施工方案说明书

庆业公司三星煤矿采空区灾害综合治理施工方案说明书(一期工程装、运、排)2014 年 6 月0前 言1、项目名称、所在位置和隶属关系项目名称：突泉县庆业煤炭有限责任公司三星煤矿采空区灾害综合治理工程项目施工方案说明。突泉县庆业煤炭有限责任公司三星煤矿位于兴安盟突泉县境内，行政隶属突泉县突泉镇管辖，距突泉县突泉镇 30km，西南距科右中旗白音胡硕镇 35km。2、原单位概况内蒙古自治区突泉县三星矿业有限责任公司成立于 2008 年，以三星煤矿为主体，整合原平安富煤矿，设计生产能力 30 万吨，现有职工人数300 人，矿区面积 0.58 平方公里，探明地质储量 530.4 万吨。3、灾害治理工程实施的必要性和可行性（1）老采空区灾害分析兴安盟现保留的合法矿井均由近三十年来众多小煤矿逐步整合而成，由于主要赋煤井田地质构造复杂，煤层赋存不稳定，以往所有小井均采用边掘、边探、边采、以掘代采为主的回采方式，在现存矿井境界内及周边形成了较大数量的采空区。采空区派生灾害隐患巨大，如采空区大面积悬顶、浮煤自燃发火引发井田火灾、有毒有害气体泄漏、老空巷积水或山洪灌井、不可预测预见及控制的地表突然塌陷等，不仅成为矿井安全生产的重大隐患，也造成了环境污染等次生灾害，恶化了生态环境，同时采空区内残留有大量煤炭资源，伴有自燃发火的可能。这些危害隐患的存不仅对井田煤矿正常生产构成很大威胁，同时对当地自然生态环境和居民生产生活造成不同程度的影响和长期的灾害隐患。12012 年以前，三星煤矿开采工艺以房采为主，因此，对采空区进行综合治理，彻底消除采空区灾害，对于改善井田煤矿安全生产条件、减少和消除其对周边生态环境破坏、防止水土流失、回收宝贵压覆煤炭资源，减少对当地居民生产生活的影响，具有重要的现实改善需要和长远的社会意义。（2）必要性1）民生工程的需要多年来，我国经济的快速发展为国家建设、人民生活质量的提高提供了坚实基础，但不可再生类资源的开发，尤其是早期煤炭的开发也为民生工程带来了一定的后患。如何使经济发展与环境友好保持一致、如何让经济发展带动民生工程的改善逐渐成为摆在各级政府和各企业面前的一个重要课题。为了解决好民生问题，政府积极采取措施，甚至不惜投入巨资。然而政府的投入需要大量财政资金的支持，如何寻找到一种既可解决民生工程，又可节省财政开支，从而使财政资金可以倾向其他更重要的领域，且使企业愿意投入并可带来适当回报的方式便摆在政府面前。2）呆滞资源回收的需要老采空区内残留有大量优质煤炭资源，将这部分不可再生资源回收，可极大提高资源回收率和综合利用水平，缓解周边煤炭产品供应紧张形势，从而为煤炭资源的可持续发展做出应有的贡献。对三星煤矿及其周边进行采空区综合治理，可回收采空区内保安煤柱，进一步提高资源回收率。3）消除隐患、生态重建的需要2老采空区具有引发多重次生地质灾害的危险性，无需政府投入且企业在微利的情况下进行灾害治理，既可减轻政府负担，又可从根本上消除前述各种隐患、改善矿区生态环境，实现灾害治理区的生态重建。对三星煤矿进行采空区综合治理，利于生态恢复的整体性与持续性，符合我国大力推进生态文明建设的相关政策要求。4）社会发展的需要社会发展的目标是建设环境友好、人民安居乐业、各方利益协调一致的和谐社会。本工程的实施，能够带动当地农牧业及第三产业的发展，改善人居环境和生活条件，促进新农村建设，从而为社会发展做出应有的贡献。（3）可行性1）技术可行性A、以露天剥离方式在治理区内统筹进行灾害治理可行灾害治理区内的地表平坦，采空区范围较大，采用露天方式进行老采空区灾害治理在空间上有保证，适宜进行大规模露天剥离和生态恢复建设。B、在不占用耕地的前提下实现外排可行采空灾害区周边地势平坦且开阔，在不占用耕地的前提下，可以实现排土场的建设。C、对老采空区的采掘安全措施有保障通过设计、实施、监测和管理等多方保证，在实施老采空区资源回收时完全可以做到安全、高效回收，保证灾害治理的顺利实施。D、社会资源对本工程的实施具有较强的支撑作用3为了节省灾害治理工程的初期投资，减少灾害治理的风险，本治理工程充分利用社会力量，具有得天独厚的优势。而现在社会上可以进行露天剥挖施工的队伍众多，从而为灾害治理工程的实施提供了社会资源的保证。E、灾害治理实施单位有技术力量保证本工程的实施方，采矿技术力量雄厚，管理经验丰富，为本灾害综合治理工程实施提供了强有力的技术力量保证。