东八区露天煤矿采坑治理方案设计.docx
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东八区露天煤矿采坑治理方案设计
伊吾县淖毛湖
东八区露天煤矿
采坑治理方案
大广矿业
二0一九年元月
伊吾县淖毛湖东八区露天煤矿
采坑治理方案
为进一步贯彻落实维吾尔自治区人民政府办公厅有关伊吾县淖毛湖东部煤田综合治理工作，根据哈密市国土资源局下发的《》（）文件精神，结合伊吾县淖毛湖东八区煤矿实际情况，对原公司采挖的露天煤矿进行矿坑回填，同时对上部易发火煤带进行治理，达到久安的目的。
1、工程概况
本次回填的矿坑位于伊吾县淖毛湖镇东北方向约56公里，行政区划属淖毛湖镇所辖，属中蒙交界地区。
矿区距边境检查站约5公里，矿区地理坐标：
东经113°39′42″，北纬37°54′45″。
矿坑至边境检查站有简易砂石公路，但部分地段已被洪水冲毁，边境检查站向南约80公里至淖（淖毛湖）柳（柳沟）公路，交通条件一般。
2010年以来，公司在未获得采矿许可的前提下擅自开采该区煤炭，至年被地方政府强制停止开采前，共采出煤炭约80万吨，形成了大小不一的两个不规则矿坑和地表不规则排土场若干，采坑距离约800米。
二、工作目标
为了对区的地质环境进行彻底整治，消除崩塌、滑坡，恢复地表原生态，同时为了防止煤炭自燃，需进行矿坑回填工作。
拟对区易发火煤带进行清运后，回填整治恢复为缓坡地段，以改善生态环境。
为确保本次回填工作安全顺利开展，消除危险隐患，建立和完善安全管理制度，从源头控制采坑安全隐患的出现，有效遏制安全事故的发生。
二、井田地质及采坑情况
区共含煤层4层，其中可采煤层2层，即1号煤层和2号煤层；不可采煤层2层，即3、4号煤层。
沿南北走向，倾角18—22度。
目前采坑揭露的为1号煤层，该煤层结构简单，煤质变化不大，为长焰煤，平均厚度为7.50米。
顶板以粉砂岩、泥岩为主；底板以粉砂岩为主，个别为炭质泥岩。
目前存在两个不规则采坑（一号采坑和二号采坑），其中一号采坑地表境界东西约1000米，南北约800米；深部境界东西约120米，南北约700米；坑深约80米。
二号采坑地表境界东西约1200米，南北约900米；深部境界东西约150米，南北约800米；坑深约100米。
除煤层底板以外，边坡角均为70—85度之间。
三、水文地质特征
本区属典型的戈壁地貌，局部有风蚀残丘，海拔高程为+345米~+398米，一般相对高差较小，地势较平坦。
区属大陆性干旱气候，降水稀少，风沙大，夏季炎热，冬季寒冷，温差较大，年平均气温10.5℃，最高45.1℃，最低-33.9℃，最大冻土深度1.33米，年平均降水量18.7mm，年平均蒸发量4377mm，每年的4～9月为风季，多西北风，一般4～5级，最大可达12级，地震基本裂度为Ⅶ度。
矿井水文地质条件简单，均为不含水岩层，仅在矿坑最底部有少量积水。
七、采坑治理方案
1、治理方式
利用原有的排运道路，将矿坑四周原来开挖的矿渣装车拉运至坑底，分层碾压回填至原始地表高度。
在治理期间会产生一定数量的原煤和岩量，将原煤剥采外运，岩石则直接排回填。
2、技术要求
（1）全部清除坑浮煤和易着火煤带。
（2）采坑分层碾压回填，分层厚度不大于10米，密实度不低于0.7。
（3）回填高度高于采煤工作面20米。
（4）最终地表平整，无大块或成堆矸石，无任何生活和工业痕迹。
3、工作容及实施步骤
第一步：
基础建设。
含施工机具、进场道路修整、生活区修缮、筛分系统维修、供水供电设施、燃料供应、通讯线路修复等具备进场施工的必要条件。
同时组织施工队伍、管理队伍的配备和培训。
此项工作计划工期3个月。
第二步：
