采空区综合治理实施方案Word下载.docx

1、3、剥采比新圪崂治理区总剥挖量1344.84万m3。其中，5-2煤松散层剥挖量465.68万m3，岩石剥挖量812.11万m3，残煤回收量67.05万m3，煤岩比例为8.26%，平均剥采比为19.06m3/t，境界剥采比为18.65m3/t。剥采比等值线见图1-1-3；剥挖量剥挖量计算结果图见图1-1-4；具体剥挖参数见表1-1-1。图1-1-3 5-2煤剥采比等值线表1-1-1 治理区剥挖参数表4、初始剥挖条件及剥离境界治理区范围内地势西北高东南低，分布2条NW-SE向沟道，其中东南部沟谷可作为初始开挖位置。剥挖由东南部地势低处向西、向北推进，直到剥挖最终边界。剥离物初期全部运往东南部的外排

2、土场，后期全部内排。5、具备外排条件在治理区东北部，该区域发育较长沟谷灰昌沟，地势低洼，是初始临时外排的良好外排弃场地。6、水文地质条件本区主要含水层有第四系全新统风积沙层含水层、第四系全新统冲积层含水层、侏罗系中统延安组上部风化岩段含水层、延安组第二段砂岩裂隙潜水含水层。上述含水层均为富水性弱。其中，延安组第二段砂岩裂隙潜水含水层为5-2煤层的直接充水含水层，其涌水量0.2810.454 L/S，单位涌水量0.0080.0236 L/Sm。7、工程地质条件治理区位于陕北侏罗纪煤田位于鄂尔多斯台向斜东翼陕北斜坡上。据区域资料，基底中主要存在吴堡靖边EW向、保德吴旗NE向、榆林西神木西NE向构造

3、带。榆神矿区位于陕北侏罗纪煤田东部，地层总体为NWW向缓倾斜、倾角不足1的单斜构造。第二节 治理流程治理实施工序：清表腐殖土收集注水降温上覆土岩层的剥挖排渣火烧区残煤的回收及运输开挖坑底部边界煤层露头黄土封堵、覆盖开挖坑回填、整平黄土覆盖（以备绿化复垦）绿化。第二章 治理范围第一节 批复范围一、煤矿概况神木县西沟乡新屹崂煤矿位于陕北侏罗纪煤田榆（北）神（西）大保当普查区东北部，矿区南与鑫轮煤矿相邻，西为大砭窖井田，东、北邻为无矿权设置区及火烧区。本矿井田范围与相邻矿井的开采无压茬关系。矿权设置见图2-1-1。根据采矿许可证（证号：C610000*7103），新疙崂煤矿开采深度：由1080m至1

4、115m标高，共有9个拐点圈定，南北宽2.32km，东西长2.67km，面积约4.2491km2。开采5-2、5-3煤层，拐点坐标见表2-1-1。图2-1-1 新圪崂煤矿矿权设置示意图表2-1-1 新圪崂煤矿井田范围拐点坐标（西安80坐标系）第二节 治理范围依据批复的治理范围，深度为5-2煤层底板的批准境界，整体边坡角度45左右，剥挖境界见图2-2-1，确定的剥挖地表境界面积0.20km2，深度境界面积0.11km2，剥挖地表境界拐点坐标见表2-2-1，剥挖深部境界拐点坐标见表2-2-1。图2-2-1 治理区剥挖境界表2-2-1 剥挖地表境界拐点坐标表表2-2-2 剥挖深部境界拐点坐标表第三章

5、 治理工艺及设备第一节 剥挖工艺一、工艺选择原则及考虑因素考虑地形特点，气候条件、治理区煤层埋藏条件及煤岩性质；设备类型、规格及能力；优先选择先进设备；考虑社会力量；技术先进、性能可靠；设备规格匹配合理；考虑境界几何形状。二、选择结果考虑开挖工程主要采用自购设备，也可设备租赁或剥挖外包机制，充分利用社会力量进行剥挖的前提下，单斗-卡车工艺更显其优越性，所以本治理工程选用单斗-卡车工艺作为该剥挖工程的工艺，设计暂按外包设备考虑。第二节 设备选型一、概况依据其它自燃隐患区和火区的治理经验，结合本治理区的具体条件，设计将采用小型挖掘机、前装机和自卸卡车，配合推土机这种常用的方法进行治理。经过实地调研

6、，1.6m33.0m3液压铲属常用设备，广泛应用于公路、建筑、小型采矿业等领域，设备性能可靠，技术成熟，便于选采，从社会上即可组织配件。开挖工程主要采用自购设备，也可设备租赁或剥挖外包机制，设计暂按外包设备计算，施工设备选型主要考虑社会上常用的机械。本治理区地层抗压强度变化较大，岩层各向异性系数较大，岩性较为复杂。除上部剥离的松散层比较松软，用液压挖掘机可直接彩妆，可回收残煤。残煤和大部分演示比较坚硬，须进行穿孔爆破。1、主要设备用途如下：钻机：用于岩石及残煤的钻孔。液压挖掘机：用于挖掘残煤之上的松散层和基岩。前装机：用于回采残煤、液压挖掘机辅助工作。自卸卡车：用于倒运液压挖掘机、前装机不能就