2）经济可行性A、本区的优质资源为灾害治理提供了前提本区煤类为气煤，少数肥气煤和弱粘煤，适用于民用、动力用煤，洗后可用做配焦煤，价值较高，这样就为露天剥离方式治理的经济合理剥采比的确定奠定了基础。B、资源类价格上涨为灾害治理提供了经济支撑随着我国资源类需求的不断增长，资源类价格不断上涨，尤其是一次性能源价格的涨幅更是较大，与 10 年前相比，煤炭价格上涨幅度更是较大，本区煤炭市场价格一直较高且稳定，实施露天剥离方式进行灾害治理，按目前煤炭市场的原煤售价估算，企业不仅可以做到收支平衡，还可以实现微利，从而使企业参与灾害治理的积极性提高，为灾害治理的可靠性提供了保证。C、政府的支持、优秀的设计与企业的科学实施使工程具有可操作性政府提出了民生工程改善的目标。为了实现这一目标，政府为企业搭建了灾害治理的平台，依法在政策及其他相关方面均给予全面的鼓励与支持；再加上设计企业的参与，为灾害综合治理工程科学规划、周密设计，4从而使工程在未实施前就有了政策、技术的强有力支撑；企业的积极配合与组织，可使该工程在科学、经济的前提下有效实施。4、工程前期工作如何低成本地消除上述各种灾害隐患，恢复生态环境，成为政府为人民办实事的头等大事。经过实地考察与分析，政府、相关企业及有关专家一致认为，目前灾害区域尚未大面积发火，区域内煤炭售价尚可，为此，可否通过结合灾害区内的资源回收实现这些采空区的灾害治理便被提上议事日程。政府拟以残存资源回收为突破口，不惜以低经济效益或零经济效益为回报进行灾害治理，实现社会效益、生态效益和经济效益互补，建设、发展环境友好型、生态和谐型、本质安全型矿区。兴安盟相关管理部门委托内蒙古煤炭科学研究院有限责任公司编制了兴安盟煤矿采空区灾害综合治理总体规划。内蒙古自治区煤炭工业局以内煤局字【2013】230 号）批准该总体规划，三星煤矿采空区为该总体规划其中一个区域，拟实施三星煤矿及其周边采空区灾害综合治理工程，以消除对周边煤矿和农牧民生产生活威胁、改善区域生态环境、回收煤炭资源。为满足灾害治理工程需要，内蒙古自治区煤田地质局 153 勘探队在三星煤矿进行采空区灾害综合治理勘查工作，编制内蒙古突泉县三星矿业有限责任公司三星煤矿采空区灾害综合治理详细勘查报告，并取得了相应批复文件。5第一章 井田概况及地质特征 第一节 井田概况一、位置与交通三星煤矿位于兴安盟突泉县境内，行政隶属突泉县突泉镇管辖，西南距科右中旗白音胡硕镇 35km。其地理坐标：东经：1214738 1214817北纬：451203451249矿区与突泉镇及科右中旗政府驻地白音胡硕镇有砂石及柏油路相通，白音胡硕镇有国道 111 线向北与乌兰浩特相通，突泉镇至盟府乌兰浩特100km，有省际大通道相通，乌兰浩特有铁路通白城、阿尔山。矿区交通较便利。见交通位置图 (图 1-1-1)。二、自然地理与区域经济1、地形地貌 三星煤矿位于大兴安岭南端东南坡与松辽平原过渡地带，靠近松辽平原一侧，地势平坦，偶有些沙丘。矿区地形总体西高东低，最高点位于矿区中间部位，海拔 210.10m，四周较低，最低海拔 203m，高差仅 7m 左右。2、水系矿区位于突泉河开阔平坦的河谷之中。南部大额木特河于矿区南 1km处通过，与北部通过矿区的突泉河于矿区东南双眼泡附近汇合，二条河均由西北向东南流出区外。二者皆属季节性河流，枯水期干枯断流，洪水期常溢出河道，据 1979 年 7 月 18 日洪水观测：300ZK2 孔洪水水位为6202.98m（高出地面 0.65m） ；1984 年 8 月 14 日 307SK3 孔附近观测，洪水水位 204.00m，矿区附近最高洪水位 202.98204m 。高出地面 0.65。矿区突泉河上游 8.5km 处索金布勒格泡，曾开发为养鱼场，引突泉河水养鱼，水深曾达 3m，洪水期泡水常破堤而出，虽有堤坝，但洪水期仍存在洪水破堤而出的情况，从而对下游矿区建设带来潜在危害。3、气象本区气候特征是冬寒时长，夏热时短，昼夜温差变化较大，属中温带干旱大陆性气候。12 月份气温最低，最低气温-30.2，平均气温-14.8；7 月份气温最高，最高气温 40.4，平均气温 22.6,年平均气温2.8,平均无霜期 140 天。年平均降水量 442.6mm，68 月份为雨季，10 月份中旬翌年 4 月中旬为雪季，年平均积雪期 71120 天，最大积雪深度为 1025cm。本区平均风速 4.8m/s，最大风速为 19.8 m/s，10 月翌年 5 月风力最大，风向以西北风为主，多形成风沙天气。