地质环境治理项目施工方案
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针对该稳定性较差的塌陷坑主要采用人工抛填的方法进行回填，首先从矿区工业广场以东废料堆运煤矸石20～30m3用来作为骨料回填塌陷坑，后用矿区中部局部出露薄层风积黄土地段采取黄土料10m3，最后采用煤矸石和黄土混合料对坑口进行回填，回填厚度0.5m，回填高度略高于坑口（详见塌陷坑回填设计示意图5-1）。为确保安全，可先采用自卸车拉运土方至塌陷坑附近，再由人工在坑口北侧（煤层底方向）进行抛填，施工过程中在坑北侧铺设木板，木板尺寸大于5m*5m，施工人员在木板上进行抛填作业，采用安全带做好防护工作，并设一
混凝土强度为C20；钢筋为HPB235;保护层厚25mm。在混凝土板上覆土后
设置警示标识。
三、废料堆及废弃采砂坑治理
根据勘查成果，治理区内存在采砂坑2处和废料堆2处两处废弃采砂坑
地处矿区中部梅斯布拉克河流西侧的平台之上，主要由矿山地面建设、工业广
场及建设周边居民采取砂石料所形成。采砂坑近似为矩形，呈南北走向，总占
与防治内各监测点相通视，共布设3个基准控制点。埋设于地下的基准控制点、监
测点全部采用混凝土普通标石有“十”字中心的钢筋标志进行埋设，作测量照准用。
观测点埋石深度不少于40厘米，志顶部露出地面不少于2厘米，标石规格如图5-7。
采空区顶部的监测点则，将有“十”字中心的钢筋标志埋设于桩顶中心，露出桩顶
不少于2厘米（图5-4）。
围。铁丝围栏每间隔10米埋设三角HRB335角钢，基础埋深0.5米，基
础坑0.3×0.4米，用标号C20混凝土浇注。铁丝围栏高1.5米，围栏总
警示牌，共安放21块警示牌，警示牌尺寸为1*1米，正反面书写，安放
警示牌支架高2米。
2、随着采矿活动的进一步进行，结合矿区井上下对照图将围栏及警示
标识逐渐进行扩大，以保证人员及车辆安全。
地面积4253.3m2，采砂坑治理区平面呈不规则形。经计算C1采坑体积约为
5838.1m3，C2采坑体积约为5576.7m3，总体积为11414.8 m3。考虑就近回填
原则，采用废料堆F1就近对C1、C2采坑进行推填，推填方量4132.1m3。
原则使治理工程的拉方量和推填方量总和与采砂坑总体积之间基本上达到
不同的治理方式。
1、废弃立井口
（1）首先由料场取料拉运至废弃井口对其进行完全回填充实，将井口周
边各开挖出宽度大于井口1.00m（每边留设0.50m的工作面），深1.0m的坑，坑
壁开挖坡度按45°。
（2）其次将预先预制好的4.00×3.00m、厚12.00cm的钢筋混凝土板盖上，混
凝土强度为C20；钢筋为HPB235;保护层厚25mm。（填埋井口所需要钢筋见表5-1）
(2)回填材料主要为废渣石及粉土，回填高度填至略高于坑口防止积水回灌。
(3)塌陷坑伴生的地裂缝采取黄土浆回灌的方法，隔绝空气与煤层的直接接触，阻断煤层风化、氧化，保护煤炭资源。
2、塌陷坑稳定性
根据勘查报告，本次治理工程唯一一处塌陷坑稳定性较差，回填方量约21.2m3
3、治理方法及技术指标
（1）治理方法
空区范围随着煤层开采范围的增大及开采水平加深呈动态增大趋势，目前尚不
稳定，其地表形成的地面塌陷坑及地裂缝也处于不稳定状态，地表变形可能随
着采空区空间的扩大而进一步加剧。
勘查区分布有大面积采空区，对当地居民产生潜在的安全隐患，对采
空区采取如下预防治理措施：
1、在采空区四周设置围栏和警示标识，围栏设置在采空塌陷影响区外
设铅丝石笼相结合的方式消能防冲。