7、近会谈处理的岩石、松散层和残煤。2、其他治理设备及用途杂作业车：用于炸药、雷管、等爆破材料的运输及其他运输。履带推土机：用于覆土造田、液压挖掘机工作面清理、运输道路修筑、维护等。洒水车用于治理工作面、运输道路洒水降尘，用黄泥封堵煤层暴露面供水。加油车：为采空区治理的各种设备提供油料。小型自卸卡车：运输零星无聊、筑路材料等。生产指挥车：为采空区治理管理人员生产指挥使用。二、设备选型经过实地调研，当地外包队伍采掘设备主要以1.6m33.0m3液压铲为主，运输设备以15t32t自卸汽车为主。考虑到年剥离量较大，外排运距较远，如选用小型设备，会导致设备数量众多，正常采掘、运输作业无法进行。如自购较大型

8、设备，又由于本项目地形条件复杂，工作线长度不稳定而导致大型设备无法发挥效率，因此本次方案选用一下设备型号：1、挖掘机根据所选定的单斗卡车间断式工艺，可提供选择的设备主要有电铲、液压挖掘机、电动液压挖掘机、转载机、铲运机等，按勺斗形式可分为正铲和反铲两种。按照社会化、通用性考虑，挖掘机选择3.0m3液压铲作为该项目主要采掘设备，作业参数见表3-2-1。2、自卸卡车根据生产情况，确定选用35t自卸汽车作为该项目主要运输设备。35t自卸卡车参数见表3-2-2。表3-2-1 液压挖掘机主要技术参数序号项目单 位数据正铲反铲1整机重量t6563.52铲斗容量标准斗容m34.03.0斗容范围3.55.02

9、.74.03柴油机型号M11-C330功率/转速Kw/rpm246/2100燃油箱容量L7264液压系统类型双泵双回路交叉功率变量系统主油路工作压力MPa30主油路最大流量L/min2400操纵方式液压先导烤制液压油箱容量6505主机性能回转速度r/min6.0行走速度Km/h最大牵引力kN460爬坡能力%70接地比压0.096作业循环时间S246作业参数动臂长度mm42007100斗杆长度28003000最大挖掘半径906111950最大挖掘深度29007704最大挖掘高度1002110542最大卸载高度79117158斗杆最大推压力174铲斗最大破碎力214表3-2-2 自卸卡车规格表车型

10、TL862发动机型号WD615.34增压中冷发动机功率251kw/2200r/min（340hp/2200r/min）轴距3600mm+1500mm斗容2331m3举升机构货箱前段单杠顶起，最大倾翻角度51举升时间25s最高车速55km/h最大爬坡能力35%最小转弯半径10.8/11.2最小离地间隙390mm接近角/离去角29/52外廓尺寸839031003600车厢举升高度整车装备质量18吨最大撞车质量35吨最大设计总重量53吨驱动形式6轮胎型号14.00-24第三节 设备数量一、设备效率液压挖掘机生产能力计算见表3-3-1。 35t自卸卡车生产能力计算见表3-3-2。二、设备数量主要施工设

11、备数量见表3-3-3。表3-3-1 3m3液压铲生产能力计算表项 目物 料表土岩石煤容重t/ m31.72.251.29松散系数1.21.35松散容重1.421.670.96满斗系数每斗装卸物料体积每斗装卸物料重量4.255.002.87汽车载重2520汽车实际载重25.5025.0020.07汽车可装卸体积23汽车实际装卸体积181521汽车满载斗数斗7铲斗循环时间s汽车入换时间小时实方生产能力m3/h331.29285.71301.08每班工作小时数h7.5班时间利用系数0.9年工作日d330气候影响系数0.95检修、其他影响系数0.8日工作班数班台年纯工作小时数5078.705.78.7

12、0单位斗容能力104 m3/m56.0848.3750.97台年生产能力M m3/a1.681.451.53表3-3-2 35t自卸卡车能力计算表电斗容量物料容重汽车装载时间min2.722.33汽车运距km1.00汽车平均运输速度km/h20.00汽车运输时间6.00停留调头等待时间2.00卸车时间汽车运输周期11.7211.33小时时间利用率50/60班纯工作小时数6.25班车运输次数次32.0133.09汽车班运输能力480.09367.65出车率4950.00汽车年能力0.380.29表3-3-3 主要设备数量设备名称型号及规格单位数量备注液压铲3m3台剥离、采煤液压反铲0.3m3炮孔

13、填塞自卸卡车25t10运输土岩钻机150mm穿孔履带推土机320HP排土220HP辅助道路维修8消防洒水两用车8t道路9液压碎石机0.5m3配液压头二次破碎装载机ZL-50装煤、杂业11压路机ZLJ-（58.8kw）12加油机5t13杂作业车14指挥车0.75皮卡第四章 治理程序第一节 拉沟位置治理区范围内地势西北高东南低，分布1条NW-SE向沟道，可作为初始开挖位置。拉沟位置见图4-1-1。图4-1-1 剥挖区拉沟位置图第二节 开采程序剥挖由东南部地势低处向西北推进，直到剥挖最终边界，再进行西北侧的开挖。第五章 剥挖方式第一节 残煤回收方法根据确定的剥挖工艺及运输方式，煤层须先穿孔爆破，采装