从 12 月开始冻结，翌年 4 月中旬化透，冻土期为 205 天，最大冻土深度 2.00m。4、地震依据中国地震参数区划图 （GB183062001） ，本区地震动峰值加速度为 0.05,对照中国地震裂度区划图 （1900） ，地震裂度为 6 度,为弱震区，近年来未发生过破坏性地震。7煤 矿 井 田 交 通 位 置 图5、区域经济8本区气候干旱，降雨量远远小于蒸发量，地下水位下降，河水干枯，植被较差。矿区附近居民点稀少，多以牧业为主，农牧结合。农牧业均较落后。矿区西南有布敦花铜矿，现正在开采，北有莲花山铜矿。国家动力电网已通达牤牛海矿区。6、矿井电源原三星煤矿有双回路供电电源，主电源取自突泉农电局牤牛海变电站，线路采用 LGJ-70 型钢芯铝绞线架空敷设至矿区内，线路电压等级为10kV，长度为 1.5km。备用电源取自科右中旗新佳木变电站，电压等级10kv，长度 15km。7、供水水源设计在工业场地内打深井，做为矿井供水水源。8、建设材料矿井建设所用的砂、石、水泥、坑木、钢材等建设材料，除砂、石可在本地就地取材外，其它均需外购，本区靠近乌兰浩特及白城等工业城市，建设材料货源充足，采购方便。第二节 地质特征一、矿区地质特征1、地层矿区位于牤牛海煤盆地西南部，盆地古生代地层区划归属北疆兴安大区兴安地层区及华北地层大区内蒙古草原地层区；中新生代地层归属滨太平洋地层区大兴安岭燕山地层分区。详见区域地层表2、构造本区地处大兴安岭第三隆起带的东坡南段，东侧近邻新华夏系松辽沉9降带属二者之间的过渡地带。它经受了海西至印支，由印支到燕山的多次构造运动，因此岩浆活动频繁，形成了大面积的火山岩带（山系的形成） ，并造成了内陆型断陷盆地的形成和发展。从中生代侏罗纪的一些盆地的成因类型和展布方向看，晚侏罗世煤盆地均为北东、北北东向展布的单地堑和地堑型；中早侏罗世多为近东西方向延伸，表明它们的形成是在不同时期，不同方向的大地构造带的控制下形成的。它的形成机制是受中国东部的北北东方向的构造带、东西方向构造带和蒙古弧形构造带三个构造带应力场联合作用的结果，同时也明显地看到后期构造对先期构造的破坏，改造是强烈的。由于区域大地构造运动的影响，而形成了侏罗纪早期东西方向断陷盆地和中期伴随火山喷发出现的北东或北西方向拗陷盆地和火山岩带。牤牛海煤盆地即为早侏罗世形成的一系列近东西方向的隐伏断陷盆地之一。牤牛海煤盆地区域构造位于大兴安岭褶皱带之二级坳陷带（万宝牤牛海坳）中。区 域 地 层 表组新 旧界 系 统名称 代号名称 代号厚度m 岩性简述全新统Q4 0-15 由风积、冲积、残积、坡积组合 成。上更新统顾乡屯组 Q3g 0-27常构成二经有阶地，淡褐、棕黄色亚砂土、含钙结构。中更新统大青沟组 Q2d 0-78湖积层：灰-灰黑淤泥质亚粘土夹砾石粉砂、细砂透镜体。平合组 Q1p20-25 冰碛层：褐-褐红色亚粘土夹碎石。第四系下更新统 白土山组 Q1b1 0-18 冰水堆积层：灰白色粘土质砂砾石层。新生界上第三系五叉沟玄武岩 NW0-190黑、黑褐色，块状、气孔状、杏仁状构造，似斑状构造，斑晶为斜长石、辉石、角闪石。白垩系下统 梅勒图组 K1m 平山 组 Kp 600-2700 中基性火山岩夹中酸性火山碎屑岩及火山碎屑沉积岩、玄武安山岩。白音高老 组J3by宝石组 J3b260-1900酸性凝灰岩、凝灰质砂岩、凝灰质粉砂岩、凝灰质泥岩。中生界上统 玛尼吐组J3mn付家洼子组J2f 200-3000 粗面安山岩、流纹岩、中酸性凝灰岩、凝灰岩。10满克头鄂博组J3mk呼日格组 J2h450-3000杂色酸性凝灰岩、熔接凝灰岩、凝灰砂砾岩，局部夹沉积岩、层凝灰岩。中统 万宝组 J2w 240-660上部灰黑色，细砂、粉砂岩、泥岩夹煤层，中部灰-灰白色砂岩夹煤 13-16 层，底部灰色砂砾岩、夹凝灰岩。下统 红旗组 J1h 170-1000 上部灰白色细、粉砂岩，夹煤线及可采煤层，下部砾岩夹砂岩、安山岩、凝灰岩。上统 林西组 P2l 1400黄灰、褐、青灰色细砂岩，片理化粉砂岩，砂质板岩、夹灰岩透镜体。哲斯组 P1z 300-1900 片理化凝灰细砂岩，泥质粉砂岩，黑色砂岩、粉砂岩夹灰岩透镜体。古生界二迭系 下统 大石寨组 P1d420-1500上段：片理化凝灰砂岩、碎屑岩、夹灰岩。下段：砂岩为主，局部夹中酸性火山熔岩及含铁硅质岩。万宝牤牛海坳陷走向北西，其东北侧为镇西大泡子隆起，南侧为瓦力营子隆起，西侧被马鞍山六户镇构造岩浆带所切割。