煤矿采空区火区回填治理实施计划方案

煤矿采空区火区回填治理实施方案

目录

前言 (1)

第一章煤矿概况 (4)

第一节交通位置 (4)

第二节地理经济 (4)

第三节煤层及煤质 (5)

第四节岩性特征 (9)

第五节矿区开发历史及现状 (10)

第二章地质灾害概况 (13)

第一节地质灾害围 (13)

第二节地质灾害特征及危害 (14)

第三章地质灾害治理方案 (16)

第四章地面开挖根除火源工程 (19)

第一节地面开挖围的确定 (19)

第二节地面开挖工程量 (21)

第三节挖掘高温区的注水降温 (22)

第四节开挖工艺及开挖设备 (22)

第五节开挖方案 (25)

第六节开挖作业方式及要素 (26)

第七节穿爆工程 (27)

第八节地面开挖工程运输系统 (28)

第九节外堆土场 (29)

第五章回填工程 (32)

第六章辅助工程 (33)

第一节水源及电源 (33)

第二节简易公路工程 (33)

第三节土建工程 (33)

第四节煤的生产系统 (34)

第七章环境保护及水土保持措施 (35)

第一节环境保护 (35)

第二节土地复垦 (37)

第八章安全措施 (38)

附录：

1．xx县xx煤业有限责任公司xx煤矿采空区火区回填治理实施方案设计委托书。

前言

xx年11月11日国土资厅函[xx]1172号《国土资源部办公厅关于同意xx省xx市探矿权设施方案等22份矿业权设置方案备案的函》同意《xx县xx碱矿区煤炭矿业权设置区划》（以下简称《矿业权设置》）进行备案，《矿业权设置》将原xx煤矿二号井、xx 一号井（xx县xx煤业有限责任公司1号井<煤矿>）、xx煤业有限责任公司煤矿（原xx 煤矿三号井）、xx煤矿五号井划归为四号井田，设置类型为探转采，四号井田围拐点坐标详见表0-1-1，各井田及矿业权设置划定围相对位置关系详见图0-1-1。

表0-1-1 四号井田围拐点坐标(80坐标)

本次采空区火区回填治理围主要分布在原xx一号井（xx县xx煤业有限责任公司1号井<煤矿>）、xx煤业有限责任公司煤矿（原xx煤矿三号井）围南部，其中：xx一号井（xx县xx煤业有限责任公司1号井<煤矿>）：采矿许可证证号：；生产规模：11.00万t/a，矿区面积：1.2299km2，有效期限自2006年12月至2012年12月；开采深度由1159.4m至950m标高。

xx煤业有限责任公司煤矿（原xx煤矿三号井）：生产规模：9.00万t/a，矿区面积：1.0498km2，有效期限自2004年9月至xx年5月；开采深度由1200m至1060m标高。

本次采空区火区回填治理围一号井、三号井均为仓储式采煤方法，回采率在30%以下。

根据矿方提供相关资料，治理区围地表采空区塌陷坑、缝隙、着火点及火山岩随处可见，煤层露头煤长期自燃氧化，地面裂隙向井下采空区不断供氧，引起井下工作面着火，严重威胁矿井下阶段开发建设。

xx县xx煤业有限责任公司重组以后，中泰集团成为控股股东，大力提倡安全环保的发展理念，为保障矿井下一步开发建设，避免采空区残煤自燃发火引发更大规模火灾，同时本着保护资源、治理环境的原则，将投入相应的整改治理资金，对该矿采空区塌陷、裂隙、自燃发火区等灾害隐患进行治理。受xx县xx煤业有限责任公司委托，xx煤炭设

计研究院有限责任公司根据相关规程规编制《xx县xx煤矿采空区火区回填治理实施方案》。

一、编制设计的依据

1．设计委托书。

2．煤矿提供的火区资料。

3．xx维吾尔自治区煤田地质局一五六煤田地质勘探队2008年3月编制完成的《xx 县克尔碱煤矿区xx井田勘探报告》；

4．xx维吾尔自治区煤田地质局一五六煤田地质勘探队2003年4月编制完成的《xx 县布尔碱煤矿区煤矿生产地质报告》；

5．《煤田火区灭火规》试行；

6．《煤炭工业露天矿设计规》（GB50197-2015）；

7．《煤矿安全规程》（2016年版）等与煤炭行业有关的其他规程规。

二、设计指导思想

1．执行“安全第一，预防为主”的安全生产方针。

2．贯彻执行火区治理原则：“统一规划，统筹安排，整体推进，综合治理，先易后难，科学有序，先控制，后灭火”。

3．执行“因地制宜，综合治理，技术可行，经济合理，施工安全”的灭火设计原则。

4．优先考虑采用露天开挖并回填方式进行灾害治理，对该区域火区进行开挖，彻底根治火源，回填覆土、适当进行绿化。

5．选择适合本矿地质灾害特点开挖工艺，节省治理费用，提高工效。

6．根据地形、地质等条件，合理选择剥离物堆放场地，缩短汽车运距，便于排弃和回填，缩短治理工期。

三、采空区火区治理工程的必要性及紧迫性

1．地质灾害的危害性

井田围北槽煤和中南小槽煤经长期开采，下部形成较大面积采空区，地面形成众多塌陷坑。采空区残煤漏风不断氧化、冒烟、最终自燃，造成了宝贵煤炭资源的损失；煤

层火烧又产生了大量的CO、SO

2，H

2

S等有毒有害气体，污染环境。另外由于火区温度高，

岩石受烘烤后物理化学性质发生变化，导致岩石破碎，形成大量的裂缝，容易导致上部的岩石冒落形成更多的地表塌陷；地表裂缝和塌陷坑又进一步沟通了燃烧的煤层与外界空气的接触，为煤层继续燃烧发展提供了更充分的通风供氧条件，导致火区条件进一步恶化，同时也向深部发展，进而燃烧更深部位的煤炭资源，形成不可控制的更大围的火区，严重影响本矿的后续开发建设。

另外，井田围煤层直接出露地表，由于长时间与空气接触氧化，煤层露头也发生氧化自燃现象，露头自燃不仅损失国家宝贵的煤炭资源，而且在地表将产生的大量热气、

烟雾及CO、H

2S、SO

2

等有害气体、严重污染周边的环境。

2．治理工程的必要性及紧迫性

只有采取经济、合理、有效的采空区火区治理工程，才能控制灾害进一步蔓延，减少煤炭资源损失，使煤矿下阶段生产安全及周边农牧民的生命财产得到保障，经济上不再受损失，保护环境。考虑到将来井工矿后续开采，如不彻底清除火区，则将影响到将来矿井的安全生产，给人员及设备等带来安全风险。

因此，本矿采空区火区治理工程的实施迫在眉睫。

四、地质灾害治理方案的确定

现阶段对煤田塌陷区和火烧区等地质灾害常采用地表黄土覆盖方案、钻孔灌浆方案、地面开挖回填方案以及上述几种方案的综合使用。

根据井田地质灾害特征、围以及地形、水源条件等，最终确定采用地面开挖回填治理方案，该治理方案不仅可以彻底根除火源，同时也能回收采空区部分残煤，以冲减部分投资，降低治理工程成本和费用。

五、开挖工程量

采空区火区治理围开挖工程总量为4373万m3，其中剥离量3979.61万m3，可回收残煤503.54万t（约393.39万m³），用于充减工程投资。