施工方案说明书.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流施工方案说明书.精品文档.庆业公司三星煤矿采空区灾害综合治理施工方案说明书(一期工程装、运、排)2014年6月前 言1、项目名称、所在位置和隶属关系项目名称:突泉县庆业煤炭有限责任公司三星煤矿采空区灾害综合治理工程项目施工方案说明。突泉县庆业煤炭有限责任公司三星煤矿位于兴安盟突泉县境内,行政隶属突泉县突泉镇管辖,距突泉县突泉镇30km,西南距科右中旗白音胡硕镇35km。2、原单位概况内蒙古自治区突泉县三星矿业有限责任公司成立于2008年,以三星煤矿为主体,整合原平安富煤矿,设计生产能力30万吨,现有职工人数300人,矿区面积0.58平方公里,
2、探明地质储量530.4万吨。3、灾害治理工程实施的必要性和可行性(1)老采空区灾害分析兴安盟现保留的合法矿井均由近三十年来众多小煤矿逐步整合而成,由于主要赋煤井田地质构造复杂,煤层赋存不稳定,以往所有小井均采用边掘、边探、边采、以掘代采为主的回采方式,在现存矿井境界内及周边形成了较大数量的采空区。采空区派生灾害隐患巨大,如采空区大面积悬顶、浮煤自燃发火引发井田火灾、有毒有害气体泄漏、老空巷积水或山洪灌井、不可预测预见及控制的地表突然塌陷等,不仅成为矿井安全生产的重大隐患,也造成了环境污染等次生灾害,恶化了生态环境,同时采空区内残留有大量煤炭资源,伴有自燃发火的可能。这些危害隐患的存不仅对井田煤
3、矿正常生产构成很大威胁,同时对当地自然生态环境和居民生产生活造成不同程度的影响和长期的灾害隐患。2012年以前,三星煤矿开采工艺以房采为主,因此,对采空区进行综合治理,彻底消除采空区灾害,对于改善井田煤矿安全生产条件、减少和消除其对周边生态环境破坏、防止水土流失、回收宝贵压覆煤炭资源,减少对当地居民生产生活的影响,具有重要的现实改善需要和长远的社会意义。(2)必要性1)民生工程的需要多年来,我国经济的快速发展为国家建设、人民生活质量的提高提供了坚实基础,但不可再生类资源的开发,尤其是早期煤炭的开发也为民生工程带来了一定的后患。如何使经济发展与环境友好保持一致、如何让经济发展带动民生工程的改善逐
4、渐成为摆在各级政府和各企业面前的一个重要课题。为了解决好民生问题,政府积极采取措施,甚至不惜投入巨资。然而政府的投入需要大量财政资金的支持,如何寻找到一种既可解决民生工程,又可节省财政开支,从而使财政资金可以倾向其他更重要的领域,且使企业愿意投入并可带来适当回报的方式便摆在政府面前。2)呆滞资源回收的需要老采空区内残留有大量优质煤炭资源,将这部分不可再生资源回收,可极大提高资源回收率和综合利用水平,缓解周边煤炭产品供应紧张形势,从而为煤炭资源的可持续发展做出应有的贡献。对三星煤矿及其周边进行采空区综合治理,可回收采空区内保安煤柱,进一步提高资源回收率。3)消除隐患、生态重建的需要老采空区具有引
5、发多重次生地质灾害的危险性,无需政府投入且企业在微利的情况下进行灾害治理,既可减轻政府负担,又可从根本上消除前述各种隐患、改善矿区生态环境,实现灾害治理区的生态重建。对三星煤矿进行采空区综合治理,利于生态恢复的整体性与持续性,符合我国大力推进生态文明建设的相关政策要求。4)社会发展的需要社会发展的目标是建设环境友好、人民安居乐业、各方利益协调一致的和谐社会。本工程的实施,能够带动当地农牧业及第三产业的发展,改善人居环境和生活条件,促进新农村建设,从而为社会发展做出应有的贡献。(3)可行性1)技术可行性A、以露天剥离方式在治理区内统筹进行灾害治理可行灾害治理区内的地表平坦,采空区范围较大,采用露
