冬雨季施工专项技术方案.docx

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冬雨季施工专项技术方案

安全管理文书

冬雨季施工专项技术方案

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冬雨季施工专项技术方案

1.1.1地理位置

露天煤矿位于交口县东部桃红坡镇吉子沟村西，距交口县城约32km，行政区交口县桃红坡镇管辖。

1.1.2交通

矿田内有公路通往坛索，坛索与桃红坡镇有省道柏油公路相通。

矿井区距桃红坡镇7km，距交口县城32km。

自桃红坡镇向西南经交口县城及石口有国道209干线经隰县、蒲县至临汾，209线向北径中阳县至吕梁市。

县城向东有省道通往孝义、汾阳，汾阳县城既有高速公路通过。

县城向东北可达阳泉火车站，并可到达太原交通十分便利。

1.2地形、水文和气象

1.2.1地形、地貌

交口县位于吕梁山脉南段东麓，为一中低山区。

矿田内地形起伏，沟谷纵横，地势总体为西北高，东南低，最高点位于矿田西北边缘，海拔为1206.0m，最低点位于矿田东南部边缘沟谷中，海拔1040.50m相对最大高差165.5m。

矿田内大面积被黄土覆盖，北部及南部沟谷边缘有少量基岩零星出露。

黄土层由于其节理发育的特征，极易遭受强烈的侵浊切割，多形成山梁、垣峁土崖、峭壁地形，其山形地势走向多呈近南北方向。

同向冲沟特别发育，雨季常有山洪爆发一泄而去，同时带走了大量黄土及泥沙。

1.2.2水文、气象

1、水文

本区属黄河流域汾河水系。

交口县境内有两条河流，分别为大麦郊河和下村河，两河向东南方向流动于双池镇汇合后流入灵石县段纯河然后汇入汾河。

矿田内基本无地表水体，各沟谷一般干凅无水，在雨季时有短暂的水流，流水时间不长，对矿井开采不会造成影响。

露天开采后会增加采场汇水量，尤其雨季汇水量会大大增加，矿田内地形切割严重，沟谷纵横，新生界地层及基岩分化壳含水甚微，易排泄。

奥陶系含水层水位标高825m左右远远低于11号煤层底板标高（1000m），不存在带压开采问题。

岩溶地下水对煤层露天开采威胁不大。

2、气象

本区属温带大陆半干旱性气候，一年四季分明，昼夜温差大，春季干旱多风，夏季炎热，秋季凉爽，冬季严寒。

夏秋季多雨，雨量集中在7、8、9月三个月份，，冬季少雪。

据交口县气象站1983年至1990年气象资料，年平均降水量450~550mm大多集中在7-9月份，年蒸发量1482~1814mm，蒸发量远大于降雨量。

年平均气温7.0℃，最高气温32.5℃，最低气温-21.7℃，无霜期平均186天。

最大冻土深度0.8m。

1.3地震烈度

交口县位于六、七度分界线一带，以南北分界，分界线主要在桃红坡镇东西方向，桃红坡镇以北为六度区，以南为七度区。

1.4水文地质特征

1.4.1含水层

矿田内地形切割严重，沟谷纵横，新生界地层及基岩风化壳含水甚微，易于排泄。

奥陶系含水层水位标高825m左右远远低于11号煤层底板标高（1000m），不存在带压开采问题。

岩溶地下水对煤层露天开采威胁不大。

太原组层间裂隙水

太原组地层矿田内有零星出露，含水岩层主要为底部的K1砂岩、K2、K3、K4灰岩及泥岩中所夹的砂岩透镜体。

根据煤矿建设20年资料，2005年前矿井涌水量一般为2m3/h；当时，年产量6万t/a，涌水量约60m3/d，2005年矿井采煤方法改革，生产能力提高至15万t/a，其矿井正常涌水量150m3/d，最大矿井涌水量180m3/d。

