绿色矿山建设实施方案.doc

1、绿色矿山建设实施方案绿色矿山建设实施方案 第一章 前言 编制依据 1、中华人民共和国矿产资法及其实施细则（199_年8月29日）； 2、中华人民共和国矿山安全法； 3、中华人民共和国安全生产法； 4、#省矿山地质环境保护条例； 5、矿产资节约与综合利用“十二五”专项规划（国土资部 国土资发2021184号）； 6、矿产资节约与综合利用鼓励，限制和淘汰技术目录（国土资部 国土资发2021146号）； 7、国土资部关于贯彻落实全国矿产资规划发展绿色矿业建设绿色矿山工作的指导意见（国土资部 国土资发2021119号）； 8、国土资部办公厅关于组织申报国家级绿色矿山试点单位的通知（国土资部办公厅 国土

2、资厅函2021574号）； 9、绿色矿山公约； 10、国土资部办公厅关于组织申报第三批国家级绿色矿山试点单位的通知（国土资部办公厅 国土资厅函20_423号）； 第二章 矿山现状 矿以保护环境、资利用和社区和谐作为绿色矿山建设的工作核心，以绿色生态助推五沟矿发展的理念为引导，积极探索和践行绿色矿山建设之路，在依法办矿、规范管理、科技创新、节能减排、环境保护、土地复垦、社区和谐和企业文化等九大方面取得了一定的成效，主要表现在： 一、矿产资综合利用水平 矿严格按照中华人民共和国矿产资法、中华人民共和国煤炭法、中华人民共和国安全生产法等法律、法规依法建矿，矿产资开发活动按照矿产资开发规划与设计，较好

3、地完成了资开发与综合利用指标，2021年、2021年、2021年采区回采率分别为80.4、82.3和81.6，均高于当年国土部门的核定值，并在国内同类地质条件下煤炭开采中处于先进水平。同时，在资综合利用方面坚持探索，开展了含水层下矸石充填开采试验研究工作，可将主采煤层10煤层开采设计留设的60-91m的防水煤岩柱，缩短到18.5m以内，全矿井可盘活呆滞煤量3155万吨，可延长矿井服务年限40年，有效减少塌陷对耕地的破坏，避免矸石对地表生态环境的破坏。据不完全统计，每采出1万吨煤造成3至4亩的塌陷，沉陷有时甚至达8亩，矸石每万吨占地0.8亩，如果矿山全部采用充填开采计，按矿井目前年产150万吨，

4、每年将减少450亩耕地的破坏，对实现矿区资开采和生态环境的和谐发展具有重要意义。 矿煤质属于可选性为较难选极难选，为提高洗（选）精煤回收率，矿开展了大量的洗（选）工艺改造，主要有优化煤泥重介工艺项目，项目实施后精煤产率提高1.08，每年可多产精煤39.75万吨。 二、土地复垦和环境治理 矿遵循“保护中开发，开发中保护”的原则，在开采过程中，配合地方政府对地表产生沉陷区进行复垦。截至2021年底，矿区采空塌陷影响面积约298hm2，最大塌陷深度3m，其中耕地面积为272.25hm2，住宅用地面积为25.75hm2。主要因位于工业广场北部的首采区（南一区）的10煤层的开采，形成面积545589m2

5、的采空区引起地表塌陷。塌陷区内村庄已完成异地搬迁安置，对搬迁的孙家、胡家老村址562亩已复垦完毕。面积272.25hm2的耕地已按有关规定交纳土地补偿费，其中，塌陷深度0.011.5m面积共155.807hm2，具备复垦条件的11hm2已协助当地复垦成耕地，交给当地居民继续耕种；3hm2塌陷深度1.53.0m的积水区具备复垦条件，矿方已协助当地整理成塘，剩余113.443hm2的塌陷积水区待复垦。下一步将加大复垦力度，对受影响供电线路、道路、河堤等进行修复、加固。 同时，矿深入开展节能减排和环境保护工作，建立9960m3/d的矿井水、120_m3/d的生活污水处理系统和采用D1000型花岗岩水

