煤矿采空区治理方案精品.docx

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煤矿采空区治理方案精品

第一章概述

第一节项目简介

一、项目来源

内蒙古自治区XX煤田宝日希勒东部详查区顺兴煤矿为达到安全地治理其矿田周围的原小煤窑的采空区，恢复草原地貌，提高煤炭资源的回收率，特委托内蒙古自治区煤炭科学研究所编制《内蒙古自

治XX煤田宝日希勒东部详查区顺兴煤矿采空区治理方案》。

二、目的

本治理方案编制目的是为安全、合理、有效地治理采空区，最大

限度地回收煤炭资源提供技术依据，使本矿环境得以恢复及改善，使

宝贵的资源得以回收利用。

三、任务

1.受呼伦贝尔市海拉尔区煤炭开发总公司顺兴煤矿的委托，本采

空区治理方案针对其矿田范围内及其周围的采空区进行治理设计出

一个指导性的方案。

本治理方案的制定，本着以人为本，因地制宜，

分步实施的原则，充分考虑当地气候条件和地质环境条件，采取“以

工程措施和生物措施”相结合的手段，清理整平采空区的塌陷坑，用

耕植土覆盖矿区，植树造林，恢复草原及农田，从根本上改善矿区及

周边地区的生态环境，改善居民的生产生活条件，促进地方经济发展，

实现人类经济活动与自然和谐发展的目标。

2.根据治理范围内的工程总量、可采煤层的煤炭资源储量、储

量级别及保有资源储量，最终确定设计可采储量及服务年限。

4.根据地质报告成果，矿区水文地质、工程地质、环境地质条件和其它开采技术条件，确定治理方案的开采工艺、选择合理的开拓方式。

对采空区治理过程中将遇到的以及可能发生的灾害、和不安全因素提出防治措施。

5.对本次资源开发利用进行经济意义概略研究和估算。

根据以上任务，依据国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监

察局2006年10月25日颁发的《煤矿安全规程》，《煤炭工业露天矿设计规范》GB50197-2005。

编制本采空区治理方案。

四、设计方案编制的依据

1、人民共和国国务院另394号《地质灾害防治条

例》；

2、内蒙古自治区人大常委会《内蒙古自治区地质环

境保护条例》；

3、内蒙古自治区国土资源厅《内蒙古自治区矿山环境影响评估技术要求》；

4、《呼伦贝尔市海拉尔区煤炭开发总公司顺兴煤矿采空区治理方案设计委托书》；

5、相关地质、水文地质、气象水文资料。

第二节矿田概况

一、矿田位置、隶属关系和企业性质

（一）矿田位置

顺兴煤矿位于XX煤田宝日希勒矿区东部详查区的东北部4-16勘探线间，行政区划隶属内蒙古自治区呼伦贝尔市海拉尔区谢尔塔拉镇。

其地理坐标为：

东经:

119°52′13″-119°53′58″

北纬:

49°24′27″-49°25′27″

顺兴煤矿位于海拉尔区东北方，距海拉尔区约25km，距宝日希勒镇约5km,宝日希勒镇至海拉尔有水泥公路相通，本区至宝日希勒镇有草原土路相通,距在建电厂约16km；301国道在本区以南约15km处通过，滨洲铁路在本区以南约20km处通过，宝日希勒煤矿铁路专用线在本区西南约8km处通过。

