采空區(qū)綜合治理實(shí)施方案.doc

精選資料目 錄第一章 治理方案- 1 -第一節(jié) 治理方案- 1 -第二節(jié) 治理流程- 6 -第二章 治理范圍- 7 -第一節(jié) 批復(fù)范圍- 7 -第二節(jié) 治理范圍- 8 -第三章 治理工藝及設(shè)備- 10 -第一節(jié) 剝挖工藝- 10 -第二節(jié)設(shè)備選型- 10 -第三節(jié) 設(shè)備數(shù)量- 13 -第四章 治理程序- 17 -第一節(jié) 拉溝位置- 17 -第二節(jié) 開采程序- 17 -第五章 剝挖方式- 18 -第一節(jié) 殘煤回收方法- 18 -第二節(jié) 殘煤采煤方法- 18 -第三節(jié) 開采參數(shù)- 18 -第四節(jié) 工作面作業(yè)方式- 20 -第六章 爆破工程- 22 -第一節(jié) 穿孔方式，穿孔機(jī)類型- 22 -第二節(jié) 爆破方法- 22 -第三節(jié) 爆破參數(shù)的確定- 22 -第四節(jié) 二次破碎- 23 -第五節(jié) 起爆方式- 23 -第六節(jié) 爆破材料消耗量- 24 -第七章 運(yùn)輸系統(tǒng)- 25 -第一節(jié) 運(yùn)輸方式- 25 -第二節(jié) 運(yùn)輸系統(tǒng)- 25 -第八章 剝離物存放- 26 -第一節(jié) 排棄方式- 26 -第二節(jié) 排土工藝- 26 -第三節(jié) 回填- 27 -第九章 剝挖工程量- 29 -第一節(jié) 殘煤剩余資源量- 29 -第二節(jié) 剝挖量- 30 -第三節(jié) 剝采比- 30 -第一章 治理方案第一節(jié) 治理方案新圪嶗煤礦井工開采已完成并關(guān)閉，形成大面積采空區(qū)，對(duì)礦區(qū)人民的生產(chǎn)生活及環(huán)境構(gòu)成了極大的安全隱患。此次治理方案應(yīng)新煤礦委托，要求針對(duì)采空區(qū)域進(jìn)行徹底治理。經(jīng)過詳細(xì)的調(diào)查訪問查閱，對(duì)區(qū)域地形地貌、煤層埋藏特征、開采現(xiàn)狀、采空區(qū)分布情況進(jìn)行深入的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與了解，并結(jié)合神木縣歷年治理采空區(qū)的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)提出兩種治理方案，分別為充填法治理方案和露天剝挖治理方案。方案一：充填法治理方案要徹底根除采空區(qū)帶來的安全隱患，目前國(guó)內(nèi)研究顯示比較可行的手段是”充填”。用充填料（廢石，尾砂或充填骨料）充填采空區(qū)，用充填料支撐圍巖，可以減緩或阻止圍巖的變形，以保持其相對(duì)的穩(wěn)定，因?yàn)槌涮畈牧峡蓪?duì)礦柱施以側(cè)向力，有助于提高其強(qiáng)度；常用的充填法有:干石充填法、尾砂充填法、膠結(jié)充填法等。用充填法處理采空區(qū)，一方面要求對(duì)采空區(qū)或采空區(qū)巷道的位置、大小以及與相鄰采空區(qū)的所有通道了解清楚，以便對(duì)采空區(qū)進(jìn)行封閉，加設(shè)隔離墻，進(jìn)行充填脫水或防止充填料流失；另一方面，采空區(qū)中必須能有鉆孔、巷道或天井相通，以便充填料能直接進(jìn)入采空區(qū)，達(dá)到密實(shí)、充填采空區(qū)的目的。充填法用于采空區(qū)處理，具有效果好，見效快，充填密實(shí)等優(yōu)點(diǎn)，但是充填法存在施工難度大，成本高，作業(yè)安全性差等缺點(diǎn)，在采用充填法處理采空區(qū)時(shí)一方面要從安全生產(chǎn)的角度，另一方面要從經(jīng)濟(jì)的角度加以考慮，選用合理的充填材料和研究經(jīng)濟(jì)可行的工藝技術(shù)。方案二：露天剝挖治理方案本次采空區(qū)治理范圍位于礦區(qū)內(nèi)5-2煤層頂板破碎區(qū)域，區(qū)內(nèi)地表剝蝕嚴(yán)重，且治理區(qū)周邊綜合環(huán)境比較復(fù)雜。