由于工程紧邻梅斯布拉克河，施工用水可直接使用河水；初步计算工程挖
方量约为48339m3,土方以卵石为主，现浇砼粗细骨料可直接从挖方土中筛取，
其卵石用量约12855m3,砂用量约6029m3，水泥用量13272m3。
3、导流堤工程
1)导流堤纵断面
纵断面设计主要根据老河道两岸地形布置，充分利用导流堤归顺水流的作
专职安全员随时对塌陷坑及塌陷坑周边地面进行观测，如发现异常应及时撤离，避免意外。针对塌陷坑伴生地裂缝采用黄土灌浆的方法进治理，黄土、水泥经、水配合比1：1：1.5，共需方100m3。
（2）回填技术指标
回填方法主要是人工抛填，不进行分层碾压，压实后坑口高程与
周边地形相协调。施工时先将废渣石及混合填料拉运至塌陷坑，人工回填至设计
3、由生产技术部牵头成立监测队伍，对可能形成地面塌陷地带每日进行
巡视监测，发现问题及时汇报。
五、工程监测
为了准确观测塌陷坑、采空区及地表裂缝的变形情况，在塌陷坑、采空区
及地表裂缝布设4个绝对位移监测点，进行水平方向和垂直方向的变形观测，均
布设在煤矿西区首采区范围内。所有基准控制点均选在防治区外稳定位置，并且
监测的精度不应超过表5-2的规定。
塌陷坑监测的精度要求
类型
水平位移监测的点位中误差（mm）
垂直位移监测的高程中误差（mm）
地表裂缝的观测中误差（mm）
岩质塌陷坑
6
3
0.5
土质塌陷坑
12
10
5
施工期间监测为每天1次；非施工期间为每周一次，当遇大雨暴雨或持续降雨
或变形明显加剧时，绝对位移监测则改为2天一次。当变形量达到预警值或接
标高以上0.5m左右，为确保安全不进行碾压。自然密实沉陷后重复回填至设计标
高以上0.5m，反复3-4次后待坑口高程变化量变化较小后可结束施工。
二、废弃井口治理
治理区现存5处废弃井口，本次治理工程需对其进行治理。根据勘查成果，
5处废弃井口中J1、J4、J5为立井，J2、J3为斜井，对于不同类型废弃井口采取
0.4m，迎水面坡度为1：0.1，背水面坡度为1：0.35，背水面填土夯实，两岸
导流堤长度均为500m，高度由进口桩号0+000的1.2m渐变至末端桩号
0+500的2.0m。
导流堤段底板采用C25F2000W6砼衬砌形式，底板厚度为15cm，底板
下铺设30cm防冻垫层。
由于导流堤为八字渐变收缩形式,桩号0+480—0+500段为扭面段，与引水
F200，W6，现浇砼板每隔3m设一道横向伸缩缝，底板与边板错缝布置，
伸缩缝宽20mm，采用高压闭孔板分缝，缝表面2cm原浆抹平。在渠坡
与渠底相交处设置纵缝，缝宽20mm，采用高压闭孔板分缝，缝表面嵌2cm
原浆抹平，渠道混凝土水泥采用425硫酸盐水泥。
为保护渠顶上部结构，使衬砌板免遭雨水等淘刷，各渠道渠顶上均设置
封顶板，采用C20现浇混凝土，封顶板宽30cm，厚8cm。封顶板每隔2m
设一道伸缩缝，缝宽20mm，分缝材料采用中密苯板（见附图）。
渠相衔接，故取三个断面进行水力计算确定其高度，断面桩号分别为进口0+000，
末端0+480和中间断面0+250（见附图）。
4、引水渠工程
1)引水渠纵断面
本次渠线沿老河道布置，局部截弯取直，采用的纵坡按照地形并参照原
有纵坡确定，采用梯形断面。
2)横断面衬砌型式及材料
渠道底板及边坡衬混凝土板衬砌厚为15cm，混凝土标号采用C25，
在混凝土板上覆土夯实后设置警示标识（见废弃井口治理设计图5-2、废弃井口钢
筋混凝土盖板大样图5-3）。
废弃井口盖板钢筋盖板统计表
表5-1
（3）、对3个废弃井口进行回填，回填后用预制盖板对井口进行封