（二）隶属关系

项目名称：

内蒙古自治区XX煤田宝日希勒东部详查区顺兴煤矿

采空区治理方案。

项目发起人为：

呼伦贝尔市海拉尔区煤炭开发总公司。

（三）企业性质

内蒙古自治区XX煤田宝日希勒东部详查区顺兴煤矿（60万吨/

年）属股份制企业。

二、自然地理

1、地形地貌

宝日希勒矿区的地貌，其宏观显示为略有起伏的高平原，北部及

东北部与低山丘陵相接。

南有海拉尔河谷，西北有莫格勒尔河谷，地

势北东高而南西低，海拔标高最高724.09m，最低601.88m。

本区内

地形呈缓波状，起伏不大，西北高，东南低，海拔标高在630-660m

之间。

2、气象

本区属大陆性亚寒带气候，经常遭受西伯利亚寒流的袭击。

春秋

两季风较多，风力较大，冬季严寒，夏季较热。

气温为摄氏-48—37.7

度，年平均-2.6度，年最大降水量542.9mm，平均315.0mm，年平均

蒸发量

1344.8mm。

春季多东南风，冬季多西北风，风力

3-5

级，风

速最大

17m/s。

平均积雪日数

149.9d，平均降雪日数

11d。

平均结冰

日期

172d。

季节性冻结深度

2.41m，永久性冻土厚度

2-4m。

霜期年

平均日数

170.1d。

3、地

震

根据《中国地震动参数区划图》（GB-18306-2001）,该区地震动峰值加速度（g）为0.05，对照地震烈度为6度。

4、水系

区内既无河流又无湖泊，本区南有海拉尔河，距本区南部边界约20km，西北有莫格勒尔河，距本区约15km。

5、区域经济简况

本区人口稀少，居住较分散，以牧业为主，农业次之，工业以采

煤业为主，发电厂的建设也在进行当中，海拉尔煤矿及煤—化工一体

化项目的建成投产，势必带动地区经济的发展，安置富余劳动力，提

高人民群众的生活水平。

6、水文地质条件

（1）、第四系孔隙含水岩组

本区位于在国防公路以东的波状高平原区，由于普遍发育了粘

土、亚粘土及泥砾层，具良好含水性的砂砾层几乎完全不发育，且第四系的底板因高于区域地下水位，致使矿区大面积第四系不存在含水条件。

故确认本区为第四系“无水区”。

（2）、裂隙—孔隙含水岩组

本区发育共包括以各煤层为主的2个相对独立的含水层即（Ⅱ、Ⅲ号含水层），各含水层之间水力联系不明显，煤层是其主要含水介质。

各含水层的稳定性受煤层稳定性限制，含水介质特征及含水层类型基本相同，它们具相似或相近的水文地质条件。

故本次工作以Ⅲ号含水层水文地质特征概述本区的水文地质特征。

Ⅲ号含水层：

发育于整个矿区，其岩性组合以煤层为主，包括其

顶、底板部分中、粗砂岩和砂砾岩，含水层厚度2-58m（平均24.23m）。

Ⅲ号含水层与大气降水无直接联系，侧向径流是其主要补给源。

地下水质类型一般为HCO3·Cl-Na型，矿化度为1.1-1.6g/L，由东

向西矿化度有增高的趋势。

其单孔涌水量为0.48-4.43L/s，单位涌水

量0.020-0.538L/s.m，其富水性较差，补给、径流及排泄条件较差。

（3）矿坑充水因素分析

①、矿坑充水水源

矿区各主要含水层的水文地质特征及露天开采的开采方式，决定了该矿区充水水源以地下水和大气降水为主，而地表水（莫格勒尔河）则由于远离矿区且被透水性能差的地层所隔，故认为其对矿坑涌水不会产生影响。

②、充水通道

有直接充水含水层的水文地质特征容易确定，矿坑的充水通道多属渗入型通道，即含水层中的地下水通过其裂隙、孔隙“均匀”地渗入矿坑，其中裂隙通道主要是煤层本身的构造和风化裂隙，而孔隙通道则是指发育于煤层顶、底板砂岩、砂砾岩中的孔隙。