14、由液压挖掘机完成，并辅以前装机采装。残煤由液压挖掘机及前装机在工作面装入自卸汽车，由自卸汽车运往地面。为了彻底治理采空区残留煤自燃造成的污染，设计确定以推土机进行底板清理、尽可能多的回收煤炭资源。各煤层台阶采用煤层自然厚度分层。煤层的回采方法为残煤均有液压挖掘机装自卸车，煤由自卸卡车装载经工作面移动坑线及地面运煤干线运往地面，采掘台阶均实行跟踪式开挖。第二节 残煤采煤方法为了节省运煤设备投资以及减少储煤场占地，减少储煤对于露天坑附近环境的污染，设计采用25t自卸卡车从露天坑采煤工作面直接运出。在生产中应该严格按照煤矿安全规程和煤炭工业露天设计规范的要求，对于进入露天采坑进行煤炭运输的车辆统一采

15、用20t矿山型卡车，并且必须满足安全要求，同时对于卡车司机进行安全培训，并且进行持证上岗。采煤设备选择柴油驱动的液压挖掘机并配备一定数量的前装机进行采装。煤层采用顶板露煤单独分层，挖掘机一次采全高开采方式进行开采，当遇到煤层中的夹层岩石时，采用前装机将较大矸石倒入采空的方式进行选采。采煤采用液压挖掘机配25t自卸汽车运至出。第三节 开采参数治理区露天治理采用水平划分台阶的方式。上覆第四系松散层厚度不等，根据其厚度划分为2个台阶，基岩划分3台阶，煤层划分为一个独立台阶，其开采参数可参考表5-3-1。表5-3-1 煤矿治理区剥挖参数台阶高度（m）最小工作平盘宽度（m）4245上覆土台阶级数（级）黄

16、土台阶坡面角（）4045上覆基岩台阶级数（级）基岩台阶坡面角（6570煤层台阶数（级）煤台阶坡面角（70左右总台阶数（级）工作帮坡角（10左右采掘带宽度（m）端帮帮坡角（35左右1、台阶高度根据剥挖物和煤的物理力学性质与其埋藏条件，依照采掘设备规格，设计确定标准台阶高度为10m，设计考虑挖掘和运输的需要，根据其厚度划分为6个台阶。煤层按其自燃厚度划分一个台阶。2、采掘带宽度综合考虑作业设备的规格、采装作业条件等因素，确定剥挖、采煤采掘带宽度均为15m。3、最小工作平盘宽度平盘宽度的选取主要考虑以下因素：采掘带宽度，爆堆伸出宽度，运输通道宽度，运输通道离下一台阶坡顶线的安全距离等。最小工作平盘要

17、素示意图见图5-3-1。各参数见表5-3-2。图5-3-1 最小工作平盘要素示意图4、工作台阶坡面角工作帮松散层新生界黄土台阶坡面角确定为4045，岩石台阶坡面角确定为6570，煤台阶坡面角确定为70。5、帮坡角工作帮坡角根据上述开采参数以及煤层赋存条件，正常生产时，剥挖治理区的工作帮坡角约10左右。端帮帮坡角正常端帮帮坡角均为35表5-3-2 工作平盘要素表符号符号意义单位要素值采煤台阶剥离台阶爆破台阶不爆破台阶H台阶高度mA采掘带宽度a台阶坡面角45TA坡顶安全距离2.5TB爆堆伸出距离T运输通道宽度15.5C安全距离E其它设施Bmin最小工作平盘宽度42第四节 工作面作业方式1.剥离台阶

18、作业方式根据推荐的开采工艺，治理剥挖主要采用自营为主，自营设备一般采用小型挖掘机挖掘，采用端工作面平装车或上装车，用自卸卡车运输，台阶水平分层。设计推荐的挖掘机型号为3m3液压铲，自卸卡车吨位为35t。当采用平装车时为了提高单斗挖掘机利用效率，其装车方式一般均采用双面装车，只有在工作面工作平盘宽度较小时采用单面装车。上部松散层以及风化岩由液压铲直接采挖，煤层顶板岩石、煤层整台阶穿爆；自卸汽车运输，推土机完成平整、清扫工作面和运输通道等辅助作业。剥离运输通路采用工作帮移动坑线。自卸汽车自剥离工作面经工作平盘运输通道、工作帮移动坑线，升坑到地面矿山公路去外排土场排弃。实现内排后通过端帮台阶至内排土场。2.残煤采煤方法为了节省运煤设备投资以及减少储煤场占地，减少储煤对露天矿附近环境的污染，提高经济效益，设计采用20t级自卸车从露天坑采煤工作面直接运出。在生产中应该严格按照煤矿安全规程和煤炭工业露天设计规范的要求，对于进入露天采坑进行煤炭运输的车辆统一采用20t级矿山型卡车，并且必须满足安全要求，同时对于卡车司机进行安全培训，并且进行持证上岗。