东北部边缘分布有中、下侏罗统团结、红旗、万宝、裕民、兴安堡、长春岭、黑顶山等煤矿，南缘为牤牛海煤盆地。1）褶皱构造马吉拉呼屯牤牛海晚侏罗世向斜构造：上侏罗统宽缓向斜构造，西南缘倾向北东，倾角 10左右，该向斜形成主要受中侏罗统基底控制，后期地层褶皱仅是次要因素。2）断裂构造长 60 公里之洮南代钦塔拉近东西向压压扭性断裂，通过测区一段表现为北西西方向，它控制了区内燕山早期酸性超基性岩浆岩侵入活动。因上述断裂发生和发展，派生了北北东及北西西向的扭性、压扭性、张扭性断裂，给脉岩侵入提供了通道。3、岩浆岩区内发现有脉岩的侵入体。根据以上资料，本区构造复杂程度确定为简单类型，即类型。114、含煤地层及含煤性矿区范围内，原牤牛海三区地质报告有编号的煤层 9 层。其中 2-3-煤层仅 303ZK5 见 2.06m，303ZK6 见 0.20（ 0.68）0.47（1.55）0.62m 两个见煤点外，其余钻孔均没见到该煤层，属零星可采煤层。其余 8 个煤层为可采煤层，分布在 1、2 煤组内，1 煤组三层，自下而上编号为 1-1、1-2 、 1-3，2 煤组 5 层，自下而上编号为 2-1-、2-1-、2-2- 、2-2- 、 2-3-。二、煤层与煤质（一）煤层井田内共见 9 个煤层，由上到下编号为 2-3-、2-3-、2-2- 、2-2-、2-1- 、2-1- 、 1-3、1-2 及 1-1 号煤层。除 2-3-外均为可采煤层。各可采煤层的赋存情况及特征如下：1、1-1 煤层位于下部砾岩段上部，1 含煤组底部，与砾岩段间距 5070m，厚度0.76m2.10m，平均 1.26m，含夹石 03 层，结构简单，倾角1019，顶底板以泥岩、粉砂岩、炭质泥岩为主，大部可采，属较稳定煤层。2、1-2 煤层位于 1 煤组中部。厚度 0.99m4.46m，平均 2.16m，含夹石 02 层，结构简单，倾角 1520，局部有闪长玢岩呈岩脉侵入。顶板岩性为泥岩、炭质泥岩、砂岩，底板岩性为泥岩、粉砂岩，大部可采，属不稳定煤层，与下伏 1-1 煤层间距 3.31m28.95m ，平均 13.66m。3、1-3 煤层位于 1 煤组上部。厚度 0.74m6.69m，平均 2.17m，结构简单，含夹石 01 层，倾角 1523，顶板岩性为泥岩，底板泥岩，局部有侵入12体侵入。对煤层煤质有一定影响，大部可采，属不稳定煤层，与下伏 1-2煤层间距 1.59m47.47m，平均 19.77m。4、2-1- 煤层位于 2 煤组下部，厚度 0.80m3.33m，平均 1.74m，结构简单，含夹石 02 层，倾角 818，个别 25，局部见侵入体侵入，顶板顶性为泥岩，个别被侵入体取代，底板泥岩，大部分可采，属不稳定煤层，与下伏 1-3 煤层间距 29.46m93.36m，平均 62.17m。5、2-1- 煤层位于 2 煤组下部，平面上主要分布在 303 勘探线 ZK1 和 ZK5 号钻孔附近。厚度 0.70m4.58m，平均 1.66m，结构简单，含夹层 02 层。倾角 1523左右，顶板岩性为泥岩、砂岩、砾岩，底板岩性泥岩。局部可采，属不稳定煤层，与下伏 2-1-煤层间距 1.11m6.88m，平均4.50m。6、2-2- 煤层位于 2 煤组中部，厚度 1.56m3.76m，平均 2.48m，结构简单，含夹石 02 层，倾角 1223左右，局部 25，顶板岩性为含炭泥岩、泥岩，底板泥岩、砂岩、砾岩，局部被侵入体吞食而取代煤层（303 勘探线 ZK1 号钻孔） ，局部可采，属不稳定煤层，与下伏 2-2-煤层间距2.51m36.30m，平均 10.28m。7、2-2- 煤层位于 2 煤组中部，分布于矿区中部 303 勘探线 ZK1、303ZK5 号钻孔，左右。厚度 0.94m4.23m，平均 1.91m，结构简单，含夹石 01 层，倾角 2223左右，顶板岩性为炭质泥岩、泥岩，底板岩性为泥岩粉砂岩，局部有侵入体侵入。局部可采，不稳定煤层，与下伏 2-2-煤层间距2.35m11.97m，平均 6.39m。138、2-3- 煤层位于 2 煤组上部，分布于矿区中部，厚度 1.58m4.91m ，平均2.31m，结构简单，含夹石 02 层，倾角变化较大，235，一般1519，顶板岩性为炭质泥岩，底板粉砂岩，局部为侵入岩。局部可采，属不稳定煤层，与下伏 2-2-煤层间距 7.89m28.81m，平均17.06m。各可采煤层特征见表 1-2-2。