區(qū)域內(nèi)煤層覆蓋層較薄，覆蓋層主要由新生界松散層和中生界基巖兩部分組成，治理區(qū)的平均覆蓋層厚度在49.99m。剝挖方法的特點(diǎn)是治理效果徹底。經(jīng)過對(duì)以往治理的工作效果參照對(duì)比，認(rèn)為新圪嶗煤礦采空區(qū)的治理比較適宜于采用剝挖的治理方式。即在治理區(qū)范圍內(nèi)自上而下分臺(tái)階露天剝挖，挖出采空區(qū)上部的黃土、巖石定點(diǎn)堆放后，挖除殘留的煤炭，用黃土覆蓋煤層露頭，用開挖的剝離物回填開挖坑，平整、再覆蓋黃土，并復(fù)墾綠化。殘煤銷售收入補(bǔ)償采空區(qū)施工費(fèi)用，減少治理成本方案一雖然可以治理采空區(qū)，但投資大，沒有產(chǎn)出，沒有經(jīng)濟(jì)效益，企業(yè)治理積極性不大，且治理不徹底，部分地段在降雨等因素下可能活化，產(chǎn)生新的隱患。方案二不需要國(guó)家投資，企業(yè)利用回收的殘煤價(jià)值，補(bǔ)償治理采空區(qū)的費(fèi)用，且有盈余，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)過經(jīng)濟(jì)技術(shù)方案的比較和論證，方案建議采用露天剝挖的方式進(jìn)行采空區(qū)治理，以達(dá)到徹底根除采空區(qū)帶來的災(zāi)害。故確定新圪嶗煤礦擬采用露天剝挖的治理方案。本治理區(qū)剝挖條件從煤層厚度、賦存條件等方面論述：1、煤層厚度治理區(qū)殘留5-2煤層，采用煤厚為各見煤點(diǎn)直接測(cè)量的煤層厚度（不含夾矸），如塊段內(nèi)或旁側(cè)有多個(gè)鉆孔，則均勻取點(diǎn)，用算術(shù)平均求得塊段平均煤厚2.68m。5-2煤層殘留煤柱面積為：27.34-1.78=25.56；5-2煤層廟宇壓覆殘留煤柱儲(chǔ)量為：1.782.681.3058%=8.2158%=4.76萬噸；5-2煤層殘留煤柱儲(chǔ)量為：25.562.681.3058%=117.9658%=68.42萬噸?？紤]98%的露天回收率，實(shí)際可回收煤量為：68.4298%=67.05萬噸?？苫厥盏馁Y源量大。5-2煤層厚度等值線見圖1-1-1。圖1-1-1 5-2煤層厚度等值線圖2、覆蓋層厚度本區(qū)地貌單元屬黃土丘陵溝壑區(qū)，區(qū)內(nèi)大部分被第四系風(fēng)積沙、沖積層，黃土所覆蓋。治理區(qū)總體地形為南部高北部低，最高處位于煤礦的南部（標(biāo)高1227m），最低處位于煤礦東北部邊緣的灰昌溝溝口與西溝交匯處（標(biāo)高1015m），相對(duì)高差212m。5-2煤層位于延安組第一段的上部，埋深在0m到100m。5-2煤層上覆巖土等厚線圖見圖1-1-2。圖1-1-2 5-2煤層上覆巖土等厚線圖3、剝采比新圪嶗治理區(qū)總剝挖量1344.84萬m3。其中，5-2煤松散層剝挖量465.68萬m3，巖石剝挖量812.11萬m3，殘煤回收量67.05萬m3，煤巖比例為8.26%，平均剝采比為19.06m3/t，境界剝采比為18.65m3/t。剝采比等值線見圖1-1-3；剝挖量剝挖量計(jì)算結(jié)果圖見圖1-1-4；具體剝挖參數(shù)見表1-1-1。圖1-1-3 5-2煤剝采比等值線表1-1-1 治理區(qū)剝挖參數(shù)表4、初始剝挖條件及剝離境界治理區(qū)范圍內(nèi)地勢(shì)西北高東南低，分布2條NW-SE向溝道，其中東南部溝谷可作為初始開挖位置。剝挖由東南部地勢(shì)低處向西、向北推進(jìn)，直到剝挖最終邊界。剝離物初期全部運(yùn)往東南部的外排土場(chǎng)，后期全部?jī)?nèi)排。5、具備外排條件在治理區(qū)東北部，該區(qū)域發(fā)育較長(zhǎng)溝谷灰昌溝，地勢(shì)低洼，是初始臨時(shí)外排的良好外排棄場(chǎng)地。6、水文地質(zhì)條件本區(qū)主要含水層有第四系全新統(tǒng)風(fēng)積沙層含水層、第四系全新統(tǒng)沖積層含水層、侏羅系中統(tǒng)延安組上部風(fēng)化巖段含水層、延安組第二段砂巖裂隙潛水含水層。