浮煤清运和积水排除。
主要是将煤层底板的浮煤清运出坑，防止自燃，同时将坑积水排除。
此项工作计划工期1个月。
第三步：
易着火煤带采掘和矿坑回填。
此项工作计划工期18个月。
第四步：
撤离关闭。
矿坑回填结束后，将所有生活、工业设施全部清运搬离。
此项工作计划工期2个月。
总工期约24个月。
4、设备投入计划
出勤设备明细表
设备类型
设备出勤
备注
一班
二班
三班
合计
单斗挖掘机2.5m3
26
26
26
78
矿用自卸汽车32t
107
107
107
321
前装机ZL50
14
14
12
40
履带式推土机220Hp
8
8
8
24
加油车15t
4
4
8
消防洒水车15t
1
1
1
3
5、人员需求计划
施工队伍采用外包，施工人员可不考虑。
需配备现场的安全管理人员20名，明细见下表。
现场管理人员明细表
岗位名称
人数
备注
现场负责人
1
技术负责人
1
测量人员
3
安全员
3
质量员
3
财务人员
2
销售人员
4
司机
2
含洒水车司机
食堂
1
合计
20
6、回填工程量及费用计算
按矿坑四周境界采用断面法算量得出需回填6180万立方米。
闭坑采用反斗挖掘机配合自卸翻斗车，根据目前市场价格情况，拉运距离不超过2公里时，闭坑单价为8.86元/立方米，根据以上计算出闭坑费用为54754.8万元。
加上基础建设和撤离费用约250万，再加上两年管理人员的现场经费约500万元，全部资金计划55500万元。
五、置换方案
由于此项目现在没有资金来源，矿坑回填所需的55000万元需要采挖易着火煤层销售，利用销售收入（税后）和剥离成本之间的价差进行置换。
在这个过程中，需要重点考虑以下几点：
1、煤价因素
煤的品种、煤质、运输距离以及市场供需状况等综合因素，决定煤炭的价格，也是决定采挖量的多少。
目前，此类长焰煤仅能作为电厂用煤，煤层埋深浅，风化程度高，运输距离远，导致该区煤炭价格不高。
考虑到煤炭市场波动影响，此区煤炭价格按坑口装车价按80元/吨计算。
2、剥离成本
煤层易着火段，煤层埋深在50米以，按煤层平均厚度7.5米计算，此次置换采煤的平均剥采比为1:
3。
由于拉运距离短，可以直接排，按市价剥离成本折算为10元/立方米，由此计得每吨煤炭剥离成本为30元。
以上两项价差，得出煤炭售后利润（含税）为50元/吨。
3、税金
根据产品为原煤，销项税税率取13%。
进项税额以外购材料费和外购燃料及动力费之和为税基，税率取16%。
城市维护建设税5%。
教育费附加按应纳增值税额的3%计税。
煤炭资源税适用税额为每吨0.5元。
企业所得税率取25%。
综合计算得出，每吨煤炭税后净利润为30.9元。
4、开采量
根据矿坑回填所需的资金55500万元和每吨煤净利润30.9元，可以得出，需要采挖1780万吨煤炭才能完成全部工作任务。
5、开采线
要采出1780万吨煤炭，按煤层厚度7.5米、倾角20度以及上部20米风化带计算，需要剥离1449米地表煤层露头线，并全部开挖至50米深境界。
根据现场实际情况，可以在两个采坑之间贯通开挖，并向两个采坑外侧各延伸300米，即可达到要求。
六、施工工艺
1、回填
（1）分段回填，按设计的渣石回填厚度50m，划分为5个台阶，每个台阶段高10m。
采用边缘排土的排土方式，其最小回填工作平盘宽度由落实滚落安全距离宽度、卸载宽度、汽车长度、调车宽度、道路通行宽度、卸载边缘安全距离等构成，最小平盘宽度为33m，平盘沿矿坑呈圈形布置。
（2）结合设计的回填工艺，回填物采用卡车—推土机分段（台阶）排弃方式。