6、膜除尘工艺对锅炉消烟除尘，除尘效率达96以上。废水、废气排放均达到国家相关标准。加大节能技术改造，加大资的循环利用，洗（选）煤废水重复率达100。矿区绿色率占可绿化面积的80以上。 三、和谐社区建设 矿以“以人为本、共建共享”为宗旨，认真履行社会责任，深入开展“进万家门，知万家情，解万家难、暖万家心”为主题的帮扶活动。建立企地沟通模式，对采煤塌陷地的破坏的青苗进行了丈量和补偿、塌陷区搬迁、土地复垦等各项工作稳步进行，形成了符合五沟特色的企地沟通机制。 矿坚持不断的深化企业文化建设，提出“做大、做强、走远，追求卓越，基业长青”的发展愿景，建立“集团-矿（子公司）-科（区、团队）-班组-个人”五级

7、相互支撑的愿景体系，依据愿景制定科学合理的战略目标，以此激励员工，凝聚员工的思想，使企业内部形成强大合力，形成符合矿发展的企业文化。 第三节 存在的问题与解决途径 对照国家级绿色矿山建设标准，存在以下四方面的问题： 一、绿色矿山理念需要进一步加强 发展绿色矿业、建设绿色矿山，真正实现资合理开发利用与环境保护协调发展，已成为矿山企业发展的必然选择，因此，在绿色矿山建设过程中，要把建设绿色矿山的理念贯彻于矿山生产建设的始终，从矿产勘查、矿山规划、建设、开采、选冶、加工，直至矿山闭坑、土地复垦和生态环境恢复重建全过程，采用先进的技术设备，实施严格的科学管理，实现资充分合理开发利用、保护环境、安全生产

8、、社区和谐和矿业经济可持续发展。 矿在绿色矿山建设过程中，虽然取得了一定的成绩，但和国家级绿色矿山建设标准的要求相比仍有一定的差距，因此，矿将把绿色矿山建设贯穿与日常生产经营之中，以国家级绿色矿山的标准来衡量日常工作，加大绿色矿山的宣传力度，让矿井生产经营者，甚至每一员工都了解绿色矿山、认识绿色矿山，使全矿职工以主人翁的姿态投入到绿色矿山的建设中。 二、资综合利用水平需进一步提高 在绿色矿山建设中，资综合利用表现在一方面提高资的综合利用率，另一方面则是从根本上减少对环境的破坏。矿井田构造复杂程度属中等偏复杂类，矿井开采技术条件为复杂，地质勘察阶段预计组合断层19个，但在2021年投产以来的生产

9、活动中，南一采区和南二采区实际揭露的断层条数远高于设计值，采区内褶曲和断层极为发育，对生产和资回收造成了较为严重的影响。矿虽已经积极开展采区工作面优化设计、矸石充填开采等手段，最大程度上的回收了矿产资，减少开采矸石、废石的排放。但仍需进一步加强。 矿将采取加大科技创新投入，通过与高校、院所联合攻关、引用新技术等手段，在提高资回收率、矸石综合利用、瓦斯治理、废水循环使用、提高洗（选）精煤回收率等方面，有计划、分步骤地建设一批重点项目，通过这些重点项目的建设提高矿井煤炭资综合利用水平。 三、土地复垦和环境保护仍需进一步推进 煤炭开采地表的破坏主要是因采空区引起的地表塌陷，而塌陷达到稳沉一般还需34

10、a时间，矿2021年才正式投产，因此，矿在绿色矿山建设过程，要进一步科学制定复垦计划，采取超前复垦等动态预复垦相结合的治理方法。另外，矿在绿色矿山创建过程中针对废水、废气、塌陷区生态恢复等开展了大量的工作，下一步矿山将继续加大对瓦斯综合治理、矿井水的循环使用、矸石的综合利用相关工作。同时，环境保护与治理是一项投资大、见效慢、直接经济效益差的工程，因此，矿应积极拓宽融资渠道，多方筹集资金，积极争取国家级绿色矿山建设等各项专项资金，确保为绿色矿山建设提供足额的资金保障。 四、进一步加强和谐社区和企业文化建设 企业文化是企业的灵魂，和谐社区是企业发展的基础。矿将以文化建设为主线，着力推行精细化管理、