上述含水層均為富水性弱。其中，延安組第二段砂巖裂隙潛水含水層為5-2煤層的直接充水含水層，其涌水量0.2810.454 L/S，單位涌水量0.0080.0236 L/Sm。7、工程地質(zhì)條件治理區(qū)位于陜北侏羅紀(jì)煤田位于鄂爾多斯臺(tái)向斜東翼陜北斜坡上。據(jù)區(qū)域資料，基底中主要存在吳堡靖邊EW向、保德吳旗NE向、榆林西神木西NE向構(gòu)造帶。榆神礦區(qū)位于陜北侏羅紀(jì)煤田東部，地層總體為NWW向緩傾斜、傾角不足1的單斜構(gòu)造。第二節(jié) 治理流程治理實(shí)施工序：清表腐殖土收集注水降溫上覆土巖層的剝挖排渣火燒區(qū)殘煤的回收及運(yùn)輸開挖坑底部邊界煤層露頭黃土封堵、覆蓋開挖坑回填、整平黃土覆蓋（以備綠化復(fù)墾）綠化。第二章 治理范圍第一節(jié) 批復(fù)范圍一、煤礦概況神木縣西溝鄉(xiāng)新屹嶗煤礦位于陜北侏羅紀(jì)煤田榆（北）神（西）大保當(dāng)普查區(qū)東北部，礦區(qū)南與鑫輪煤礦相鄰，西為大砭窖井田，東、北鄰為無礦權(quán)設(shè)置區(qū)及火燒區(qū)。本礦井田范圍與相鄰礦井的開采無壓茬關(guān)系。礦權(quán)設(shè)置見圖2-1-1。根據(jù)采礦許可證（證號(hào)：C6100002009091120037103），新疙嶗煤礦開采深度：由1080m至1115m標(biāo)高，共有9個(gè)拐點(diǎn)圈定，南北寬2.32km，東西長(zhǎng)2.67km，面積約4.2491km2。開采5-2、5-3煤層，拐點(diǎn)坐標(biāo)見表2-1-1。圖2-1-1 新圪嶗煤礦礦權(quán)設(shè)置示意圖表2-1-1 新圪嶗煤礦井田范圍拐點(diǎn)坐標(biāo)（西安80坐標(biāo)系）第二節(jié) 治理范圍依據(jù)批復(fù)的治理范圍，深度為5-2煤層底板的批準(zhǔn)境界，整體邊坡角度45左右，剝挖境界見圖2-2-1，確定的剝挖地表境界面積0.20km2，深度境界面積0.11km2，剝挖地表境界拐點(diǎn)坐標(biāo)見表2-2-1，剝挖深部境界拐點(diǎn)坐標(biāo)見表2-2-1。圖2-2-1 治理區(qū)剝挖境界表2-2-1 剝挖地表境界拐點(diǎn)坐標(biāo)表表2-2-2 剝挖深部境界拐點(diǎn)坐標(biāo)表第三章 治理工藝及設(shè)備第一節(jié) 剝挖工藝一、工藝選擇原則及考慮因素考慮地形特點(diǎn)，氣候條件、治理區(qū)煤層埋藏條件及煤巖性質(zhì)；設(shè)備類型、規(guī)格及能力；優(yōu)先選擇先進(jìn)設(shè)備；考慮社會(huì)力量；技術(shù)先進(jìn)、性能可靠；設(shè)備規(guī)格匹配合理；考慮境界幾何形狀。二、選擇結(jié)果考慮開挖工程主要采用自購(gòu)設(shè)備，也可設(shè)備租賃或剝挖外包機(jī)制，充分利用社會(huì)力量進(jìn)行剝挖的前提下，單斗-卡車工藝更顯其優(yōu)越性，所以本治理工程選用單斗-卡車工藝作為該剝挖工程的工藝，設(shè)計(jì)暫按外包設(shè)備考慮。第二節(jié) 設(shè)備選型一、概況依據(jù)其它自燃隱患區(qū)和火區(qū)的治理經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合本治理區(qū)的具體條件，設(shè)計(jì)將采用小型挖掘機(jī)、前裝機(jī)和自卸卡車，配合推土機(jī)這種常用的方法進(jìn)行治理。經(jīng)過實(shí)地調(diào)研，1.6m33.0m3液壓鏟屬常用設(shè)備，廣泛應(yīng)用于公路、建筑、小型采礦業(yè)等領(lǐng)域，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。開挖工程主要采用自購(gòu)設(shè)備，也可設(shè)備租賃或剝挖外包機(jī)制，設(shè)計(jì)暫按外包設(shè)備計(jì)算，施工設(shè)備選型主要考慮社會(huì)上常用的機(jī)械。