6、天方式进行老采空区灾害治理在空间上有保证,适宜进行大规模露天剥离和生态恢复建设。B、在不占用耕地的前提下实现外排可行采空灾害区周边地势平坦且开阔,在不占用耕地的前提下,可以实现排土场的建设。C、对老采空区的采掘安全措施有保障通过设计、实施、监测和管理等多方保证,在实施老采空区资源回收时完全可以做到安全、高效回收,保证灾害治理的顺利实施。D、社会资源对本工程的实施具有较强的支撑作用为了节省灾害治理工程的初期投资,减少灾害治理的风险,本治理工程充分利用社会力量,具有得天独厚的优势。而现在社会上可以进行露天剥挖施工的队伍众多,从而为灾害治理工程的实施提供了社会资源的保证。E、灾害治理实施单位有技术力
7、量保证本工程的实施方,采矿技术力量雄厚,管理经验丰富,为本灾害综合治理工程实施提供了强有力的技术力量保证。2)经济可行性A、本区的优质资源为灾害治理提供了前提本区煤类为气煤,少数肥气煤和弱粘煤,适用于民用、动力用煤,洗后可用做配焦煤,价值较高,这样就为露天剥离方式治理的经济合理剥采比的确定奠定了基础。B、资源类价格上涨为灾害治理提供了经济支撑随着我国资源类需求的不断增长,资源类价格不断上涨,尤其是一次性能源价格的涨幅更是较大,与10年前相比,煤炭价格上涨幅度更是较大,本区煤炭市场价格一直较高且稳定,实施露天剥离方式进行灾害治理,按目前煤炭市场的原煤售价估算,企业不仅可以做到收支平衡,还可以实现
8、微利,从而使企业参与灾害治理的积极性提高,为灾害治理的可靠性提供了保证。C、政府的支持、优秀的设计与企业的科学实施使工程具有可操作性政府提出了民生工程改善的目标。为了实现这一目标,政府为企业搭建了灾害治理的平台,依法在政策及其他相关方面均给予全面的鼓励与支持;再加上设计企业的参与,为灾害综合治理工程科学规划、周密设计,从而使工程在未实施前就有了政策、技术的强有力支撑;企业的积极配合与组织,可使该工程在科学、经济的前提下有效实施。4、工程前期工作如何低成本地消除上述各种灾害隐患,恢复生态环境,成为政府为人民办实事的头等大事。经过实地考察与分析,政府、相关企业及有关专家一致认为,目前灾害区域尚未大
9、面积发火,区域内煤炭售价尚可,为此,可否通过结合灾害区内的资源回收实现这些采空区的灾害治理便被提上议事日程。政府拟以残存资源回收为突破口,不惜以低经济效益或零经济效益为回报进行灾害治理,实现社会效益、生态效益和经济效益互补,建设、发展环境友好型、生态和谐型、本质安全型矿区。兴安盟相关管理部门委托内蒙古煤炭科学研究院有限责任公司编制了兴安盟煤矿采空区灾害综合治理总体规划。内蒙古自治区煤炭工业局以内煤局字【2013】230号)批准该总体规划,三星煤矿采空区为该总体规划其中一个区域,拟实施三星煤矿及其周边采空区灾害综合治理工程,以消除对周边煤矿和农牧民生产生活威胁、改善区域生态环境、回收煤炭资源。为
10、满足灾害治理工程需要,内蒙古自治区煤田地质局153勘探队在三星煤矿进行采空区灾害综合治理勘查工作,编制内蒙古突泉县三星矿业有限责任公司三星煤矿采空区灾害综合治理详细勘查报告,并取得了相应批复文件。第一章 井田概况及地质特征 第一节 井田概况一、位置与交通 三星煤矿位于兴安盟突泉县境内,行政隶属突泉县突泉镇管辖,西南距科右中旗白音胡硕镇35km。其地理坐标:东经:1214738 1214817北纬:451203451249矿区与突泉镇及科右中旗政府驻地白音胡硕镇有砂石及柏油路相通,白音胡硕镇有国道111线向北与乌兰浩特相通,突泉镇至盟府乌兰浩特100km,有省际大通道相通,乌兰浩特有铁路通白城、
11、阿尔山。矿区交通较便利。见交通位置图 (图1-1-1)。二、自然地理与区域经济1、地形地貌 三星煤矿位于大兴安岭南端东南坡与松辽平原过渡地带,靠近松辽平原一侧,地势平坦,偶有些沙丘。矿区地形总体西高东低,最高点位于矿区中间部位,海拔210.10m,四周较低,最低海拔203m,高差仅7m左右。2、水系矿区位于突泉河开阔平坦的河谷之中。南部大额木特河于矿区南1km处通过,与北部通过矿区的突泉河于矿区东南双眼泡附近汇合,二条河均由西北向东南流出区外。二者皆属季节性河流,枯水期干枯断流,洪水期常溢出河道,据1979年7月18日洪水观测:300ZK2孔洪水水位为202.98m(高出地面0.65m);19