闭，回填材料采用井口周边的废料堆，并对周边地形进行平整，达到
与周边地形标高相一致的设计标高。
33
2、废弃斜井口
（1）由料场取料拉运至废弃井口对其进行回填，回填至距井口15米处，
采取人工措施在巷道砌筑砖墙。
（2）对于剩余15米巷道完全回填夯实，将井口周边各开挖出宽度大于
井口1.00m（每边留设0.50m的工作面），深1.0m的坑，坑壁开挖坡度按
45°。
（3）然后将预先预制好的4.00×3.00m、厚12.00cm的钢筋混凝土板盖上，
洪标准达到相应设计洪水标准，并保障矿山人员生命财产安全免受威胁。
2、总体布置
防洪布置按照“全面规划、综合治理、长远考虑”的原则，进行防洪保护工
程的系统布置。
根据对于梅斯布拉克煤矿区和矿区内梅斯布拉克河的前期勘查工作，以及
矿区内地质条件和保护范围的划分，本次防洪保护工程主要由导流堤和引水渠
两个部分组成，其布置具体如下。
用，保证导流堤段稳定且不发生冲刷破坏的前提下增大流速，以避免淤积、稳
定水流，采用梯形断面。
导流堤左右岸长度均为500m，沿河道两岸收缩对称布置，采用的纵坡按照
地形并参照原有纵坡确定。
2)横断面衬砌形式及材料
针对导流堤的作用及防渗要求，护砌形式为重力式导流堤，导流堤及该段
底板衬砌材料均采用素砼。
两岸导流堤采用重力式C25F2000W6砼结构，重力式导流堤堤顶宽度
监测点埋石规格示意图
基准控制点、监测点的埋设应符合《工程测量规范》（GB50026-2007）要求。
监测执行标准按《工程测量规范》（GB50026-2007）执行。监测设备采用全站仪，
监测方法采用全站仪极坐标法。观测时架设仪器点和定向点应固定，观测仪器、
观测棱镜在整个观测期不得更换，每次观测应采用正倒镜观测2个测回取平均值。
（1）导流堤
梅斯布拉克河基本为由北向南流动，为避免河道汛期来水淘刷两岸和下渗进入
矿井，导流堤进口位于河道浅层基岩河段上，导流堤进口位置下设砼齿墙与河
床基岩浇筑连接，起到对河道来水的截潜作用。左、右岸导流堤长度均为500
米，呈八字形收缩与引水渠衔接，导流堤桩号0+480～0+500衔接段采用扭面
连接的方式，走向与原河道水流方向一致。
地质环境治理项目施工方案
根据梅斯布拉克煤矿地质环境治理施工设计分为A、B区进行治理，A区主要包括塌陷坑、废弃小窑、砂坑等；B区主要是防渗工程（梅斯布拉克河）。就不同的项目以及施工条件，工艺制定如下方案：
（一）煤矿西区地质灾害及环境治理区（A区）
一、塌陷坑治理
1、治理原则
(1)对塌陷坑的治理，主要采用人工回填的方法。
（2）引水渠
引水渠结合当地洪水特点及地形，本工程渠线的选择主要综合考虑以下原
则：
(1)渠线服从梅斯布拉克煤矿区整体规划的要求；
(2)考虑现状已冲刷的河道，工程量较小的原则；
(3)保证泄洪安全，减少淤积的原则；
引水渠与导流堤相接，渠线基本沿河道布置，局部将河道截弯取直进行洪
道改造。引水渠全长2370米，渠道末端呈八字形扩散，采用下设深齿墙与铺
合理平衡，并使本次治理效果达到最优化和整齐美观。
四、已有采空区治理
矿区内已形成采空区主要有采空I区和采空II区两处，采空I区位于煤
矿西区西部，该采空区主要由原黑英山煤矿采矿活动形成，地表投影面积约
140386m2；采空II区位于煤矿西区中部，为梅斯布拉克煤矿正常生产开采形
成，目前主要集中在首采区范围内，采空区地表投影面积约121260.2 m2。该采
近允许值时，必须即刻通知有关部门采取相应措 施。
（二）梅斯布拉克河防护治理区（B区）