本治理區(qū)地層抗壓強(qiáng)度變化較大，巖層各向異性系數(shù)較大，巖性較為復(fù)雜。除上部剝離的松散層比較松軟，用液壓挖掘機(jī)可直接彩妝，可回收殘煤。殘煤和大部分演示比較堅(jiān)硬，須進(jìn)行穿孔爆破。1、主要設(shè)備用途如下：鉆機(jī)：用于巖石及殘煤的鉆孔。液壓挖掘機(jī)：用于挖掘殘煤之上的松散層和基巖。前裝機(jī)：用于回采殘煤、液壓挖掘機(jī)輔助工作。自卸卡車：用于倒運(yùn)液壓挖掘機(jī)、前裝機(jī)不能就近會(huì)談處理的巖石、松散層和殘煤。2、其他治理設(shè)備及用途雜作業(yè)車：用于炸藥、雷管、等爆破材料的運(yùn)輸及其他運(yùn)輸。履帶推土機(jī)：用于覆土造田、液壓挖掘機(jī)工作面清理、運(yùn)輸?shù)缆沸拗?、維護(hù)等。灑水車用于治理工作面、運(yùn)輸?shù)缆窞⑺祲m，用黃泥封堵煤層暴露面供水。加油車：為采空區(qū)治理的各種設(shè)備提供油料。小型自卸卡車：運(yùn)輸零星無聊、筑路材料等。生產(chǎn)指揮車：為采空區(qū)治理管理人員生產(chǎn)指揮使用。二、設(shè)備選型經(jīng)過實(shí)地調(diào)研，當(dāng)?shù)赝獍?duì)伍采掘設(shè)備主要以1.6m33.0m3液壓鏟為主，運(yùn)輸設(shè)備以15t32t自卸汽車為主?？紤]到年剝離量較大，外排運(yùn)距較遠(yuǎn)，如選用小型設(shè)備，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備數(shù)量眾多，正常采掘、運(yùn)輸作業(yè)無法進(jìn)行。如自購(gòu)較大型設(shè)備，又由于本項(xiàng)目地形條件復(fù)雜，工作線長(zhǎng)度不穩(wěn)定而導(dǎo)致大型設(shè)備無法發(fā)揮效率，因此本次方案選用一下設(shè)備型號(hào)：1、挖掘機(jī)根據(jù)所選定的單斗卡車間斷式工藝，可提供選擇的設(shè)備主要有電鏟、液壓挖掘機(jī)、電動(dòng)液壓挖掘機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)等，按勺斗形式可分為正鏟和反鏟兩種。按照社會(huì)化、通用性考慮，挖掘機(jī)選擇3.0m3液壓鏟作為該項(xiàng)目主要采掘設(shè)備，作業(yè)參數(shù)見表3-2-1。2、自卸卡車根據(jù)生產(chǎn)情況，確定選用35t自卸汽車作為該項(xiàng)目主要運(yùn)輸設(shè)備。35t自卸卡車參數(shù)見表3-2-2。表3-2-1 液壓挖掘機(jī)主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)項(xiàng)目單 位數(shù)據(jù)正鏟反鏟1整機(jī)重量t6563.52鏟斗容量標(biāo)準(zhǔn)斗容m34.03.0斗容范圍m33.55.02.74.03柴油機(jī)型號(hào)M11-C330功率/轉(zhuǎn)速Kw/rpm246/2100燃油箱容量L7264液壓系統(tǒng)類型雙泵雙回路交叉功率變量系統(tǒng)主油路工作壓力MPa30主油路最大流量L/min2400操縱方式液壓先導(dǎo)烤制液壓油箱容量L6505主機(jī)性能回轉(zhuǎn)速度r/min6.0行走速度Km/h3.0最大牽引力kN460爬坡能力%70接地比壓MPa0.096作業(yè)循環(huán)時(shí)間S246作業(yè)參數(shù)動(dòng)臂長(zhǎng)度mm42007100斗桿長(zhǎng)度mm28003000最大挖掘半徑mm906111950最大挖掘深度mm29007704最大挖掘高度mm1002110542最大卸載高度mm79117158斗桿最大推壓力kN174174鏟斗最大破碎力kN214214表3-2-2 