11、企业文化建塑、员工培训的“三位一体”的煤炭企业管理新模式，根据流程需要设置、优化组织机构，既要结果也关注过程，强调协同和整体(1+1>2)，大幅提高组织效率。同时，矿将以绿色矿山建设为契机，推行绿色生态助推五沟矿发展的文化理念。同时，矿将立足关爱企业职工的基础上，进一步加大惠民工程，积极做好搬迁新址的配套设施建设，使搬迁新社区成为优美、舒适的美好家园，进一步加强与地方沟通机制，努力构建企地和谐的长效机制。 第三章 指导思想、基本原则与规划目标 第一节 指导思想 坚持以科学发展观为指导，按照国家加快转变经济发展方式战略要求和皖北煤电集团公司加速转型、夯实煤、煤化工发展基础的战略部署，围绕国

12、家级绿色矿山建设的基本原则和要求，以安全生产为主线，以保护生态环境、降低资消耗为目标，以科技创新为保障，将矿山的人文环境、生态环境、资环境和经济环境与采矿活动有机的结合起来。通过国家级绿色矿山的建设推进矿发展方式的转型，实现五沟矿发展的资、环境和社会效益的协调统一，保证矿山的可持续发展。 第二节 基本原则 一、坚持绿色开采，科学优化采矿设计、采场布局，应用充填开采采煤方法，不断提高煤炭资综合利用水平，重抓节能减排，淘汰落后产能，推行清洁生产，加大对生产工艺和生产设备改造，加大对资的回收再利用，实现矿煤炭资安全高效开采。 二、坚持资开发与环境保护相协调，正确处理资开发与环境保护的关系，按照“预防

13、为主，防治结合”的方针，坚持“在保护中开发，在开发中保护”，不断加强矿山土地复垦和生态环境重建，大力改善矿区生态环境； 三、坚持科学办矿、科技兴矿，加强生态环境、节能减排和综合利用领域的科技创新，不断提高矿科技进步与创新水平； 四、坚持矿山发展与社区繁荣共赢，加强企地共建合作，加强惠民工程建设，积极投身于社会和谐建设中，通过开展项目合作和多种形式的活动，努力实现企业发展的双赢； 五、加强绿色矿山建设长效机制建设，将绿色矿山建设纳入矿山日常生产系统中一并管理，建立和完善绿色矿山建设工作责任制和考核评价体系，在建设过程中，不断总结提高，构建体现矿自身特色的绿色矿山发展模式。 第三节 规划目标 一、

14、规划目标 1、总体目标 严格遵守中华人民共和国矿产资法等法律法规，认真履行绿色矿山公约，绿色矿山建设遵照国家级绿色矿山建设的九条标准，以实现矿资利用集约化、开发方式科学化、企业管理规范化、生产工艺环保化、矿山环境生态化为总体目标，积极推行“三位一体”的煤炭企业管理新模式和绿色生态助推五沟矿发展的崭新理念，有序推进、分步实施，构建资、环境和社会效益相协调的矿山发展模式，建立绿色矿山建设长效机制，力争通过三年时间的建设，将矿打造成国内一流的绿色矿山企业。 2、阶段性目标 近期目标（20_年20_年）：按照国家级绿色矿山的建设要求，结合自身发展特征，开展矿国家级绿色矿山建设工作。对照国家级绿色矿山基

15、本条件和相关指标要求，在分析p 现有绿色矿山创建工作成果及存在问题的基础上，认真实施资节约与高效利用、矿山环境保护与综合治理、科技创新、节能减排和社区和谐规划建设任务，开展资综合利用类工程、科技攻关类工程、矿山环境恢复治理类工程以及和谐社区建设类工程，科学、合理、有序的开展绿色矿山建设工作，力争20_年底前完成绿色矿山创建的约束性指标和预期性指标，并通过国土资部的评审验收。 中期目标（20_年20_年）：在开展国家级绿色矿山建设的同时，进一步巩固绿色矿山创建取得的成果，不断总结、提高、完善，继续实施绿色矿山建设，构建绿色矿山建设的长效机制，确保20_年底完成绿色矿山建设的预期性指标。 发展展望