1、防治目的
根据前期勘查报告，梅斯布拉克河防护治理工程采用修建导流堤及引
水渠等水利工程ห้องสมุดไป่ตู้行防护。本次水利防护工程主要是解决梅斯布拉克煤矿区防
洪和渗水的安全问题，通过对矿区范围内梅斯布拉克河防护工程的建设，提高
梅斯布拉克煤矿区的防洪和抗渗能力，防止河岸的进一步侵蚀和坍塌，使其防
混凝土强度为C20；钢筋为HPB235;保护层厚25mm。在混凝土板上覆土后
设置警示标识。
三、废料堆及废弃采砂坑治理
根据勘查成果，治理区内存在采砂坑2处和废料堆2处两处废弃采砂坑
地处矿区中部梅斯布拉克河流西侧的平台之上，主要由矿山地面建设、工业广
场及建设周边居民采取砂石料所形成。采砂坑近似为矩形，呈南北走向，总占
与防治内各监测点相通视，共布设3个基准控制点。埋设于地下的基准控制点、监
测点全部采用混凝土普通标石有“十”字中心的钢筋标志进行埋设，作测量照准用。
观测点埋石深度不少于40厘米，志顶部露出地面不少于2厘米，标石规格如图5-7。
采空区顶部的监测点则，将有“十”字中心的钢筋标志埋设于桩顶中心，露出桩顶
不少于2厘米（图5-4）。
围。铁丝围栏每间隔10米埋设三角HRB335角钢，基础埋深0.5米，基
础坑0.3×0.4米，用标号C20混凝土浇注。铁丝围栏高1.5米，围栏总
警示牌，共安放21块警示牌，警示牌尺寸为1*1米，正反面书写，安放
警示牌支架高2米。
2、随着采矿活动的进一步进行，结合矿区井上下对照图将围栏及警示
标识逐渐进行扩大，以保证人员及车辆安全。
地面积4253.3m2，采砂坑治理区平面呈不规则形。经计算C1采坑体积约为
5838.1m3，C2采坑体积约为5576.7m3，总体积为11414.8 m3。考虑就近回填
原则，采用废料堆F1就近对C1、C2采坑进行推填，推填方量4132.1m3。
原则使治理工程的拉方量和推填方量总和与采砂坑总体积之间基本上达到
不同的治理方式。
1、废弃立井口
（1）首先由料场取料拉运至废弃井口对其进行完全回填充实，将井口周
边各开挖出宽度大于井口1.00m（每边留设0.50m的工作面），深1.0m的坑，坑
壁开挖坡度按45°。
（2）其次将预先预制好的4.00×3.00m、厚12.00cm的钢筋混凝土板盖上，混
凝土强度为C20；钢筋为HPB235;保护层厚25mm。（填埋井口所需要钢筋见表5-1）
(2)回填材料主要为废渣石及粉土，回填高度填至略高于坑口防止积水回灌。
(3)塌陷坑伴生的地裂缝采取黄土浆回灌的方法，隔绝空气与煤层的直接接触，阻断煤层风化、氧化，保护煤炭资源。
2、塌陷坑稳定性
根据勘查报告，本次治理工程唯一一处塌陷坑稳定性较差，回填方量约21.2m3
3、治理方法及技术指标
（1）治理方法
空区范围随着煤层开采范围的增大及开采水平加深呈动态增大趋势，目前尚不
稳定，其地表形成的地面塌陷坑及地裂缝也处于不稳定状态，地表变形可能随
着采空区空间的扩大而进一步加剧。
勘查区分布有大面积采空区，对当地居民产生潜在的安全隐患，对采
空区采取如下预防治理措施：
1、在采空区四周设置围栏和警示标识，围栏设置在采空塌陷影响区外
设铅丝石笼相结合的方式消能防冲。
由于工程紧邻梅斯布拉克河，施工用水可直接使用河水；初步计算工程挖
方量约为48339m3,土方以卵石为主，现浇砼粗细骨料可直接从挖方土中筛取，
其卵石用量约12855m3,砂用量约6029m3，水泥用量13272m3。
3、导流堤工程
1)导流堤纵断面
纵断面设计主要根据老河道两岸地形布置，充分利用导流堤归顺水流的作