（二）煤质1、煤的物理性质物理性质：本区所见均为钻孔煤芯，多为黑色，条痕亦为黑色，深棕色色调，碎块状及粉沫状，条带状及线理状，镜煤见沥青蜡状玻璃光泽，贝壳状，参差状断口，性脆，内生裂隙发育。煤岩特征：通过显微煤岩组分鉴定结果显示，本区煤主要为腐植煤类，部分含少许腐泥煤物质，并含有少量丝炭组分。14可 采 煤 层 地 质 特 征 表厚度 夹石厚度 夹石层数 层间距煤层号埋藏深度赋煤标高 点 数平 均 最 大最 小 /点 数平 均 最 大最 小 /点 数平 均 最 大最 小 /夹石岩性 顶板岩性 底板岩性可采程度稳定程度 点 数平 均 最 大最 小 /2-3- 193.85 8-193.85 7/31.29458个 孔 见 夹 石个 孔 有 2856.0个 孔 见 夹 石个 孔 有 280炭质泥岩泥岩、炭质泥岩、粉砂岩，局部为闪长玢岩泥岩、炭质泥岩、粉砂岩局部可采不稳定 10/6.78292-2- 191.90 6/91.40个 孔 见 夹 石个 孔 有 1905.个 孔 见 夹 石个 孔 有 190泥岩泥岩、炭质泥岩、粉砂岩，局部为砂岩泥岩、炭质泥岩、粉砂岩，局部为细砾岩局部可采不稳定 10/39.67522-2- 6/48.27351个 孔 见 夹 石个 孔 有 417.0个 孔 见 夹 石个 孔 有 4120泥岩泥岩、炭质泥岩、粉砂岩，局部为细砂岩泥岩、炭质泥岩、粉砂岩局部可采不稳定 12/8.03652-1- 189.50 8/6.15470个 孔 见 夹 石个 孔 有 5127.0个 孔 见 夹 石个 孔 有 5120泥岩及炭质泥岩泥岩、炭质泥岩、粉砂岩，局部为砾岩泥岩、炭质泥岩、粉砂岩局部可采不稳定 1/50.4862-1- 189.10 12/74.380个 孔 见 夹 石个 孔 有 256.0个 孔 见 夹 石个 孔 有 210炭质泥岩泥岩、炭质泥岩、粉砂岩、细砂岩，局部为闪长玢岩泥岩、粉砂岩、细砂岩，局部为闪长玢岩大部可采不稳定 6/17.2391-3 191.20 8/17.26940个 孔 见 夹 石个 孔 仅 175.0个 孔 见 夹 石个 孔 仅 180泥岩泥岩、炭质泥岩，局部为细砂岩泥岩、炭质泥岩 大部可采 不稳 定 9/7.1451-2 192.80 7/16.2490个 孔 见 夹 石个 孔 有 302. 个 孔 见 夹 石个 孔 有 302炭质泥岩 泥岩、炭质泥岩泥岩、炭质泥岩、粉砂岩大部可采不稳定 2/6.38151-1 193.30 7/26.10个 孔 见 夹 石个 孔 有 4952.0个 孔 见 夹 石个 孔 有 4930炭质泥 岩泥岩、炭质泥岩、粉砂岩泥岩、炭质泥岩、粉砂岩大部可采不稳定162、化学性质、工艺性能和煤类1）化学性质：根据本区生产煤样测试成果进行分析总结，其结果见表主 要 煤 层 煤 质 主 要 指 标 统 计 一 览 表工 业 分 析 (%) 发热量(MJ/kg) 最 大 -最 小平 均 (点 数 )煤层编号 Mad Ad Vdaf St.d(%)最 大 -最 小平 均 (点 数 ) Qnet,d 1-1 3.70 29.55 43.51 0.15-0.540.31(7) 13.53-27.2319.11(7) 1-2 10.78 16.50 44.62 0.20-0.730.39（10) 15.19-27.8424.66(10)1-3 1.11 42.15 39.73 0.21-0.8.611.32(8) 19.89-29.1923.89(8)2-1- 1.90 30.18 41.83 0.05-0.970.31(7) 18.40-31.1523.87(7)2-1- 3.22 30.61 42.50 0.14-0.420.27(7) 13.56-28.9520.49(7)2-2- 1.74 33.06 40.77 0.18-0.880.37(8) 20.45-26.7622.64(8)2-2- 4.17 28.02 41.43 0.16-0.530.32(7) 13.79-29.3223.53(7)2-3- 9.08 27.28 43.80 0.13-0.500.36(10) 16.09-30.4922.79(10)由表 1-2-3 可知，所有煤层为特低硫（SLS） 、中灰分（MA） 、高热值（HQL）煤。2）煤类：依据中国煤业分类国家标准GB5715-86 该区煤为不粘煤。3）用途：可作为火力发电厂用煤，亦可用于其它动力及民用煤。