前注 水，降低燃體溫度，挖除火體，其后用黃土覆蓋煤層到界的平臺及 煤壁，隨后通過內(nèi)部排土，利用滅火剝離物，回填滅火采場，最終 在內(nèi)部排土場的平盤上再覆蓋 0.51.0m 厚的黃土，即復(fù)墾綠化。 其特點是滅火效果徹底，但前期投資大，只要自燃煤層埋藏較淺均 可用，該方法滅火并可回收部分煤炭資源，以抵補項目投資。 第二節(jié)第二節(jié)滅火方法的實施滅火方法的實施 滅火方法實施的工序為： 注水降溫自燃的煤層剝離覆蓋的巖層排棄采火區(qū) 的殘煤運輸挖除火源后用黃土封閉端幫，采煤臺階到界的平臺 及煤壁內(nèi)排回填、整平覆土綠化。 -25- 第三節(jié)第三節(jié) 滅火滅火邊坡穩(wěn)定計算邊坡穩(wěn)定計算 一、治理區(qū)采掘場邊坡穩(wěn)定一、治理區(qū)采掘場邊坡穩(wěn)定 （一） 原始資料分析與計算數(shù)據(jù)選擇 1、工程地質(zhì)條件 參照附近富華煤礦儲量核實報告提供的 z2號鉆孔巖石物理力學(xué) 性質(zhì)試驗結(jié)果，見表 3-3-1。 表 3-3-1 z2鉆孔巖石物理力學(xué)試驗成果匯總表 中砂巖細(xì)砂巖粉砂巖泥巖類 真密度 kg/m326612704 2672 2651270825262716 視密度 kg/m320682527 2365 2162233919222434 孔隙率 %5.9223.15 11.49 12.9218.444.3723.91 含水率 %0.050.36 1.28 0.822.401.063.11 吸水率 %1.538.41 3.55 3.915.903.279.33 天然容重 kg/m320712541 2371 2185235321402456 吸水狀態(tài)21.622.6 抗壓強度 自然狀態(tài)8.924.2 22.1 18.127.99.230.7 -26- 普氏系數(shù)0.912.47 2.25 1.852.840.943.13 軟化系數(shù) 0.85 抗拉強度 mpa0.72.00.81.10.71.4 正應(yīng)力7.7821.78 9.33 19.9421.6410.2415.98 45 反應(yīng)力7.7821.78 9.33 19.9421.6410.2415.98 正應(yīng)力3.6711.24 5.17 8.959.187.349.87 55 反應(yīng)力5.2416.05 7.38 12.7813.1110.4914.09 正應(yīng)力1.014.56 2.03 2.202.702.623.55 抗剪 強度 mpa 65 反應(yīng)力2.189.79 4.35 4.715.805.627.61 內(nèi)摩擦角（度分） 31 1441 38 3351 39 1340 01 354738 13 凝聚力 mpa1.77.8 3.3 3.84.44.45.1 彈性模數(shù) et 5.291031 .73104 1.14104 1.131041. 42104 6.911031.1 1104 泊松比0.180.23 0.18 0.170.220.150.23 3、計算數(shù)據(jù)選取 對巖層、煤層凝聚力減弱系數(shù)取值如下： （1）對于長期暴露，3 年以上的邊坡巖體，減弱系數(shù)取值為 0.045。 （2）對于剛剛揭露的工作幫臺階，存在半年左右，考慮原來在 地層中受黃土接觸面風(fēng)化影響的上部巖層（20m 范圍內(nèi)），減弱系 數(shù)取值為 0.2；考慮原來賦存深部非風(fēng)化帶，減弱系數(shù)取值為 0.3。 表 3-3-2 巖石物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)表 凝聚力 巖石名稱容重（t/m3） mpa/m2t/m2 內(nèi)摩擦角 （） -27- 黃土 1.960.0454.525 砂巖 2.370.220.43030 砂質(zhì)泥巖 2.30.1313.328 （3）對于黃土、暫不考慮巖體凝聚力減弱系數(shù)。 （二）滅火采掘場預(yù)想滑動模式及計算方法選擇 1、計算剖面位置的選取治理區(qū)東北幫，其邊坡總高度76m詳見 a-a剖面即從1230水平至1154水平，有下滑的危險，故計算剖面選取 治理區(qū)的東北幫。 2、預(yù)想滑動模式 未來邊坡潛在的滑動模式主要是切割巖層產(chǎn)生的近似圓弧滑動。 見圖3-3-1。另外，由于邊坡巖體內(nèi)存在一些軟弱夾層，因此也存在 沿弱層結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生平面滑動的可能。 3、計算方法選擇 適合本治理區(qū)邊坡預(yù)想滑動模式的穩(wěn)定性計算方法，有條分法 理論，設(shè)計采用fellenius方法對邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行計算。該法將滑體 視為剛性塊。滑動面繞圓心o點并以r為半徑所畫出的圓弧。如圖 3-3-2所示。 按滑動面上抗滑力矩 mr 與下滑力矩 ms 之比導(dǎo)出安全系數(shù) k 的 關(guān)系式。