16、（20_年2021年）：继续巩固绿色矿山创建取得的成果，将“资利用集约化、开发方式科学化、企业管理规范化、生产工艺环保化、矿山环境生态化”的绿色矿业理念贯穿于矿产资开发的全过程，将经济效益、生态效益、社会效益很好地统一起来，资集约节约利用水平显著提高，矿山环境得到有效保护，矿区土地复垦水平全面提升，矿山企业与地方和谐发展，实现矿的科学发展、安全发展、绿色发展、协调发展。 二、规划期指标体系 矿绿色矿山建设实施方案目标分为3年近期目标、5年中期目标和10年发展展望，根据各阶段发展目标，针对绿色矿山建设的9个方面，矿制定了规划期指标，详见表3-1。 表3-1 矿绿色矿山建设实施方案目标 规划目标

17、指标名称 2021年 （现状） 20_年 （近期） 20_年 （中期） 2021年 （展望） 指标类型 资合理开发利用 采区回采率 81.6 82.0 82.3 82.3 预期 提高洗（选）精煤的回收率 - 1 1 1 预期 综采机械化水平 99 100 100 100 预期 综掘机械化水平 98 100 100 100 预期 选矿废水重复利用率 100 100 100 100 约束 矿井水重复利用率 75 78 90 90 预期 煤矸石综合利用率 11.96 18.59 19.70 20 预期 原煤生产电耗 25.92kwh/t 25.69kwh/t 25.19kwh/t 25.19kwh/

18、t 预期 科技创新投入占企业总产值比例 1.0 1.2 1.3 1.5 约束 矿山地质环境保护与恢复治理 土地复垦率 60 80 85 90 预期 绿化面积占可绿化面积的比值 80 97 98 98 预期 企业文化建设与社区和谐发展 安全生产培训次数 36 45 45 45 预期 矿山土地复垦率：已复垦土地面积与可复垦土地面积之比（以百分率表示）。 第四章 绿色矿山建设实施方案任务 第一节 矿产资高效开发与合理利用 一、强化采区建设，优化生产布局，合理开发煤炭资 根据矿区矿产资分布情况和集团公司发展战略，规划期内，应合理布置生产区域，保证矿煤炭资合理开发、有效利用，确保矿山开采可持续性，确保1

19、50万吨/年的生产能力。矿编制了20_年20_年回采工作面生产接替计划，具体见表4-1。 二、加大技术改造力度，引进先进生产工艺，推行资科学化开采，大力提高资节约与综合利用水平 重视技术改造，结合实际，鼓励创新，不断优化设计，向现有系统挖潜增效；引进工作面齿轨卡轨车等先进设备，实现采掘全部机械化；规划期内，继续实施矸石充填开采绿色开采项目，对CT103、CT102回采工作面实施矸石充填开采，提高了矿产资开采回采率，又综合利用煤矸石，有效地防止了地表塌陷；对正在开采的CT充填工作面进行充填及沿空留巷技术管理的优化、创新研究，不断优化矸石充填工艺，最大程度的回收煤炭资； 针对矿山以往开采揭露的断层

20、情况与预计不同，开采技术条件复杂的实际情况，开展断层防水煤柱合理留设研究，通过煤柱的合理留设，即保证回采的安全，又最大程度的回采资，避免资浪费。规划期内，完成F16断层防水煤柱留设研究； 根据实际生产的情况，不断优化选煤工艺，提高资回收水平，规划期内，根据即将开采的7煤煤质与前期开采的10煤煤质不同，完成选煤厂高灰高煤泥条件下煤泥水系统的适应性研究，提高精煤洗（选）回收率1以上。 三、坚持“三废”治用兼顾，加大资的循环使用。 转变传统废弃物处置模式，变“治”为“用”，变“废”为“宝”。开展煤矸石充填开采，置换出更多的资；开展矿井水循环使用项目，计划在规划中期，完成选煤厂直接利用井下污水以及洗水