三、开采技术条件（一）水文地质1、概况矿区位于突泉河开阔平坦的河谷之中。南部大额木特河于矿区南 1km处通过，与北部通过矿区的突泉河于双眼泡附近汇合，二条河均由西北向东南流出区处。二者皆属季节性河流，枯水期干枯断流，洪水期常溢出河17道，矿区附近最高洪水位 202.88m204m。高出地面 0.54m0.65m。矿区突泉河上游 8.5km 处索金布勒格泡，曾开发为养鱼场，引突泉河水养鱼，水深曾达 3m，洪水期泡水常破堤而出，虽有堤坝，但洪水期仍存在洪水破堤而出的情况发生，从而对下游矿区建设带来潜在危害。2、含水层1）第四系含泥沙砾石孔隙含水层覆盖在中下侏罗统含煤地层及部分火山岩之上。主要岩性为亚砂土砂砾石，基岩风化后的碎石，夹少量粘土层起局部隔水作用。单位涌水量0.278-0.60l/sm。渗透系数平均为 26m/d，厚度平均为 5m 左右。2）浅部的含煤段风化裂隙含水层单位涌水量 0.014-0.015 l/sm，渗透系数 0.026m/d，厚约 55m，顶板为含砾亚粘土，可做相对隔水层。3）砾岩段 J1-21 裂隙含水层单位涌水量 0.00014 l/sm，渗透系数为 0.00077-0.001m/d。3、隔水层本区无明显的隔水层，浅部的含煤段风化裂隙含水层可做相对隔水层。4、地表水与地下水的水力联系地下水的补给来源主要是大气降水，河水与地下水有密切的水力联系，从河流观测资料，河水高于地下水，长期补给地下水，只在丰水期有时地下水位高于河水位，形成地下水补给河流。第四系砂砾层潜水，赋存于河谷两侧，与煤系风化带水无隔水层相隔，故各含水层间具有一定的水力联系。5、水文地质勘探类型本区属孔隙裂隙水充水矿床，直接充水含水层单位涌水量，含水层（带）较稳定，水头压力不高。与地表水体联系密切。突泉河长期补给地18下水，仅在丰水期矿床水补给河流。存在富水性强的构造破碎带，水文地质条件复杂。6、矿井充水因素分析区域地下水的补给方式，第四系孔隙裂隙含水层的补给主要来自大气降水，近年由于连年干旱，蒸发量远远大于降雨量，因此地下水位普遍下降，河流干枯，但是突泉河发源于大兴安岭地区，时常有水流（或地下水）对下游地下水补给。由于矿区地处大兴安岭东南坡南段与松辽平原过渡地带，地势总体西高东低，地下水与地表水流向基本一至，由西北向东南方向排泄。排泄方式主要以地面垂直排泄及通过地下水水平泾流方式排出区外。矿区内直接充水含水层为含煤段裂隙含水层，岩性多为泥质岩，钻孔单位湧水量多小于 0.001 l/sm，浅部较大，为 0.015 l/sm。与上覆第四系孔隙含水层之间有一层亚粘土，厚 1-5m，起到一定隔水作用。下部砾岩段裂隙含水层，钻孔单位涌水量为 0.00014 l/sm。井田北缘的季节性河流，切割深度在 1m 左右，且位于煤层埋深较深地段，洪水期可能给井口造成一定威协。通过调查周围矿井最小涌水量为 100m3/h、最大涌水量为 150m3/h。（二）工程地质条件1、岩石工程地质特征（1）煤层顶底板岩石的工程地质特征井田全部被第四系冲洪积松散沉积物覆盖土层稳定性差。煤层露头区第四系厚在 10m 左右。煤层顶底板岩性，主要为泥岩、炭质泥岩及粉砂岩，这些岩石稳定性差，易破碎。岩石物理力学试验结果见表19岩石物理力学试验结果表 单位：MPa抗压强度 抗拉强度 抗剪强度岩性 平 均 最 大最 小 平 均 最 大最 小 平 均 最 大最 小 普氏系数砾 岩 30.782596 9.142 9.731482 13中砂岩 2.16 5.364 7.9413细砂岩 807 2.341 5.1.49粉砂岩 5.13294 6.170 8.168泥 岩 7.908 3.1780 1.5901从以上统计资料看，本区属工程地质条件中等的矿区。煤层直接顶板稳定性差，岩石硬度属中硬坚硬岩类，多属于类易冒落顶板；部分泥岩湿水后常膨胀，因此，开采中应注意顶板冒落及底板底鼓现象的发生。由于矿区地处大兴安岭褶皱带，构造运动和火山活动剧烈，岩石变质较高，岩性较硬。井下所见局部小构造特别发育，小断层，层间滑动，明显可见，破坏了岩体的完整性，结构面复杂，易破碎，这就给井下支护带来了很大的困难。2、矿区工程地质条件综合评价1）主要工程地质问题预测及防治意见煤层顶板冒落问题：本区部分煤层顶底板岩石的力学强度低，为软弱岩石，稳定性差。采掘过程中易发生顶板局部冒落及掉块现象，对安全生产有一定影响，应引起足够重视，确保矿井安全生产。本区煤层直接底板多为泥岩，力学强度低，遇水易软化变形，对井下的煤炭生产及安全造成一定的影响。