即按m=0，條件：kms-mr=0；k= （3-3-1） mr、ms 的表達(dá)式推導(dǎo)計算過程如下： 將圓弧滑體劃分為 n 個垂直分條，研究第 i 分條的受力情況， 不考慮分條間的力的傳遞關(guān)系，這時分條的下滑力矩 msi 為： ms mr -28- msi=widi di=rsini wi 第 i 分條的巖體自重； i第 i 分條滑面中點的滑面切線與水平軸夾角。 因此 msi=rsin siniw=rti 式中 ti=wsini 整個圓弧段的下滑力矩為： ms= msi=r ti (3-3-2) 式中 n分條總數(shù)。 第 i 分條的抗滑力矩 mri，包括滑面上的摩擦力矩 rfini 和粘 結(jié)力 cili 的力矩 rcili，即 mri=r(fini+cili) 當(dāng)條塊的 ci， 值相同時； mr= mri=rf ni+c li (3-3-3) 式中：fi=tg； ni=wicosi 將式（3-3-2）和式(3-3-3)的值代入式(3-3-1)中得： n i=1 n i=1 n i=1 n i=1 n i=1 n f ni+ i=1 n i=1 ti mr ms =k= 942370 593965 =1.58 n c li i=1 -29- 采場滑體滑面上力的計算見表 3-3-3。 表 3-3-3 采場滑體滑面上力的計算 下滑力抗滑力 m:=r(fn+cl1) rsin d= rsinq wms=dw cos f=tgnf.n c(t/ ) l() c.l fn+cl 1 130 sin68 0.927 121 455.25. 1.96 1079670.375 0.466335 1564.5 55.37 249405 2 130 sin48 0.743 97 8062.3 7 1852700.669 0.579 1278 740 20.4 32.43 662 1402 3 130 sin35 0.574 75 833.48 2.37 1481250.819 0.579 1618 937 20.4 26.39 538 1475 4 130 sin24 0.407 53 712.77 2.37 89517 0.914 0.579 1544 894 20.4 23.6 481 1375 5 130 sin14 0.242 31 488.92 .37 35929 0.97 0.579 1124 651 20.4 22.17 452 1103 6 130 sin5 0.087 11 180.36 2.3 4565 0.996 0.589413 243 13.3 21.55 287530 75939653550 7249 942370 通過上述計算當(dāng)火區(qū)采掘邊坡總高度 90m，邊坡角 40時，其 穩(wěn)定系數(shù)數(shù) 1.58。設(shè)計采用邊坡角 38，而 xx 火區(qū)采場邊坡高度 85.7m，其穩(wěn)定性更大。 （三）火區(qū)外排土場穩(wěn)定計算 1、火區(qū)排土場特點 火區(qū)外排土場不同于露天礦的外排土場，它要將灼熱的矸石和 過火的煤攤開、散熱，因此排棄高度低，臺階較少。該礦火區(qū)排土 場的排棄高度為 20m30m 一個段。 （先排棄溝谷地帶，整平后再漲 高 20m） 。 -30- 2、火區(qū)外排土場不穩(wěn)定的滑坡模式：一為排土場坡底隆起；二 為沿弱層整體下滑；三為排土段垮落。 排土場的滑坡模式有 3 種： （1）排土場坡底隆起，引起下滑，這種情況都發(fā)生在排土場基 底軟，受其上部排土場物料的重力所致。但該地區(qū)無此種地質(zhì)條件。 （2）排土場的基底有弱層受其上部的物料重力，先壓斷上層， 隨之沿弱層整體下滑，如平朔安太堡露天礦南排土場滑坡，但該地 區(qū)無弱層。 （3）段坡滑落一般都發(fā)生在多雨地區(qū)的露天礦排土場，物料著 雨后摩擦系數(shù)降低，其排土段高過一定程度，便垮落，如廣東茂名 油頁巖露天礦，當(dāng)排土段8m 時便垮落,但本地區(qū)雨量少，也無此 條件。 根據(jù)以上分析，該礦滅火區(qū)外排土場：選在礦田界內(nèi)西南角溝 谷中，排棄在溝谷西南兩側(cè)物料的下滑力相互抵消，物料不可能往 外滑移。排棄物料有可能沿原地形表面，順坡平面滑落。如圖 3-3- 3 所示。其穩(wěn)定系數(shù)： k= 下滑力 t=w.sin20= rsin20= 1.960.342 =313.6t 抗滑力 抗滑力 下滑力 l.h 2 73.112.8 2 -31- t=fn=fw.cos20=f rcos20=0.6 1.960.94=517.2t k= =1.65 式中 l排土段斜坡長 73.1m h排土段斜坡長度上的垂高度 12.8m r排棄物料的平均容重 1.96t/m3 q原地形坡面角 20 f摩擦系數(shù) 0.6 二、滅火采場排土場穩(wěn)定性評價二、滅火采場排土場穩(wěn)定性評價 滅火區(qū)采場非工作幫邊坡暴露時間不超過 2 年，按煤炭工業(yè) 露天礦設(shè)計規(guī)范規(guī)定，非工作幫坡暴露時間小于 10 年其穩(wěn)定系數(shù) 允許在 1.11.2 范圍之內(nèi)。