自卸卡車規(guī)格表車型TL862發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)WD615.34增壓中冷發(fā)動(dòng)機(jī)功率251kw/2200r/min(340hp/2200r/min)軸距3600mm+1500mm斗容2331m3舉升機(jī)構(gòu)貨箱前段單杠頂起，最大傾翻角度51舉升時(shí)間25s最高車速55km/h最大爬坡能力35%最小轉(zhuǎn)彎半徑10.8/11.2最小離地間隙390mm接近角/離去角29/52外廓尺寸839031003600車廂舉升高度整車裝備質(zhì)量18噸最大撞車質(zhì)量35噸最大設(shè)計(jì)總重量53噸驅(qū)動(dòng)形式64輪胎型號(hào)14.00-24第三節(jié) 設(shè)備數(shù)量一、設(shè)備效率液壓挖掘機(jī)生產(chǎn)能力計(jì)算見表3-3-1。 35t自卸卡車生產(chǎn)能力計(jì)算見表3-3-2。二、設(shè)備數(shù)量主要施工設(shè)備數(shù)量見表3-3-3。表3-3-1 3m3液壓鏟生產(chǎn)能力計(jì)算表項(xiàng) 目單 位物 料表土巖石煤斗容m3333容重t/ m31.72.251.29松散系數(shù)1.21.351.35松散容重t/ m31.421.670.96滿斗系數(shù)111每斗裝卸物料體積m3333每斗裝卸物料重量t4.255.002.87汽車載重t252520汽車實(shí)際載重t25.5025.0020.07汽車可裝卸體積m3232323汽車實(shí)際裝卸體積m3181521汽車滿載斗數(shù)斗657鏟斗循環(huán)時(shí)間s232323汽車入換時(shí)間s252525小時(shí)實(shí)方生產(chǎn)能力m3/h331.29285.71301.08每班工作小時(shí)數(shù)h7.57.57.5班時(shí)間利用系數(shù)0.90.90.9年工作日d330330330氣候影響系數(shù)0.950.950.95檢修、其他影響系數(shù)0.80.80.8日工作班數(shù)班333臺(tái)年純工作小時(shí)數(shù)h5078.705.78.705078.70單位斗容能力104 m3/m56.0848.3750.97臺(tái)年生產(chǎn)能力M m3/a1.681.451.53表3-3-2 35t自卸卡車能力計(jì)算表項(xiàng)目單 位物 料表土巖石電斗容量m333物料容重t/ m31.72.25松散系數(shù)1.21.35松散容重t/ m31.421.67滿斗系數(shù)11每斗裝卸物料體積m333每斗裝卸物料重量t4.255.00汽車載重t2525汽車實(shí)際載重t25.5025.00汽車可裝卸體積m32323汽車實(shí)際裝卸體積m31815汽車滿載斗數(shù)斗65鏟斗循環(huán)時(shí)間s2323汽車入換時(shí)間s2525汽車裝載時(shí)間min2.722.33汽車運(yùn)距km1.001.00汽車平均運(yùn)輸速度km/h20.0020.00汽車運(yùn)輸時(shí)間min6.006.00停留調(diào)頭等待時(shí)間min2.002.00卸車時(shí)間min1.001.00汽車運(yùn)輸周期min11.7211.33每班工作小時(shí)數(shù)h7.57.5小時(shí)時(shí)間利用率50/6050/60班純工作小時(shí)數(shù)h6.256.25班車運(yùn)輸次數(shù)次32.0133.09汽車班運(yùn)輸能力m3480.09367.65年工作日d330330日工作班數(shù)班33出車率0.80.8臺(tái)年純工作小時(shí)數(shù)h4950.004950.00汽車年能力M m3/a0.380.29表3-3-3 