剥离物由32t自卸汽车运至回填台阶平盘上的水平施工作业面后，靠近每个回填台阶坡顶线安全线以翻卸，由于季节气候及排弃土岩种类的不同，春、秋、冬季大约有70%剥离物由汽车自动翻卸到台阶坡顶线以下，剩余30%由装载机推下坡面。
夏季由于降雨影响，排土台阶土质松软，自卸汽车在距台阶坡顶线10米线以翻卸，预计有50%剥离物卸载到台阶坡面以下，剩余50%由装载机推下坡面。
（3）每个台阶（平盘）上的施工作业面采用前进式移动。
每个台阶按实际水平分成若干区段（作业面），区段（作业面）的作业循环方式为：
台阶（平盘）初始宽度为33m，随填埋工程的推进，当本台阶（平盘）前下方的填充物达到台阶（平盘）等高且增加宽度达到5-10m时，先由专人视察平台下方充填物的堆积情况，然后再安排挖掘机、铲车、推土机等进行调高调宽、推平压实工作，检验台阶基础，台基密实承受程度达到可进入下循环装载渣石车辆时，再进行下一个循环的进车、卸料作业。
（4）台阶（平盘）不断推进，当本平台的回填物充满台阶下方的空间，且最终达到设计的台阶水平标高时，方可确定本台阶回填结束，转入下一台阶的回填。
2、采掘
土石方挖运采用挖掘机挖，自卸汽车运输为主，辅助大功率推土机推土、集土、平土及液压挖掘机并帮、修帮。
同时配备专业人员进行机械设备维修、道路养护，及整修边坡。
边坡在挖掘机整修后，辅以人工刷坡。
在剥离前，首先在挖方区边界设置控制桩，确定土方剥离的围，根据划分围，准确定位剥离高度及宽度，采用自地表向下分层剥离的方法进行施工。
剥离时严格按照设计要求进行剥离、排土。
采场各水平要求平行推进作业，增大平行作业时间。
用挖掘机剥离时，将剥离工作面的土直接装运到自卸汽车上，自卸汽车通过出入口由运输道路运至设计指定的排土场。
六、保障措施
1、技术保障措施
为了能够顺利闭矿，确保治理工作目标顺利实现，必须建立健全技术保障服务机构，按规要求整治，加强现场技术指导和管理工作，使各项安全生产工作规化、标准化，以促进煤炭资源持续开发、健康、科学发展。
2、生产组织保障措施
按照整治规标准和煤炭安全规程要求有序推进，严格执行各项安全生产法律法规，确保安全质量规建设工作扎实有效地开展，必须成立安全生产监督领导机构。
达到职责明确、责任到人、管理到位、措施得力的安全管理体系，狠抓矿山整治规建设。
3、安全管理保障措施
贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，牢固树立以人为本、安全发展理念，强化煤矿安全生产基础管理，不断改善安全生产条件，夯实安全生产基础，必须建立安全生产管理保障措施，坚持“谁主管谁负责”和各级领导职能部门对管辖围安全工作全面负责的原则，加强责任追究，把安全生产责任落实到每一位领导和员工头上。
认真贯彻执行国家及各级政府部门的安全生产法律、法规及强制性标准和公司的各项安全规章制度，充分发挥安全监管部门和各职能部门作用，全面强化矿山安全生产管理水平。
加强安全教育培训工作，提高职工的安全生产意识和管理水平。
促使矿山企业安全、稳定、高效发展。
4、环境建设保障措施
加强矿区环境卫生基础设施建设，建立健全各项环保规章制度，加大矿区“三废”整治力度。
加强环境保护宣传工作，在容、形式、广度、深度上全面普及，广泛开展形式多样的环保宣传活动，有组织地开展宣传教育工作，积极开展各种环保教育主题活动，创造全员参与的浓厚环保氛围。
5、安全事故应急措施
对各项应急预案进行修订和完善，加强灾害事故的预测和防，做好应对各种突发事件和自然灾害事故、事件的准备工作，成立矿区安全事故应急抢险小组，要有针对性地开展1-2次安全生产事故及突发事件的应急救援演练活动。
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