本次xJ-4号水文孔水量小，未能进行抽水试验，说明煤层开采后太原组含水层水大部被漏掉了，因而孔中水量极小。

本次，仅采取水样做了水质分析。

结果为：

矿化度387.26mg，总硬度280.22mg/L，pH值6.72，含氟F0.23mg/L。

水质类型为HC03·S04--Ca·mg型水。

说明地下水被煤中硫污染。

奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层

本矿田位于郭庄泉域补给径流区，xJ-4水文孔中见峰峰地层厚161.80m。

区域地是，本次水文孔中未测到奥灰水水位资料。

岩性以石灰岩为主，夹泥灰岩，白云质灰岩。

根据区域资料上马家沟组厚约200~250m，岩溶裂隙发育，含水量丰富，底部石膏夹层厚40~60m，是相对隔水层。

其中、上部地层为厚140~190m，灰岩、白云质灰岩层中岩溶裂隙是主要含水层，因溶孔、溶洞、蜂窝状岩溶十分发育，因而水量及其丰富。

据双池镇20号供水井和吉子沟水井资料，奥灰岩溶水水位埋深254m，连续抽水四天，涌水量Q=5.56L/S，井内水位不降，水量及其丰富。

根据上述两井资料及区域资料推测，本矿田奥灰水位标高在823~829m之间，一般为825m。

本矿区内水力坡度为2/1000，地下水的基本流向为北西-东南向，地下水流至郭庄泉群排泄，现有岩溶供水井也是排泄渠道之一。

1.4.2隔水层

矿田内隔水层主要为本溪组，厚度10.5~33.0m，平均19.9m，该组内铝土泥岩、泥岩，岩性致密、细腻，具有良好的隔水性能。

其次，相间于个含水层间厚度不等的泥岩、砂质泥岩层。

可起到一定的隔水作用。

1.4.3矿床充水因素分析

1、大气降水和山洪直接充水

大气降雨对井工开采影响不大，但露天开采时影响较大，其影响范围为露天的采面、边坡和运输路面等。

采场内，低洼地区可能会发生临时性积水；汛期长时间降雨可能会降低边坡稳定性和岩石强度，发生滑坡和泥石流等地质灾害。

矿坑底部会受暴雨等强降雨侵害。

新生界地层含水软化和沾粘

新生界地层含水能力差，但受大气降雨影响，含水量超过临界值时会发生软化和沾粘现象，将影响生产效率，甚至发生滑坡等。

K4、K3、K2灰岩和砂岩含水层直接充水

K4、K3、K2灰岩位于可采煤层层位之上，补给水源为大气降雨直接补给或经过上覆地层间接补给，补给能力一般较差，一般正常情况下含水量不大，汛期含水量会增高，露天开采后地下水会先期开采地段汇集。