12、84年8月14日307SK3孔附近观测,洪水水位204.00m,矿区附近最高洪水位202.98204m。高出地面0.65。矿区突泉河上游8.5km处索金布勒格泡,曾开发为养鱼场,引突泉河水养鱼,水深曾达3m,洪水期泡水常破堤而出,虽有堤坝,但洪水期仍存在洪水破堤而出的情况,从而对下游矿区建设带来潜在危害。3、气象本区气候特征是冬寒时长,夏热时短,昼夜温差变化较大,属中温带干旱大陆性气候。12月份气温最低,最低气温-30.2,平均气温-14.8;7月份气温最高,最高气温40.4,平均气温22.6,年平均气温2.8,平均无霜期140天。年平均降水量442.6mm,68月份为雨季,10月份中旬翌年4
13、 月中旬为雪季,年平均积雪期71120天,最大积雪深度为1025cm。本区平均风速4.8m/s,最大风速为19.8 m/s,10月翌年5月风力最大,风向以西北风为主,多形成风沙天气。从12月开始冻结,翌年4月中旬化透,冻土期为205天,最大冻土深度2.00m。4、地震依据中国地震参数区划图(GB183062001),本区地震动峰值加速度为0.05,对照中国地震裂度区划图(1900),地震裂度为6度,为弱震区,近年来未发生过破坏性地震。 煤矿井田交通位置图5、区域经济本区气候干旱,降雨量远远小于蒸发量,地下水位下降,河水干枯,植被较差。矿区附近居民点稀少,多以牧业为主,农牧结合。农牧业均较落后。
14、矿区西南有布敦花铜矿,现正在开采,北有莲花山铜矿。国家动力电网已通达牤牛海矿区。6、矿井电源原三星煤矿有双回路供电电源,主电源取自突泉农电局牤牛海变电站,线路采用LGJ-70型钢芯铝绞线架空敷设至矿区内,线路电压等级为10kV,长度为1.5km。备用电源取自科右中旗新佳木变电站,电压等级10kv,长度15km。7、供水水源设计在工业场地内打深井,做为矿井供水水源。8、建设材料矿井建设所用的砂、石、水泥、坑木、钢材等建设材料,除砂、石可在本地就地取材外,其它均需外购,本区靠近乌兰浩特及白城等工业城市,建设材料货源充足,采购方便。第二节 地质特征一、矿区地质特征1、地层矿区位于牤牛海煤盆地西南部,
15、盆地古生代地层区划归属北疆兴安大区兴安地层区及华北地层大区内蒙古草原地层区;中新生代地层归属滨太平洋地层区大兴安岭燕山地层分区。详见区域地层表2、构造本区地处大兴安岭第三隆起带的东坡南段,东侧近邻新华夏系松辽沉降带属二者之间的过渡地带。它经受了海西至印支,由印支到燕山的多次构造运动,因此岩浆活动频繁,形成了大面积的火山岩带(山系的形成),并造成了内陆型断陷盆地的形成和发展。从中生代侏罗纪的一些盆地的成因类型和展布方向看,晚侏罗世煤盆地均为北东、北北东向展布的单地堑和地堑型;中早侏罗世多为近东西方向延伸,表明它们的形成是在不同时期,不同方向的大地构造带的控制下形成的。它的形成机制是受中国东部的北
16、北东方向的构造带、东西方向构造带和蒙古弧形构造带三个构造带应力场联合作用的结果,同时也明显地看到后期构造对先期构造的破坏,改造是强烈的。由于区域大地构造运动的影响,而形成了侏罗纪早期东西方向断陷盆地和中期伴随火山喷发出现的北东或北西方向拗陷盆地和火山岩带。牤牛海煤盆地即为早侏罗世形成的一系列近东西方向的隐伏断陷盆地之一。牤牛海煤盆地区域构造位于大兴安岭褶皱带之二级坳陷带(万宝牤牛海坳)中。 区 域 地 层 表界系统组厚度m岩性简述新旧名称代号名称代号新生界第四系全新统Q40-15由风积、冲积、残积、坡积组合 成。上更新统顾乡屯组Q3g0-27常构成二经有阶地,淡褐、棕黄色亚砂土、含钙结构。中更
17、新统大青沟组Q2d0-78湖积层:灰-灰黑淤泥质亚粘土夹砾石粉砂、细砂透镜体。下更新统平合组Q1p20-25冰碛层:褐-褐红色亚粘土夹碎石。白土山组Q1b10-18冰水堆积层:灰白色粘土质砂砾石层。上第三系五叉沟玄武岩NW0-190黑、黑褐色,块状、气孔状、杏仁状构造,似斑状构造,斑晶为斜长石、辉石、角闪石。中生界白垩系下统梅勒图组K1m平山组Kp600-2700中基性火山岩夹中酸性火山碎屑岩及火山碎屑沉积岩、玄武安山岩。上统白音高老 组J3by宝石组J3b260-1900酸性凝灰岩、凝灰质砂岩、凝灰质粉砂岩、凝灰质泥岩。玛尼吐组J3mn付家洼子组J2f200-3000粗面安山岩、流纹岩、中酸