主要設(shè)備數(shù)量序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)及規(guī)格單位數(shù)量備注1液壓鏟3m3臺(tái)3剝離、采煤2液壓反鏟0.3m3臺(tái)1炮孔填塞3自卸卡車25t臺(tái)10運(yùn)輸土巖4鉆機(jī)150mm臺(tái)1穿孔5履帶推土機(jī)320HP臺(tái)1排土6履帶推土機(jī)220HP臺(tái)1輔助7履帶推土機(jī)220HP臺(tái)0道路維修8消防灑水兩用車8t臺(tái)2道路9液壓碎石機(jī)0.5m3配液壓頭臺(tái)1二次破碎10裝載機(jī)ZL-50臺(tái)3裝煤、雜業(yè)11壓路機(jī)ZLJ-(58.8kw)臺(tái)1道路12加油機(jī)5t臺(tái)113雜作業(yè)車8t臺(tái)114指揮車0.75皮卡臺(tái)5第四章 治理程序第一節(jié) 拉溝位置治理區(qū)范圍內(nèi)地勢(shì)西北高東南低，分布1條NW-SE向溝道，可作為初始開挖位置。拉溝位置見圖4-1-1。圖4-1-1 剝挖區(qū)拉溝位置圖第二節(jié) 開采程序剝挖由東南部地勢(shì)低處向西北推進(jìn)，直到剝挖最終邊界，再進(jìn)行西北側(cè)的開挖。第五章 剝挖方式第一節(jié) 殘煤回收方法根據(jù)確定的剝挖工藝及運(yùn)輸方式，煤層須先穿孔爆破，采裝由液壓挖掘機(jī)完成，并輔以前裝機(jī)采裝。殘煤由液壓挖掘機(jī)及前裝機(jī)在工作面裝入自卸汽車，由自卸汽車運(yùn)往地面。為了徹底治理采空區(qū)殘留煤自燃造成的污染，設(shè)計(jì)確定以推土機(jī)進(jìn)行底板清理、盡可能多的回收煤炭資源。各煤層臺(tái)階采用煤層自然厚度分層。煤層的回采方法為殘煤均有液壓挖掘機(jī)裝自卸車，煤由自卸卡車裝載經(jīng)工作面移動(dòng)坑線及地面運(yùn)煤干線運(yùn)往地面，采掘臺(tái)階均實(shí)行跟蹤式開挖。第二節(jié) 殘煤采煤方法為了節(jié)省運(yùn)煤設(shè)備投資以及減少儲(chǔ)煤場(chǎng)占地，減少儲(chǔ)煤對(duì)于露天坑附近環(huán)境的污染，設(shè)計(jì)采用25t自卸卡車從露天坑采煤工作面直接運(yùn)出。在生產(chǎn)中應(yīng)該嚴(yán)格按照煤礦安全規(guī)程和煤炭工業(yè)露天設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，對(duì)于進(jìn)入露天采坑進(jìn)行煤炭運(yùn)輸?shù)能囕v統(tǒng)一采用20t礦山型卡車，并且必須滿足安全要求，同時(shí)對(duì)于卡車司機(jī)進(jìn)行安全培訓(xùn)，并且進(jìn)行持證上崗。采煤設(shè)備選擇柴油驅(qū)動(dòng)的液壓挖掘機(jī)并配備一定數(shù)量的前裝機(jī)進(jìn)行采裝。煤層采用頂板露煤?jiǎn)为?dú)分層，挖掘機(jī)一次采全高開采方式進(jìn)行開采，當(dāng)遇到煤層中的夾層巖石時(shí)，采用前裝機(jī)將較大矸石倒入采空的方式進(jìn)行選采。采煤采用液壓挖掘機(jī)配25t自卸汽車運(yùn)至出。第三節(jié) 開采參數(shù)治理區(qū)露天治理采用水平劃分臺(tái)階的方式。上覆第四系松散層厚度不等，根據(jù)其厚度劃分為2個(gè)臺(tái)階，基巖劃分3臺(tái)階，煤層劃分為一個(gè)獨(dú)立臺(tái)階，其開采參數(shù)可參考表5-3-1。表5-3-1 煤礦治理區(qū)剝挖參數(shù)臺(tái)階高度（m）10最小工作平盤寬度（m）4245上覆土臺(tái)階級(jí)數(shù)（級(jí)）2黃土臺(tái)階坡面角（）4045上覆基巖臺(tái)階級(jí)數(shù)（級(jí)）3基巖臺(tái)階坡面角（）6570煤層臺(tái)階數(shù)（級(jí)）1煤臺(tái)階坡面角（）70左右總臺(tái)階數(shù)（級(jí)）6工作幫坡角（）10左右采掘帶寬度（m）15端幫幫坡角（）35左右1、臺(tái)階高度根據(jù)剝挖物和煤的物理力學(xué)性質(zhì)與其埋藏條件，依照采掘設(shè)備規(guī)格，設(shè)計(jì)確定標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階高度為10m，設(shè)計(jì)考慮挖掘和運(yùn)輸?shù)男枰?