前已述及煤层是主要含水介质，可见，矿坑的充水通道以裂隙通道为主。

③、矿床水文地质类型

根据上述直接充水含水层的岩石性质、蓄水构造类型及其渗透条

件、富水性，按照《煤、泥炭资源地质勘查规范》的划分原则，该区

直接充水含水层以裂隙含水层为主，其单位涌水量一般小于

2.0L/s.m，煤层位于地下水位和当地侵蚀基准面之下，但矿区远离地

表水体，结合直接充水含水层的水文地质特征、矿区蓄水构造类型，

可确定该区水文地质条件的复杂程度为中等，该区的矿床水文地质勘

探类型应属二类二型。

7、工程地质

（一）、地层及岩石的工程地质特征

1、第四系松散岩组：

本区位于宝日希勒东部详查区东北部，属高平原地带，第四系松

散岩组厚度11.70-39.55m，平均25.43m，其变化规律由东向西、由北

向南逐渐增厚。

第四系底板起伏较大，与下伏含煤地层为不整合接触。

兹将各类土的特征自上而下分述如下：

（1）砂土类：

由黄色和黄灰色亚砂土（略塑性）、砂土和少量粉细砂岩组成的

风积层，颗粒均匀，质纯，厚度2.20-23.50m，遍布全区，砂土的天

然湿度一般为14-18%，比重2.66-2.70，容重1.7-1.8，隙比

0.609-0.872m，给水度2.4-4.3%.

（2）粘土类：

中上部为浅棕、深棕褐色粘土、含砾粘土，具鲕状结构，致密，

塑性强（塑性指数17.6-44.2平均28.6）并含有铁锰结核及少量砂粒、小砾石、顶部具“V”型泥裂，被上覆风积物所充填。

粘土的天然湿度为19.6-29.1%，比重2.68，容重为1.81。

粘土矿物成分：

高岭石含量为0-37.5%，伊利石0-67.7%，蒙脱石含16.1-62.5%，本层粘土的液限一般为44—63，最高达73.1,从差热分析和水理试验证明，粘土中含有较高导水性的蒙脱石，伊利石（水云母），同时，液限已大大超过了经验值的指标，因此可以确认，本层属膨胀土。

它对于建筑物和边坡稳定可产生破坏作用。

（3）泥砾层

下部到层底为一套冰水沉积的灰白、棕褐、砖红色的含泥砂石和泥砾。

砾石被粘土紧密充填，磨园度较差，多呈不规则粒状，扁豆状

并带有棱角，在砖红色粘土中混杂着一些砂砾和碎石，局部含有漂石，

最大砾径可达300-400mm。

岩石成分多为喷出岩，其次为花岗岩，角

砾岩、凝灰岩等。

泥砾混杂，结构致密，比重大，塑性强。

泥砾有比

重是2.62-2.73，塑性指数28.0-48.4，平均为32.1。

2、白垩系大磨拐河组碎屑岩岩组

该组地层由砂砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩、炭质泥岩和煤层组成。

（1）砂砾岩

灰、黄灰、灰绿色砂砾岩为泥质或钙质胶结，由于成岩作用低，

厚层砂砾岩主要赋存于1号煤层以上、1-2号煤层间，2-3煤层间其

含量相对减少。

砾岩的成分主要为中酸性溶岩、碎屑岩等，砾径一般

为0.5-3cm，大者可达6-8cm，磨园为次园-次棱角状，分选性较差，厚度变化大。

比重2.57-2.75，容重1.96-2.01，含水率18.3-19%，孔隙率15.6-57.4%，抗压强度（σ）绝大多数小于10Kg/cm2，属很软级。

（2）砂岩

以灰、灰白和灰黄色的细砂岩为主，较疏松的粗砂岩和中砂岩呈薄层出现，厚度变化较大，细砂岩粒均，质纯、一般胶结较好，σ值

一般为15-38Kg/cm2个别可达100Kg/cm2。

中粗砂岩处于半胶结状态，

岩芯疏松破碎，采样率很低，σ值多在8-20Kg/cm2之间。

比重为

2.58-2.61容重1.93-2.04，含水率18.2-20.9%。

（3）粉砂岩

深灰色，粒度均一、胶结性与分选性较好，水平层理清晰，具斜

层理与微波状层理，有时与细砂岩、泥岩呈互层出现。

位于浅部的粉

砂岩风化裂隙比较发育，裂隙宽度1-3mm，被泥质或钙质所充填。