应采取有效措施进行处理。202）工程地质勘查类型本区岩石以碎屑沉积岩为主，层状结构，岩体各向异性。煤层顶底板岩石的强度低，均为软弱岩石，岩体稳定性差。煤矿开采后，局部地段易发生顶板冒落及底板软化等矿山工程地质问题。按矿区水文地质工程地质勘查规范（GB/2719-1991） ，将该区工程地质勘查类型划分为三类二型，即层状岩类工程地质条件中等型。（三）环境地质条件瓦斯采样及试验工作系由煤炭科学研究院抚顺研究所完成。1、瓦斯本区瓦斯涌出量，根据测定资料计算，其最大值为 3.107 m3/t。其中沼气（CH4）为 2.52 m3/t。2、煤尘本区共采煤尘试验样品 13 个，采样及试验均由抚顺煤炭研究所完成。试验结果显示该区煤炭具有爆炸性，甚至岩粉填加量达到 90%，说明本区煤尘极易爆炸。3、煤的自燃对矿区内二个煤组 8 个煤层共采集 13 个样品进行了自燃倾向试验鉴定。由抚顺煤炭科学研究所完成，测试结果近 50%煤样属最容易自燃和二类容易自燃，40%煤样属四类不易自燃，少数为三类较易自燃。本区地处大兴安岭第三隆起带的东坡南段，属寒冷干燥型大陆性气候，该地区属农牧业区，保护草原、保护生态环境是矿区非常重要的一项工作，在自然状态下没有发现地质灾害现象和环境污染问题。地下水水质良好，基本达到（GB/T14848-93）的类标准，因此勘查区地质环境类型划分为：第二类地质环境质量。未来煤矿开采状态下，可能引起区域地下水位下降，局部地面变形（地裂缝、地面沉降和塌陷） 、地下水污染等地质21灾害和环境污染问题。对采空区要即时进行充填，并植树种草。对于采出的矸石要定点集中堆放，缩小占地范围。各种车辆要按一定运输线路行驶，不能随意乱跑，造成草场不必要的损失。随着矿体的开采和对地下水的不断疏排，会使地下水水位下降，溪水断流，为保护好珍贵的水资源，要防止生产过程中人为的水污染。综上所述，矿井水文地质条件属于简单类型，工程地质条件属于中等类型，其煤层属于低瓦斯煤层，煤尘具有爆炸性，煤层具有自燃性。环境地质为中等类型。矿床开采技术条件为以工程地质条件为主的中等类型(-2)。22第三节 灾害治理区内原小煤矿分布及开采状况采场内原各井口坐标序号 名 称 Y X 备 注1 三星矿北主井 405816.399 5008776.5832 三星矿北副井 405804.811 5008714.5443 三星矿南主井 405694.560 5008598.8514 三星矿南副井 405622.835 5008438.7925 平安富废井 1 406016.024 5008485.7406 平安富废井 2 406145.518 5008563.0497 平安富废井 3 406206.127 5008540.7528 平安富废井 4 406247.882 5008505.9679 平安富废井 5 406175.868 5008381.49010 平安富废井 6 406239.576 5008330.47311 平安富废井 7 406139.399 5008284.916国土提供三星矿采动面积 单位：1 1385132 377353 23237合计 19948520#井 号 ： 20#井 径 ： 19m开 孔 日 期 ： 203年 7月 日终 孔 日 期 ： 1年 月 日井 口 坐 标 ： X=50839.2;Y47Z6钻 进 深 度 ： m涌 水 量 观 测 日 期 ： 2013年 8月 日 -年 月 5日水 井 厚 度 (m)底 板 标 高 （ ） 岩 性 描 述 2.0 4.80 0.76.40 2.80 8.1降 水 井 施 工 单 位 ：编 录 及 观 测 ：141962189525167762亚 砂 土（ 风 积 ）夹 砾 石 粉 砂细 砂亚 粘 土砂 砾 石 层炭 质 泥 岩细 砂 岩含 水 层 ： 14.0m净 水 位 地 表 下 5718#井 号 ： 18#井 径 ： 29m开 孔 日 期 ： 013年 7月 28日终 孔 日 期 ： 年 月 9日井 口 坐 标 ： X=5846.37;Y=410574.9;Z=205.742钻 进 深 度 ： 23.m涌 水 量 观 测 日 期 ： 201年 8月 日 -213年 8月 1日降 水 井 施 工 单 位 ：编 录 及 观 测 ：水 井 厚 度 (m) 底 板 标 高 （ m） 岩 性 描 述 5.0 20.742亚 砂 土（ 风 积 ） 5.0 195.742 194.72 1.018.342 6.4 184.62 3.7 182.34 2.3 夹 砾 石 粉 砂细 砂亚 粘 土砂 砾 石 层炭 质 泥 岩细 砂 岩含 水 层 ： 17.4m净 水 位 地 表 下 823第二章 采剥场与排土场边坡稳定第一节 露天采空区治理工程工程地质一、地 层矿区位于牤牛海煤盆地西南缘，最老地层为二迭系灰色变质砂岩、灰黑色板岩及少量炭质板岩组成，厚度不详。