，根?jù)其厚度劃分為6個(gè)臺(tái)階。煤層按其自燃厚度劃分一個(gè)臺(tái)階。2、采掘帶寬度綜合考慮作業(yè)設(shè)備的規(guī)格、采裝作業(yè)條件等因素，確定剝挖、采煤采掘帶寬度均為15m。3、最小工作平盤寬度平盤寬度的選取主要考慮以下因素：采掘帶寬度，爆堆伸出寬度，運(yùn)輸通道寬度，運(yùn)輸通道離下一臺(tái)階坡頂線的安全距離等。最小工作平盤要素示意圖見圖5-3-1。各參數(shù)見表5-3-2。圖5-3-1 最小工作平盤要素示意圖4、工作臺(tái)階坡面角工作幫松散層新生界黃土臺(tái)階坡面角確定為4045，巖石臺(tái)階坡面角確定為6570，煤臺(tái)階坡面角確定為70。5、幫坡角工作幫坡角根據(jù)上述開采參數(shù)以及煤層賦存條件，正常生產(chǎn)時(shí)，剝挖治理區(qū)的工作幫坡角約10左右。端幫幫坡角正常端幫幫坡角均為35左右。表5-3-2 工作平盤要素表符號(hào)符號(hào)意義單位要素值采煤臺(tái)階剝離臺(tái)階爆破臺(tái)階不爆破臺(tái)階H臺(tái)階高度m101010A采掘帶寬度m151515a臺(tái)階坡面角707045TA坡頂安全距離m2.52.55TB爆堆伸出距離m480T運(yùn)輸通道寬度m15.515.515.5C安全距離m222E其它設(shè)施m425Bmin最小工作平盤寬度m424545第四節(jié) 工作面作業(yè)方式1.剝離臺(tái)階作業(yè)方式根據(jù)推薦的開采工藝，治理剝挖主要采用自營(yíng)為主，自營(yíng)設(shè)備一般采用小型挖掘機(jī)挖掘，采用端工作面平裝車或上裝車，用自卸卡車運(yùn)輸，臺(tái)階水平分層。設(shè)計(jì)推薦的挖掘機(jī)型號(hào)為3m3液壓鏟，自卸卡車噸位為35t。當(dāng)采用平裝車時(shí)為了提高單斗挖掘機(jī)利用效率，其裝車方式一般均采用雙面裝車，只有在工作面工作平盤寬度較小時(shí)采用單面裝車。上部松散層以及風(fēng)化巖由液壓鏟直接采挖，煤層頂板巖石、煤層整臺(tái)階穿爆；自卸汽車運(yùn)輸，推土機(jī)完成平整、清掃工作面和運(yùn)輸通道等輔助作業(yè)。剝離運(yùn)輸通路采用工作幫移動(dòng)坑線。自卸汽車自剝離工作面經(jīng)工作平盤運(yùn)輸通道、工作幫移動(dòng)坑線，升坑到地面礦山公路去外排土場(chǎng)排棄。實(shí)現(xiàn)內(nèi)排后通過端幫臺(tái)階至內(nèi)排土場(chǎng)。2.殘煤采煤方法為了節(jié)省運(yùn)煤設(shè)備投資以及減少儲(chǔ)煤場(chǎng)占地，減少儲(chǔ)煤對(duì)露天礦附近環(huán)境的污染，提高經(jīng)濟(jì)效益，設(shè)計(jì)采用20t級(jí)自卸車從露天坑采煤工作面直接運(yùn)出。在生產(chǎn)中應(yīng)該嚴(yán)格按照煤礦安全規(guī)程和煤炭工業(yè)露天設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，對(duì)于進(jìn)入露天采坑進(jìn)行煤炭運(yùn)輸?shù)能囕v統(tǒng)一采用20t級(jí)礦山型卡車，并且必須滿足安全要求，同時(shí)對(duì)于卡車司機(jī)進(jìn)行安全培訓(xùn)，并且進(jìn)行持證上崗。采煤設(shè)備選擇柴油驅(qū)動(dòng)的液壓挖掘機(jī)并配備一定數(shù)量的前裝機(jī)進(jìn)行采裝。煤層采用頂板露煤?jiǎn)为?dú)分層，挖掘機(jī)一次采全高開采方式進(jìn)行開采，當(dāng)遇到煤層中的夾層巖石時(shí)，采用前裝機(jī)將較大矸石倒入采空的方式進(jìn)行選采。第六章 爆破工程第一節(jié) 穿孔方式，穿孔機(jī)類型本治理區(qū)剝離屋多為層狀碎屑巖，抗壓強(qiáng)度變化大，巖層各向異性系數(shù)較大，巖性較為復(fù)雜，且力學(xué)強(qiáng)度較低。