专职安全员随时对塌陷坑及塌陷坑周边地面进行观测，如发现异常应及时撤离，避免意外。针对塌陷坑伴生地裂缝采用黄土灌浆的方法进治理，黄土、水泥经、水配合比1：1：1.5，共需方100m3。
（2）回填技术指标
回填方法主要是人工抛填，不进行分层碾压，压实后坑口高程与
周边地形相协调。施工时先将废渣石及混合填料拉运至塌陷坑，人工回填至设计
3、由生产技术部牵头成立监测队伍，对可能形成地面塌陷地带每日进行
巡视监测，发现问题及时汇报。
五、工程监测
为了准确观测塌陷坑、采空区及地表裂缝的变形情况，在塌陷坑、采空区
及地表裂缝布设4个绝对位移监测点，进行水平方向和垂直方向的变形观测，均
布设在煤矿西区首采区范围内。所有基准控制点均选在防治区外稳定位置，并且
监测的精度不应超过表5-2的规定。
塌陷坑监测的精度要求
类型
水平位移监测的点位中误差（mm）
垂直位移监测的高程中误差（mm）
地表裂缝的观测中误差（mm）
岩质塌陷坑
6
3
0.5
土质塌陷坑
12
10
5
施工期间监测为每天1次；非施工期间为每周一次，当遇大雨暴雨或持续降雨
或变形明显加剧时，绝对位移监测则改为2天一次。当变形量达到预警值或接
标高以上0.5m左右，为确保安全不进行碾压。自然密实沉陷后重复回填至设计标
高以上0.5m，反复3-4次后待坑口高程变化量变化较小后可结束施工。
二、废弃井口治理
治理区现存5处废弃井口，本次治理工程需对其进行治理。根据勘查成果，
5处废弃井口中J1、J4、J5为立井，J2、J3为斜井，对于不同类型废弃井口采取
0.4m，迎水面坡度为1：0.1，背水面坡度为1：0.35，背水面填土夯实，两岸
导流堤长度均为500m，高度由进口桩号0+000的1.2m渐变至末端桩号
0+500的2.0m。
导流堤段底板采用C25F2000W6砼衬砌形式，底板厚度为15cm，底板
下铺设30cm防冻垫层。
由于导流堤为八字渐变收缩形式,桩号0+480—0+500段为扭面段，与引水
F200，W6，现浇砼板每隔3m设一道横向伸缩缝，底板与边板错缝布置，
伸缩缝宽20mm，采用高压闭孔板分缝，缝表面2cm原浆抹平。在渠坡
与渠底相交处设置纵缝，缝宽20mm，采用高压闭孔板分缝，缝表面嵌2cm
原浆抹平，渠道混凝土水泥采用425硫酸盐水泥。
为保护渠顶上部结构，使衬砌板免遭雨水等淘刷，各渠道渠顶上均设置
封顶板，采用C20现浇混凝土，封顶板宽30cm，厚8cm。封顶板每隔2m
设一道伸缩缝，缝宽20mm，分缝材料采用中密苯板（见附图）。
渠相衔接，故取三个断面进行水力计算确定其高度，断面桩号分别为进口0+000，
末端0+480和中间断面0+250（见附图）。
4、引水渠工程
1)引水渠纵断面
本次渠线沿老河道布置，局部截弯取直，采用的纵坡按照地形并参照原
有纵坡确定，采用梯形断面。
2)横断面衬砌型式及材料
渠道底板及边坡衬混凝土板衬砌厚为15cm，混凝土标号采用C25，
在混凝土板上覆土夯实后设置警示标识（见废弃井口治理设计图5-2、废弃井口钢
筋混凝土盖板大样图5-3）。
废弃井口盖板钢筋盖板统计表
表5-1
（3）、对3个废弃井口进行回填，回填后用预制盖板对井口进行封
闭，回填材料采用井口周边的废料堆，并对周边地形进行平整，达到
与周边地形标高相一致的设计标高。
33
2、废弃斜井口
（1）由料场取料拉运至废弃井口对其进行回填，回填至距井口15米处，
采取人工措施在巷道砌筑砖墙。
（2）对于剩余15米巷道完全回填夯实，将井口周边各开挖出宽度大于