21、闭路循环，实现行业“一级闭路循环”。 第二节 矿山环境恢复与综合治理 一、加强矿山环境风险监测，加大环境灾害应急预警机制建设 矿地处皖北平原，地势平坦，地下水位较高，主要地质环境风险由开采沉陷和矸石堆引起。开采沉陷造成地表径流变更，水利设施丧失原有功能，直接影响农作物耕种，特别是地表常年积水，造成耕地绝收，矿将定期对塌陷区情况进行监测，对矿山充填开采项目，建立岩移观测站，开展充填开采地表环境损坏评价；定期巡视矸石山，加强矸石山边坡管理，加大矸石综合利用力度。 二、矿山环境治理与土地复垦规划 三、进一步开展矿区绿化工作 矿矿区绿化以构建矿区立体绿化为目标，用草坪、花坛、绿篱、常青树、落叶乔木和灌

22、木等构成宜人的空间层次；在生产区“见缝插绿”地栽培小灌木和草坪；在主、副井绞车房、压风机房、动筛车间和选煤厂主厂房等处的生产噪声较强，种植具有吸声效果的树种；在矿井工业场地场界外，进矿道路附近密集种植大量的乔木，使得规划期内矿区绿化率达到预期的指标。 第三节 科技创新 一、加大科技投入 认真贯彻“以科技促生产、以科技保安全、以科技增效益”的工作宗旨，矿将从技术创新、管理创新方面来提高企业科技创新水平，不断加大自主创新和科技攻关力度，推广应用“四新”技术，积极开展各类创新创效活动。加大科技创新研发资金投入力度，每年投入资金不低于企业总产值的1；进一步完善各事业部创新工作室创新激励机制，强化创新工

23、作室创新能力。 二、建立产、学、研发平台，培养科技人才 深入开展与高校、研究院的深度合作，建立产、学、研一体化的科技研发平台。针对矿井的实际问题，与高校、研究院联合攻关和技术开发，引进、消化和吸收各种理论和技术为矿所用，为矿绿色矿山建设所用。规划期内，将与中国矿业大学联合开展矿含水层下矸石充填开采项目；与#理工大学联合开展五沟选煤厂高灰高煤泥条件下煤泥水系统的适应性研究、矿西翼三采区多阶段放水试验及灰岩富水性评价；与山东科技大学联合开展矿F16断层防水煤柱留设研究；与中煤科工集团重庆研究院联合开展矿三采区10煤层突出危险性鉴定等，以科技促发展，以科技促管理，提高资综合利用水平，充分发挥科技创新

24、对国家绿色矿山发展的引领作用，实现矿煤炭资的科学化利用。 三、加强科技成果转化 把“科技兴矿”作为一项长期的工作来抓，并每两年举行一次科技大会，总结过去，表彰先进，编制科技大会成果汇编手册。加快成果转化，将科技成果转化为现实生产力，促进科研攻关不断向深层次发展。 第四节 节能减排 一、工艺设备优化、节能 发展节能减排，构建完整的矿山循环经济产业链，努力促进“资-产品-污染排放”的传统生产方式向“资-产品-再生资”的循环经济模式转变。淘汰落后产能，推广机电新技术、新工艺的使用，引进新型磁选机，脱介筛筛板改造，新型浮选药剂使用，浮选工艺完善，探究生产过程控制减少电耗等，逐步实施，到2021年，努力

25、实现选煤厂吨煤生产成本降低10，吨原煤生产电耗逐年下降。 二、废弃物减排与综合利用 提高废弃资的重复利用率，加强对废水、瓦斯、煤矸石等综合利用技术研究，较少污染物排放；为确保矿山废水排放达到污水综合排放标准（GB8978-1996）中的二级标准，加强对矿山建设的9960m3/d矿井水及120_m3/d生活污水处理设施运行管理，确保污水处理设施稳定运行。同时，在规划期中期，开展选煤厂直接利用井下污水以及洗水闭路循环的实现的研究，提高矿井水的循环利用水平；加强锅炉消烟除尘设备水膜除尘器的维护，确保其稳定运行，确保排放的废气排放达到锅炉大气污染物排放标准（GB13271-20_1）中第时段二类区标准