奥陶系灰岩地层含水层

本区奥灰水水位标高825m左右，11号煤层最低底板标高1000吗m，高于奥灰水位约煤层底板，因此，本区奥灰水不存在带压开采问题。

本矿采（古）空区积水情况

矿田内原为井工开采，一直开采11号煤层，现井下各巷道均相互连通，采（古）空区内积水均汇集于矿田东南部的低洼地带，据调查：

11号煤层矿田内采（古）空区积水面积294775m2，积水量257928m3。

1.4.4水文地质类型

兼并重组后，晟凯煤业矿田内奥灰水位标高低于矿田内11号煤层底板标高，不存在带压开采。

上述分析标明，矿井充水主要因素一是煤层顶板以上砂岩含水层及上部导水裂隙带水，二是采（古）空区积水。

以采空区积水危害最大。

总体矿井水文地质类型为中等类型。

1.4.5水害防治措施

1、基本情况

原矿井井工开采生产能力15万t，矿井正常涌水量150m3/d，最大矿井涌水量180m3/d，每天抽水4~7h。

本区煤层埋藏较浅，露天开采的主要水害为大气降水直接充水。

雨季时，汇水量会迅速增大。

水泵、水管、水渠等排水设施必须备齐、备齐，保证抢险使用。

其次为边坡渗水补给，由于太原组含水层含水及其微弱因而侧向补给十分微弱。

本次，由于水文孔内无水，未能进行抽水试验，缺少计算参数，因此，未予计算开挖矿坑侧排补给量。

本矿现工业广场远高于当地洪水位线，地面条件较好，只要疏通排水渠道，基本不受洪水影响。

防治水措施

露天开采，水文地质条件将变得较为简单，但为了安全高效生产，提出以下防治措施：

本区井下有采空区和老空区存在。

在生产接近采（古）空区特别是积水区时，要超前探查并排放老空区积水；防止采空区塌陷造成人员及设备安全事故，防止采（古）空区积水突水事故发生。

在采场边界，应修建永久性防洪固坡设施，以防洪水及边坡塌陷灾害事故发生。

废弃物、剥离物等堆放物不可堵塞洪水排泄路线，以免造成人为事故，增加泥石流发生的危险性。

雨季来临前要及时清理地面防洪沟渠，抢修边坡防洪设施，做好采场、采场边坡。

剥离物、运输路线等的防洪检查和修复、修建工作；受降雨影响，雨季期间可能会发生老空区进一步塌陷、防洪设施被破坏、边坡的稳定性和安全性降低等事故，要定期观测，及时处理。

黄土、红土具有遇水软化、粘连、流动等特性，应注意道路和采场淤泥及时清理，以免降低煤炭质量和影响生产。

第二章 雨季施工安全技术措施

2.1雨季施工重大危险源

土石方采掘区露天采掘的主要重大危险源为大气降水直接充水。

雨季时，汇水量会迅速增大，其次为边坡渗水补给。

2.1.1山洪暴发

降雨集中及发育的水系决定了山洪灾害的突发性。

陡峻的山坡，集中的降水，造成汇流时间短，能迅速形成具有强大冲击力的地表径流，导致山洪灾害的突发性。

2.1.2泥石流

由于采掘区矸石堆积，山势陡峭，地表植被附着较浅，山洪暴发的同时易引发泥石流。

2.1.3山体滑坡

采掘区独特的地质条件决定了山体滑坡的易发性。

岩石大量裸露破碎、风化、植被稀疏，山坡陡峻，受力条件差，极易造成山体滑坡。

2.1.4地表水倒灌基坑

由于持续大强度降雨，土石方采掘区排水不畅，基坑排水设备达不到防洪要求，导致基坑各水平作业面被淹，严重时可发生基坑漫水。

2.2雨季施工预防与报警安全技术措施

2.2.1危险源监控

（1）水害监测监控方式方法

认真分析采掘区的充水条件和补给条件及水量变化，基坑水量每10天观测一次。

及时掌握采掘区水文动态，搞好预测预报。

利用物探、钻探技术，查明采掘区潜在的积水区水源，掌握积水区的位置水量分析其危害程度进行预测，指导设计和施工。

预防措施

完善采掘区防治水机构人员和队伍，建立健全各项管理制度，落实责任制。

每月进行一次防治水隐患排查，做好防治水预测预报工作

在采掘过程中对采掘区的突水水源要进行认真的调查研究，查明井田内老窑数量和分布地点，查明地面池塘，塌陷区积水情况和水量变化情况，编制好水文地质资料，做到心中有数，开展逐头逐面水情水灾预测、预报工作。