井口1.00m（每边留设0.50m的工作面），深1.0m的坑，坑壁开挖坡度按
45°。
（3）然后将预先预制好的4.00×3.00m、厚12.00cm的钢筋混凝土板盖上，
洪标准达到相应设计洪水标准，并保障矿山人员生命财产安全免受威胁。
2、总体布置
防洪布置按照“全面规划、综合治理、长远考虑”的原则，进行防洪保护工
程的系统布置。
根据对于梅斯布拉克煤矿区和矿区内梅斯布拉克河的前期勘查工作，以及
矿区内地质条件和保护范围的划分，本次防洪保护工程主要由导流堤和引水渠
两个部分组成，其布置具体如下。
用，保证导流堤段稳定且不发生冲刷破坏的前提下增大流速，以避免淤积、稳
定水流，采用梯形断面。
导流堤左右岸长度均为500m，沿河道两岸收缩对称布置，采用的纵坡按照
地形并参照原有纵坡确定。
2)横断面衬砌形式及材料
针对导流堤的作用及防渗要求，护砌形式为重力式导流堤，导流堤及该段
底板衬砌材料均采用素砼。
两岸导流堤采用重力式C25F2000W6砼结构，重力式导流堤堤顶宽度
监测点埋石规格示意图
基准控制点、监测点的埋设应符合《工程测量规范》（GB50026-2007）要求。
监测执行标准按《工程测量规范》（GB50026-2007）执行。监测设备采用全站仪，
监测方法采用全站仪极坐标法。观测时架设仪器点和定向点应固定，观测仪器、
观测棱镜在整个观测期不得更换，每次观测应采用正倒镜观测2个测回取平均值。
（1）导流堤
梅斯布拉克河基本为由北向南流动，为避免河道汛期来水淘刷两岸和下渗进入
矿井，导流堤进口位于河道浅层基岩河段上，导流堤进口位置下设砼齿墙与河
床基岩浇筑连接，起到对河道来水的截潜作用。左、右岸导流堤长度均为500
米，呈八字形收缩与引水渠衔接，导流堤桩号0+480～0+500衔接段采用扭面
连接的方式，走向与原河道水流方向一致。
地质环境治理项目施工方案
根据梅斯布拉克煤矿地质环境治理施工设计分为A、B区进行治理，A区主要包括塌陷坑、废弃小窑、砂坑等；B区主要是防渗工程（梅斯布拉克河）。就不同的项目以及施工条件，工艺制定如下方案：
（一）煤矿西区地质灾害及环境治理区（A区）
一、塌陷坑治理
1、治理原则
(1)对塌陷坑的治理，主要采用人工回填的方法。
（2）引水渠
引水渠结合当地洪水特点及地形，本工程渠线的选择主要综合考虑以下原
则：
(1)渠线服从梅斯布拉克煤矿区整体规划的要求；
(2)考虑现状已冲刷的河道，工程量较小的原则；
(3)保证泄洪安全，减少淤积的原则；
引水渠与导流堤相接，渠线基本沿河道布置，局部将河道截弯取直进行洪
道改造。引水渠全长2370米，渠道末端呈八字形扩散，采用下设深齿墙与铺
合理平衡，并使本次治理效果达到最优化和整齐美观。
四、已有采空区治理
矿区内已形成采空区主要有采空I区和采空II区两处，采空I区位于煤
矿西区西部，该采空区主要由原黑英山煤矿采矿活动形成，地表投影面积约
140386m2；采空II区位于煤矿西区中部，为梅斯布拉克煤矿正常生产开采形
成，目前主要集中在首采区范围内，采空区地表投影面积约121260.2 m2。该采
近允许值时，必须即刻通知有关部门采取相应措 施。
（二）梅斯布拉克河防护治理区（B区）
1、防治目的
根据前期勘查报告，梅斯布拉克河防护治理工程采用修建导流堤及引
水渠等水利工程ห้องสมุดไป่ตู้行防护。本次水利防护工程主要是解决梅斯布拉克煤矿区防
洪和渗水的安全问题，通过对矿区范围内梅斯布拉克河防护工程的建设，提高
梅斯布拉克煤矿区的防洪和抗渗能力，防止河岸的进一步侵蚀和坍塌，使其防