26、。 继续开展矸石充填工程，规划期内，对CT103工作面、CT102工作面实施矸石充填开采，实现每年充填开采消耗煤矸石20万吨以上的目标。同时，进一步探索其他矸石综合利用其他途径，加快现有矸石山的处理，力争消耗生产产生的全部煤矸石，实现煤矿开采无废或少废排放。 第五节 社区和谐建设 一、进一步完善企地协调磋商机制 进一步加强与矿区周边居民的协调沟通，建立良好的企地磋商协调机制，利用企业自身优势加大企业与地方项目往来，努力寻求双方共赢的项目合作模式，积极带动地方经济发展，加深企地之间的融合。 二、持续开展惠民工程，创造和谐社区环境 加强对企业员工的人文关怀，同时，妥善做好镇区居民搬迁的安置工作，对

27、塌陷区搬迁的居民进行妥善安置；及时完成搬迁新址征地及道路征地约2400亩，并对新村址回填、平整压实达到设计标高；对新村址内沟、塘按有关技术要求进行处理，满足建房基础的质量要求；按照新农村建设的标准建设搬迁新址建设，水、电、道路等辅助设施及时安装到位，将搬迁新址打造成为花园式社区，让搬迁居民的生活质量较原来大幅度提高；对开采影响范围内的青苗及时补偿到位；进一步加强对失地困难农民和困难职工的帮扶工作，树立良好的企业形象。 第六节 企业文化建设 加强矿山内部绿色矿山建设宣传，将绿色矿业的理念贯穿于矿山日常生产的全过程，建立健全绿色矿山建设考评机制；完善企业管理制度和安全条例；定期开展培训教育，增强员

28、工专业技能水平；拓展企业文化，按照绿色矿山的建设要求，结合企业自身的发展特性，科学、合理、有序的开展绿色矿山企业文化建设，使矿朝着“开采方式科学化、资利用高效化、企业管理规范化、生产工艺环保化、矿山环境生态化”的绿色矿山道路前行。 第五章 重点工程 矿根据国家级绿色矿山建设实施方案目标和工作任务，按照绿色矿山建设的标准统筹安排和部署，重点落实以下四大类工程： 表5-1 重点工程项目情况一览表 序号 工程类别 工程名称 起止年限 备注 1 资综合利用类 含水层下矸石充填开采提高回采上限项目 202120_年 为阶段性项目，下一步将继续开展全矿井其他采区的矸石成功天开采 2 西翼中煤组瓦斯抽采及综

29、合治理工程 20_20_年 3 环境治理类 南一、南二采区土地复垦及河堤修复工程 20_20_年 4 科技攻关类 选煤厂高灰高煤泥条件下煤泥水系统的适应性研究 20_20_年 5 三采区10煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定 20_20_年 为阶段性项目，下一步将开展采区工程建设。 6 F16断层防水煤柱留设研究 20_20_年 为阶段性项目，下一步将开展采区工程建设。 7 西翼三采区多阶段放水试验及灰岩富水性评价 20_20_年 为阶段性项目，下一步将开展采区工程建设。 8 和谐社区建设类 #整体搬迁新址新农村建设项目 20_20_年 第一节 资综合利用类工程 一、资综合利用类工程（一） 工程名称

30、含水层下矸石充填开采提高回采上限项目。 （二） 工程内容 矿主采煤层10煤，煤质为优质焦煤，该煤层上方覆盖272.9m左右的厚松散含水层，特别是其底部平均厚20.7m的第四含水层，直接覆盖在开采煤系露头之上，对煤系地层直接进行渗透补给，给浅部煤层的安全开采构成了明显地威胁。在矿井初步设计中，留设了6091m的防水煤岩柱，压煤3664.4万t，资损失严重。 为进一步开采第四含水砂层下的10煤资，提高呆滞资采出率，提高矿产资综合利用率，矿开展矿含水层下矸石充填开采的研究和试验工作，以期最大限度地安全采出防水煤岩柱所压覆的煤炭资，项目以CT为试采工作面，成功后分采区逐步实施充填开采，最大程度上地回收