18、性凝灰岩、凝灰岩。满克头鄂博组J3mk呼日格组J2h450-3000杂色酸性凝灰岩、熔接凝灰岩、凝灰砂砾岩,局部夹沉积岩、层凝灰岩。中统万宝组J2w240-660上部灰黑色,细砂、粉砂岩、泥岩夹煤层,中部灰-灰白色砂岩夹煤13-16层,底部灰色砂砾岩、夹凝灰岩。下统红旗组J1h170-1000上部灰白色细、粉砂岩,夹煤线及可采煤层,下部砾岩夹砂岩、安山岩、凝灰岩。古生界二迭系上统林西组P2l1400黄灰、褐、青灰色细砂岩,片理化粉砂岩,砂质板岩、夹灰岩透镜体。下统哲斯组P1z300-1900片理化凝灰细砂岩,泥质粉砂岩,黑色砂岩、粉砂岩夹灰岩透镜体。大石寨组P1d420-1500上段:片理化凝
19、灰砂岩、碎屑岩、夹灰岩。下段:砂岩为主,局部夹中酸性火山熔岩及含铁硅质岩。万宝牤牛海坳陷走向北西,其东北侧为镇西大泡子隆起,南侧为瓦力营子隆起,西侧被马鞍山六户镇构造岩浆带所切割。东北部边缘分布有中、下侏罗统团结、红旗、万宝、裕民、兴安堡、长春岭、黑顶山等煤矿,南缘为牤牛海煤盆地。1)褶皱构造马吉拉呼屯牤牛海晚侏罗世向斜构造:上侏罗统宽缓向斜构造,西南缘倾向北东,倾角10左右,该向斜形成主要受中侏罗统基底控制,后期地层褶皱仅是次要因素。2)断裂构造长60公里之洮南代钦塔拉近东西向压压扭性断裂,通过测区一段表现为北西西方向,它控制了区内燕山早期酸性超基性岩浆岩侵入活动。因上述断裂发生和发展,派生
20、了北北东及北西西向的扭性、压扭性、张扭性断裂,给脉岩侵入提供了通道。3、岩浆岩区内发现有脉岩的侵入体。根据以上资料,本区构造复杂程度确定为简单类型,即类型。4、含煤地层及含煤性矿区范围内,原牤牛海三区地质报告有编号的煤层9层。其中2-3-煤层仅303ZK5见2.06m,303ZK6见0.20(0.68)0.47(1.55)0.62m两个见煤点外,其余钻孔均没见到该煤层,属零星可采煤层。其余8个煤层为可采煤层,分布在1、2煤组内,1煤组三层,自下而上编号为1-1、1-2、1-3,2煤组5层,自下而上编号为2-1-、2-1-、2-2-、2-2-、2-3-。二、煤层与煤质(一)煤层井田内共见9个煤层
21、,由上到下编号为2-3-、2-3-、2-2-、2-2-、2-1-、2-1-、1-3、1-2及1-1号煤层。除2-3-外均为可采煤层。各可采煤层的赋存情况及特征如下:1、1-1煤层位于下部砾岩段上部,1含煤组底部,与砾岩段间距5070m,厚度0.76m2.10m,平均1.26m,含夹石03层,结构简单,倾角1019,顶底板以泥岩、粉砂岩、炭质泥岩为主,大部可采,属较稳定煤层。2、1-2煤层位于1煤组中部。厚度0.99m4.46m,平均2.16m,含夹石02层,结构简单,倾角1520,局部有闪长玢岩呈岩脉侵入。顶板岩性为泥岩、炭质泥岩、砂岩,底板岩性为泥岩、粉砂岩,大部可采,属不稳定煤层,与下伏1
22、-1煤层间距3.31m28.95m,平均13.66m。3、1-3煤层位于1煤组上部。厚度0.74m6.69m,平均2.17m,结构简单,含夹石01层,倾角1523,顶板岩性为泥岩,底板泥岩,局部有侵入体侵入。对煤层煤质有一定影响,大部可采,属不稳定煤层,与下伏1-2煤层间距1.59m47.47m,平均19.77m。4、2-1-煤层位于2煤组下部,厚度0.80m3.33m,平均1.74m,结构简单,含夹石02层,倾角818,个别25,局部见侵入体侵入,顶板顶性为泥岩,个别被侵入体取代,底板泥岩,大部分可采,属不稳定煤层,与下伏1-3煤层间距29.46m93.36m,平均62.17m。5、2-1-
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