分布于矿区南缘区外，为煤盆地的直接基底。盆地内充填地层有中下侏罗统含煤地层，晚侏罗统玛尼吐组及第四系。现自上而下叙述如下：1、二迭系(P): 为煤盆地的直接基底, 分布于矿区南缘区外，岩性为灰色变质砂岩、灰黑色板岩及少量炭质板岩组成，厚度不详。与上伏含煤地层呈不整合接触。2、中下侏罗统含煤地层（J1-2）根据岩性组合明显分上下两段。上段（含煤段 J1-22）：为本区主要含煤段。分布全区，主要岩性为灰色、灰黑色及黑色炭质泥岩、泥岩、粉砂岩、细砂岩、含砾砂岩及砾岩夹层。含三个煤层组，自下而上编号为 1、2、3 煤组。上部 3 煤组连续性差，无工业可采煤层，核实区含煤段最大控制厚度 356.85m（303ZK6） ，与下伏砾岩段整合接触。含植物化石及少量动物化石，属湖沼相沉积建造。下段（砾岩段 J1-21）：分布于矿区南部，其岩性主要为灰白、灰绿色砾岩组成，夹砂岩、泥岩及炭质泥岩薄层。控制厚度大于500m（300ZK4） 。与上伏地层呈整合接触。3、上侏罗统玛尼吐组（J3mn）分布于矿区北部，岩性主要为灰黑灰绿色安山质熔凝灰岩及安山岩、24夹薄层砂岩、泥岩。控制厚度 124m，与上覆地层呈不整合接触。4、第四系（Q）：上部多为亚粘土及亚砂土；中部以含泥砂及砂砾石层为主；下部为亚粘土及含砾亚粘土。全区分布，厚度18m，不整合覆盖各时代地层之上。二、构 造牤牛海煤盆地是被上侏罗统玛尼吐组和第四系掩盖的煤盆地，并且现在盆地是侏罗纪形成以后受燕山运动的多次改造破坏的残留盆地。南缘东西走向，倾向北、西缘走向近南北、倾向东。矿区位于盆地西南缘，地层走向 300，倾向 30，倾角 10-25呈单斜构造，走向上有不同程度的波状起伏。根据钻探取得的资料，含煤地层中，煤层及附近的炭质泥岩等相对较软弱岩层倾角突然变陡，甚至有倒转现象，原报告认为是层间滑动造成的。据此可以分析认为该区小构造是很发育的。核实区构造复杂程度属中等类型三、岩浆岩本区岩浆活动比较频繁而强烈，主要有超基性岩，闪长玢岩及花岗斑岩等。1、超基性岩主要见于玛尼吐组地层中，呈脉状产出，并已全蛇纹石化。2、闪长玢岩主要侵入在中下侏罗统煤系地层及玛尼吐组地层之中，多呈大小不等的脉状产出，对煤层破坏较大，使煤层变质程度增高，甚至变成天然焦，侵入到煤层中的侵入体，形成煤层的顶底板或夹石。部分甚至全部吞食煤层。3、花岗斑岩25仅见呈小的岩脉侵入于晚侏罗统玛尼吐组火山岩地层中，规模小，分布不广泛。二、工程地质条件1、岩石工程地质特征（1）煤层顶底板岩石的工程地质特征井田全部被第四系冲洪积松散沉积物覆盖土层稳定性差。煤层露头区第四系厚在 10m 左右。煤层顶底板岩性，主要为泥岩、炭质泥岩及粉砂岩，这些岩石稳定性差，易破碎。岩石物理力学试验结果见表 1-2-3。岩石物理力学试验结果表 单位：MPa抗压强度 抗拉强度 抗剪强度岩性 平 均 最 大最 小 平 均 最 大最 小 平 均 最 大最 小 普氏系数砾 岩 30.782596 9.142 9.731482 13中砂岩 2.16 5.364 7.9413细砂岩 807 2.341 5.1.49粉砂岩 5.13294 6.170 8.168泥 岩 7.908 3.1780 1.5901从以上统计资料看，本区属工程地质条件中等的矿区。煤层直接顶板稳定性差，岩石硬度属中硬坚硬岩类，多属于类易冒落顶板；部分泥岩湿水后常膨胀，因此，开采中应注意顶板冒落及底板底鼓现象的发生。由于矿区地处大兴安岭褶皱带，构造运动和火山活动剧烈，岩石变质较高，岩性较硬。井下所见局部小构造特别发育，小断层，层间滑动，明显可见，破坏了岩体的完整性，结构面复杂，易破碎，这就给井下支护带来了很大的困难。262、矿区工程地质条件综合评价1）主要工程地质问题预测及防治意见煤层顶板冒落问题：本区部分煤层顶底板岩石的力学强度低，为软弱岩石，稳定性差。采掘过程中易发生顶板局部冒落及掉块现象，对安全生产有一定影响，应引起足够重视，确保矿井安全生产。本区煤层直接底板多为泥