31、煤炭资。项目主要内容如下： 1、项目科研成果 本项目由矿与中国矿业大学合作攻关，采用理论分析p 、实验室试验、数值计算、工业性试验、现场测试等综合方法，开展了：1）充填开采系统设计；2）矸石的物理力学特性试验研究；3）矸石井上下运输运输系统设计；4）充填开采关键配套设备选型设计；5）矸石充填开采工艺设计；6）充填开采矿压监测及分析p ；7）充填开采地表沉陷监测及分析p ；8）垮落带、导水裂隙带高度变化监测方案设计、监测及分析p 等8项子课题的研究，并以CT工作面为试验工作面并取得了成功，研究结论为：通过矸石充填开采解决了采煤工作面的采空区充填问题，能有效缓解开采活动对岩层的破坏程度，可置换出水

32、体下压占的呆滞煤炭资。据初步估算，采用矸石充填开采水体下压煤，可将开采上限提高至基岩强风化带底界，将防砂煤柱留设由矿井初步设计中6091m缩短至18.5m以内，可使矿能多采出煤炭3155万t，可延长矿井服务年限40年。虽然矸石充填在我国已经获得成功应用，但类似矿这种含水层下长壁矸石充填开采技术实践在国内仍属首次。 2、试验工作面开采情况 （1）试验工作面概况 本工程以CT为试验工作面，CT工作面位于矿南一采区东翼，工作面原设计上限标高为-300m，现设计上限标高为-255m，工作面走向长2337m；倾斜宽60150m。煤厚0.44.66m，平均3.3m，工业储量159.2万吨，可采储量119.

33、4万吨。 10煤层直接顶板为浅灰色粉、细砂岩，厚约5.8m左右；局部地段会出现伪顶：为少量薄层状泥岩，厚约02.3m左右。直接底板为泥岩，含碳质，厚1米左右。老底为条带状粉细砂岩（互层），10煤下约25米为11煤层位，10煤层下距太原组一灰间距为54.468.34m，平均59.35m。工作面内地质构造较为复杂，断层与向斜构造较多；工作面主要充水水为10煤层上覆的新生界松散含水层、顶板砂岩裂隙含水层和底板灰岩含水层，根据该工作面浅部开采区域四含、三隔的分布规律及其含、隔水特性，依照“三下”采煤规程水体采动等级的划分，确定CT工作面浅部松散含水层中的第四含水层应属类水体，可以进行留设防砂煤岩柱设计

34、，即不允许垮落带顶点波及该含水层。工作面煤层顶板覆岩类型应属于极软弱软弱覆岩类型。 （2）工作面充填开采方案 整个CT工作面分两段开采，第一段走向长395m，工作面切眼长度98m（煤壁间），采用后退式一次采全高走向长壁开采方法，全部密实矸石充填采空区管理顶板；第二段工作面长度60150m，均采用后退式一次采全高走向长壁采煤方法，自然垮落法处理采空区。 工作面采用MG300/730-WD型采煤机落煤，采用SGZ800/630双电机双中心链刮板输送机运煤，顺槽采用SZZ800/20_转载机。选用液压支架型号为ZC8000/18/38型液压支架，顺槽端头由单体液压支柱及铰接梁支护。 工作面主要参数：

35、采高3.5m；面长98m（中段150m、外段60m）；工作面走向长2337m（其中矸石充填段395m）；矸石充填段工作面日推进2.4m，垮落法开采段日推进7.2m。 工作面规划充填开采生产能力为1500t/d，150m长壁开采5000t/d。 CT工作面浅部基岩面标高为-236.5m，风氧化带厚度为15m；采用综采矸石充填采煤技术需要的防砂安全煤岩柱高度为6.5m；正常垮落法开采需留设防砂煤岩柱高度为20.2m。由此可以确定该区域充填开采上限标高为-243.0m，正常垮落法开采上限标高为-256.7m。因该区域风氧化带厚度为15m，并考虑到本工作面是皖北矿区乃至全国采用综采矸石充填技术提高开采