切实完善防治水工程设施，提高抗灾能力。

配备一定数量的探放水设备（钻机）、施工队伍。

加强职工技术培训，增强抵御水害能力，通过培训，使职工能够了解各种突水征兆，能够及时避害。

2.2.2气象信息

后勤保障小组要及时了解和掌握气象部门对当地灾害性天气的监测和预报情况，并将结果及时报送项目部应急救援领导组。

当预报即将发生强降雨或强对流天气时，救援抢险小组应提早预警，为应急救援领导组适时指挥决策提供依据，并通知有关单位做好相关准备。

2.2.3雨情信息

当强对流天气已造成降雨达30mm/h时，局部区域已造成洪灾时，要将汛情及时上报应急救援领导组。

4、洪涝灾情信息

主要包括：

灾害发生的时间、地点、范围、受灾人口以及群众财产、道路交通、水电设施等方面的损失。

2.3雨季防洪、防排水施工技术安全措施

2.3.1大型设备沉陷的可能性及技术安全措施

露天矿部分岩土较软，且含水较大，对采掘及运输的大型设备发生沉陷的可能性较大，为了避免沉陷的发生，采取如下措施：

根据露天矿生产经验，加强地下水预先疏干，降低煤、岩含水率，是预防大型设备沉陷的最有效的技术安全措施。

对沉降量超过100mm/m的地段，应采取预先以推土机或压路机压实，提高岩土的密实度后，再由大设备进行采装、运输作业，避免单斗挖掘机或卡车发生沉陷。

关于设备规格增大，对白音华露天矿的特定条件，是否会增大设备下陷的问题，经调查了解，新增大型设备与一期工程采用的采运设备对地比压基本相当，存在的问题会与一期工程基建相同，不会加剧下陷的危害。