為提高治理工程的鏟裝的工作效率，對(duì)所有未風(fēng)化得巖石和煤層進(jìn)行爆破。依據(jù)選定的工藝設(shè)備，設(shè)計(jì)決定采用深孔爆破方法，進(jìn)行煤、巖石松動(dòng)處理。選用150mm孔徑的淺孔型鉆機(jī)作為本工程的鉆孔設(shè)備。第二節(jié) 爆破方法巖石、殘煤設(shè)計(jì)確定采用多排、深孔微差松動(dòng)的爆破方法。主炸藥選用銨油炸藥，起爆采用起爆彈起爆，采用汽車運(yùn)藥，人工裝藥，小型液壓鏟充填炮孔。穿孔機(jī)在有老空的工作面鉆孔時(shí)，必須制定安全措施，并在專業(yè)人員的指揮下進(jìn)行。在煤及半煤巖等溫度異常的自然發(fā)火區(qū)進(jìn)行爆破作業(yè)時(shí)，必須測(cè)試孔內(nèi)溫度。在明火的炮孔或孔內(nèi)溫度在80以上的高溫炮孔必須采取滅火，降溫措施。高溫孔經(jīng)降溫處理合格后，應(yīng)迅速裝藥起爆。高溫孔應(yīng)采用熱感度低的炸藥，或?qū)⒄ㄋ幚坠茏鞲魺岚b。第三節(jié) 爆破參數(shù)的確定巖石、殘煤爆破設(shè)計(jì)參數(shù)見表6-3-1。表6-3-1 爆破參數(shù)表第四節(jié) 二次破碎1、確定最大允許塊度及工藝要求依據(jù)裝載設(shè)備的不同，3.0m3前裝機(jī)允許最大塊度1.1m。2、不合格大塊發(fā)生及二次破碎方法本露天礦作業(yè)場(chǎng)所較小，設(shè)計(jì)針對(duì)不合格大塊，采用液壓碎石機(jī)進(jìn)行二次破碎的方式。第五節(jié) 起爆方式巖石與煤臺(tái)階起爆方法及爆破順序與煤臺(tái)階的起爆方法及起爆順序相同。1） 本設(shè)計(jì)采用非電力毫秒微差的起爆方法。2） 起爆順序：起爆裝置導(dǎo)爆管間隔器瞬發(fā)雷管起爆彈主炸藥。第六節(jié) 爆破材料消耗量治理期間，各年度爆破材料消耗估算見表6-6-1。表6-6-1 年度爆破材料消耗量第七章 運(yùn)輸系統(tǒng)第一節(jié) 運(yùn)輸方式本治理區(qū)工程全部采用公路運(yùn)輸，通過礦山公路與外部公路完成回采殘煤與剝離物的運(yùn)輸。本治理工程運(yùn)輸分為三個(gè)部分：1、剝離物運(yùn)輸在初期治理區(qū)內(nèi)的土、巖采用自卸汽車由水平工作線經(jīng)移動(dòng)坑線，通過礦山道路運(yùn)往臨時(shí)外排土場(chǎng)，內(nèi)排條件形成后，個(gè)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。2、回采殘煤運(yùn)輸治理區(qū)的回采殘煤經(jīng)坑內(nèi)采煤工作面裝入運(yùn)煤車輛，經(jīng)坑內(nèi)移動(dòng)坑線，地面運(yùn)煤公路，直接外運(yùn)。3、治理工程雜作業(yè)車、材料及人員等運(yùn)輸均由礦山道路及采坑移動(dòng)線運(yùn)至各個(gè)工作面。第二節(jié) 運(yùn)輸系統(tǒng)第八章 剝離物存放第一節(jié) 排棄方式根據(jù)剝挖區(qū)及其周圍的地質(zhì)地形條件，開拓方式，近距離排土以及環(huán)保的要求選擇外排土場(chǎng)地。因露天剝挖量大，本次治理方案未選用臨時(shí)排土場(chǎng)。初期將表土集中堆放在的排土場(chǎng)一處，以供后期土地復(fù)墾時(shí)使用。有火的殘煤和高溫巖土必須灑水降溫后排棄，殘煤必須用黃土覆蓋，以防自燃。受剝挖深度及剝挖最終坡比的限制，本礦區(qū)剝挖初期的全部剝離物除表土外全部排至外排土場(chǎng)，待剝挖區(qū)工作面寬度達(dá)80m后，開始內(nèi)排，內(nèi)排高度52m，最終采坑標(biāo)高回填至1155m標(biāo)高，余下剝挖土石方堆放至礦區(qū)排土場(chǎng)。見圖5-4-1、圖5-4-2。第二節(jié) 排土工藝1、外排土工藝 采用臺(tái)階式堆放，每個(gè)臺(tái)