本設(shè)計穩(wěn)定系數(shù)為 1.58。故該礦滅火 區(qū)的采場邊坡設(shè)計的穩(wěn)定系數(shù)較高。 外排土場選在火區(qū)礦界內(nèi)西部的溝谷中，剝離滅火拉溝的物料， 先填平溝谷，其后的剝離物再沿斜坡地面排棄，由于原地形緩,只有 20,所以穩(wěn)定系數(shù)高達(dá) 1.65，因此滑移的可能性小。 第四節(jié)第四節(jié) 剝離滅火范圍的確定剝離滅火范圍的確定 一、剝離滅火境界確定的依據(jù)一、剝離滅火境界確定的依據(jù) （一）依據(jù) xx 省安全工程技術(shù)研究中心為內(nèi)蒙古 xx 集團(tuán)有 限公司 xx 煤礦煤層自燃火源位置探測報告及附圖； 517.2 313.6 l.h 2 73.112.8 2 -32- （二） 煤層的賦存條件及露頭位置； （三） 依據(jù)采場邊坡穩(wěn)定所確定的邊坡角度 38； （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。 二、剝離滅火境界的具體圈定二、剝離滅火境界的具體圈定 （一）底部境界的確定 1、因為該礦兩個火區(qū)的煤層自燃都是 6-2 煤層，所以滅火采場 底部，以 6-2 煤層底板為境界。 2、工作幫和非工作幫最終位置的底部界線，以同位素測氡法圈 定的火區(qū)地表界線或影響地表界線，為其深部界線。 （二）地表境界的確定 以確定的底部界線為基線，按確定邊坡角度 38上推至地表， 與地面的交線作為地表的剝離滅火境界線。 三、境界圈定的結(jié)果三、境界圈定的結(jié)果 因為該礦兩火區(qū)直線距離 61m，其兩區(qū)同時拉溝，發(fā)展期兩火 區(qū)的采場將連成一體，直到最終位置。其地面拐點和深部拐點坐標(biāo) 詳見表 3-4-1 和 3-4-2。 表 3-4-1 露天剝離滅火治理區(qū)地面拐點坐標(biāo) 座 標(biāo) 治理區(qū)拐點 xy d14364816.6737450345.73 d24364797.1937450561.52 d34364512.0237450718.68 d44364222.8837450703.04 -33- d54364209.637450861.9 d94364151.3237450044.98 d104364349.23 37450041.34 d114364547.2237450094.08 d94364151.3237450044.98 d54364209.637450861.9 d64363939.8937450843.83 d74363773.0737450789.31 d84363921.2737450107.54 表 3-4-2 露天滅火治理火區(qū)深部拐點坐標(biāo) 座 標(biāo) 治理區(qū)拐點 xy k14364708.4137450389.24 k24364705.3637450492.09 k34364485.0837450615.38 k44364135.2237450615.38 k94364138.4637450144.64 k104364335.2237450144.64 k114364495.2237450187.13 k94364138.4637450144.64 k44364135.2237450615.38 k54364135.2237450789.8 k64363826.4837450782.33 k74363826.6837450594.76 k84363949.5937450144.64 四、剝離滅火境界特征表四、剝離滅火境界特征表 表 3-4-3 剝離滅火境界特征表 治理 地表最大 長度 （m） 地表最大 寬度（m） 滅火采場最 大深度（m） 邊坡角度 治理面積 （m2） 計 67564475.738352528 76140355.738255820 608348 -34- 第五節(jié)第五節(jié) 剝離滅火工藝剝離滅火工藝及設(shè)備選型及設(shè)備選型 一、滅火工藝選擇原則及考慮因素一、滅火工藝選擇原則及考慮因素 開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、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、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，實現(xiàn)生產(chǎn)的靈活性與社會化； （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、排設(shè)備規(guī)格匹配合理。 二、滅火工藝選擇二、滅火工藝選擇 該治理區(qū)煤層賦存平穩(wěn)，覆蓋物主要為第四系表土松散物與第 三系上新統(tǒng)和侏羅系軟巖。從技術(shù)角度考慮所適應(yīng)的開采工藝較多， 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 斗鏟卡車工藝最合適。從技術(shù)經(jīng)濟(jì)上考慮，輪斗一膠帶，吊斗鏟倒 堆，半連續(xù)