对含水率较大的淤泥状物料，应及时清理，填入或换填剥离中坚硬物料后，大型设备才可进行采装、运输作业。

2.3.2大风天气高大设备防倾倒措施

在大风天气里，皮带车、堆取料机等设备，应按不同设备的具体停机要求，适当停止作业，并按顺风方向停放好。

2.3.3保证采掘设备安全作业的措施

为保证采掘设备安全作业采取如下措施

1、间断开采工艺要求有严密的开采顺序的工作组织，否则将影响生产。

在生产中应加强生产技术管理，严格按开采程序作业。

2、设备机组人员必须严格按照设备操作规程使用设备。

3、生产中严格按设计参数和工作平盘规格进行作业。

不需爆破的台阶高度不大于挖掘机最大挖掘高度，在采装过程中如果发现台阶崩落危及挖掘机安全时，挖掘机应停止采装，并退到安全地点，待检查处理后，方可重新安装。

最小平盘工作宽度必须保证采掘和运输设备能安全作业，并能正常布置供电线路、排水沟等设施。

4、挖掘机装车必须待卡车开袋正常装车位置停稳后方可装车。

严禁勺斗从卡车驾驶室上方越过。

挖掘机工作半径范围内严禁站人；设备作业时未经特殊许可严禁人员上下。

5采掘设备为大型设备，设备功率大、内部电路、油路布设复杂，因此，应经常检查可能发生的管路漏油、电路短路现象。

随机应配备灭火器，以防万一。

6、大型设备现在一般都设有自身的安全监测系统，一旦发现安全监测系统故障，设备应停止作业。

设备随机携带的安全监测系统不可拆除。

7、设备调动，尤其是挖掘机升降段行走时，予先应对行走路线的技术条件进行检查，并有专人指挥，主要机械部件应保持正确位置，以保证设备正常运行。

2.3.4最大采深时采矿作业安全措施

本露天矿开采深度160m，接近最终帮下部时是采矿作业最具危险的时期，要采取以下安全措施：

1、在生产中应加强边坡和排土场的管理、维护：

随时观测边坡情况；加强边坡巡视，发现有台阶崩落或滑动迹象时，及时清除边坡不稳定因素。

2做好平盘排水沟，如有淤泥及时清理。

如发现边坡整体稳定有问题时应分析原因，必要时最终可减缓最终帮坡角。

3、挖掘机靠近边帮底部作业时，一旁应有监视人员，如发现危险能发出警报，并通知设备操作人员及时撤出。

4、最深部的煤采出后，采空区有条件回填应及时回填，一方面可减少运距，另一方面也可降低暴露边帮的高度，减少滑坡危险。

2.3.5采掘场深部设备防淹措施

采掘设备如单斗挖掘机、推土机、钻机等多为重型、移动缓慢的设备，雨季在采掘场深部作业的设备应采取以下防淹措施：

1、确保采掘场深部有足够容量的积水坑，防爆雨泵数量足够、运转正常，确保随时可启用。

2现场管理人员对每天的天气预报情况清楚，确保设备有随时撤离的道路，停放位置，在突发暴雨是应能及时将设备调离危险作业区域。

3、雨天无法作业时，操作人员不能擅自离机。

如需操作人员离机，首先应将设备应停放在不被水淹的较高处、并远离台阶底部。

4、雨季来临时，安全人员应对采掘场周边进行检查，对地表汇水可能涌入采掘场的地段进行堵截，以防采掘场底部的积水水位突然上升。

2.3.6雨季排土作业的安全技术措施

1、排土场排土后应严格按排弃参数作业，总排弃帮坡角不得超过最终稳定帮角，以保证排土场的稳定和设备安全作业；

2、保持排土工作面有3%~5%反向坡，一为沉降留有系数，二为防止存水，三为倒车停车方便和安全。

3、确保排土场基底残余水的处理，保证排土场整体稳定。

如发现边坡整体稳定有问题时应分析原因，必要时可减缓工作帮坡角及最终帮坡角。

2.4雨季施工防雷电安全技术措施

1、雷雨季来临前，对避雷设施、避雷装置要进行全面检查和技术性能测试，对接地电阻进行测试，确保所有避雷设施性能安全可靠。

2、防止雷电传人金属管路等裸露金属导体，采取阻断措施，地表部分严密接地。

3、搞好永久供电、临时供电以及其他用电地方的防洪工作，以免因进水造成导电，出现雷击事故或中断事故。

4、雷雨天气人员尽量避免户外活动。

2.5雨季施工防滑坡、防坍塌安全技术措施

2.5.1危险源监控

（1）加强边坡稳定检测。

露天矿边坡监测技术大致可分为位移监测、岩体破裂监测、水的监测和巡检四个主要类型，其中最主要的时位移监测。

位移监测主要是通过对边坡地表和内部的重要部分岩体在不同情况下所产生的位移量和位移方向的动态变化，来确定边坡的变形模式及可能存在的滑面位置。

（2）地面重要设施设置基础变形，沉降监测设施。

（3）抽调专人组成采掘区与排土场地质灾害巡查小组，进行定期巡查，尤其是在雨量和下雪集中的季节，每周坚持巡查一次。

2.5.2预防露天采场及排土场滑坡的技术安全措施和设施

（1）加强地面防水盒坑下排水工作，防止地下水流入坑下影响边坡的稳定，防止坑下积水影响内排基底的稳固性。

（2）加强边坡的监测和分析，在出现滑坡征兆时，根据具体条件，从打抗滑柱、锚杆加固、挡土墙方法中选择合理治理措施。

（3）在非工作帮和端帮，要严格按照设计进行采掘，不能过界，不得超挖坡底线。

（4）非工作帮、端帮带界台阶，有露头煤和煤层存在，应加以封盖和采取其它防止分化的措施。

（5）排土场形成后随着其发展，亦应定期进行观察和分析，采取相应的防滑措施。

（6）在内排前应弄清基底岩层的赋存状态，清除基底上不利于边坡稳定的松软岩土。

（7）内排土场最下一个台阶的坡底与采掘工作面之间应留有足够的安全距，不得小于60m。

2.5.3预警

在巡查中发现山体有裂缝或山体出现表土脱落时，就要发布事故预警，避免滑坡、坍塌事故的发生。

第三章 冬季作业防寒和防冻技术措施

对冬季作业防寒和防冻，采取如下措施：

1、露天矿使用的设备主要是液压铲，卡车，推土机和前装机，这些设备在寒冷地区有着很好的使用经验，出动率也较高，只要定期更换机油润滑油，定期维修保养，就可以保证设备的正常运转。

2、严格控制冬季冻顶和冻帮的爆破作业。

对冬季剥离冻顶冻帮进行松动爆破处理、，以降低剥离物冻结后的强度。

3、自卸卡车在寒冷季节作业，可采取发动机不熄火方式；

4、挖掘机勺斗及卡车厢斗发生冻粘后，应及时清理后再作业，以避免降低生产效率；

5、对在严寒条件下作业的工作人员，做好劳动保护工作。

如单斗挖掘机、穿孔机、自卸卡车、推土机等操作室均需安装防寒保温措施设备，为爆破巡视及无固定作业点的工作人员设置活动保温房等。

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