36、上限的第一个试采工作面，为确保该工作面开采安全稳妥进行，增大其安全系数；同时也为保证采出煤炭质量不受风化影响，确定其开采上限标高为-255m，充填开采下限为-300m，充填开采长度为395m。重新界定后的CT综采矸石充填工作面防砂煤岩柱实际厚度为18.5m；比按规程计算的多留了12m；较按3工作面实测数值所需留设煤岩柱多留设了12.2m，接近正常全部垮落法开采需留设的防砂煤岩柱高度。因此，在此开采上限内采用综采矸石充填采煤是安全可行的。截至目前，CT工作面已成功多回采煤资18.79万吨，提高了矿产资的综合利用率。 3、后续工作面实施计划 规划期内，矿将继续开展CT工作面矸石充填开采，同时将此技

37、术应用到CT103、CT102工作面的开采，充填开采工程实施主要内容包括： （1）充填开采方案 回采工艺 工艺方式：综合机械化采煤工艺 作业方式：“三八制”，两班出煤与充填，一班检修。每班2刀，全天4个循环； 充填方式: “两采一充”，每进两刀煤进行一次充填； 进刀方式：割三角煤端部斜切进刀； 循环进尺：0.8m。 采空区矸石充填工艺 充填支架除具有普通支架相同的支护工作面顶板的作用外，还具备支护充填采空区顶板的功能，并安装有捣实机构以完成对采空区的充填与捣实。后部充填运输机中槽开天窗式，并用支架后部的吊环吊起，每架四个悬挂点，在支架箱体滑槽内滑出800mm的推进步距，每隔一架设置一个天窗放矸

38、石，滑槽两侧安装两个后千斤顶，可以同步打开或关闭天窗。图5-1、图5-2为矸石充填刮板输送机及其布局图。 图5-1 矸石充填刮板输送机布局图 图5-2 矸石充填刮板输送机 割煤和充填是同步进行平行作业的，其流程是：工作面每割完一排，支架前移后溜后移，到达预定位置后，开始从机尾向机头充填，整个工作面同时打开三个投料口，当第一个投料口充满后关闭捣实后依次往第二、第三个投料口投料捣实，依次类推。当一排全部充满并捣实后，停止第一轮充填，然后将后溜前移动一个步距，由捣实机构把碴推到指定位置接顶，全部捣实后，再进行下一循环。如图5-3所示。 图5-3 采空区矸石充填示意图 （2）矸石运输及充填系统初步设计

39、 井上矸石供应系统及投料井 井上矸石供应系统如图5-4所示。 a、投料井的结构：投料井采用垂直立井，投料孔直径为1000mm，深度为135m，设计相同规格的两个，其中一个备用。并设一个325的通风孔。 b、井筒钢管结构：采用1000mm×12mm的无缝钢管，钢管与钻孔之间孔隙用20_#水泥砂浆灌注，一方面固定钢管，另一方面防止地下水进入管内。 c、缓冲装置：投料井底设一机械式缓冲装置，通过弹簧减缓冲击，经刮板输送机将矸石送上皮带输送机。 图5-4 井上矸石运输系统 井下矸石运输方案 运输路线：投料仓投料运输巷工作面回风顺槽充填工作面。 运输设备：井下运输巷采用四部SD-800胶带输送

40、机，其中顺槽中采用中间轮驱动的可伸缩胶带输送机，将矸石直接运上液压支架尾梁下的充填刮板输送机。 如图5-5、图5-6所示。 井下掘进矸石运输方案 充填矸石由各采区掘进工作面通过矿车运输至南一采区运矸车场，经翻车机卸载运矸刮板输送机破碎机矸石仓矸石运输胶带输送机转载工作面回风顺槽胶带输送机1工作面架后矸石充填刮板输送机采空区。 充填工作面的矸石运输及充填 运输设备：充填刮板输送机，采用经过改装的SGB730/20_型刮板输送机。 运输方式：充填刮板输送机悬挂在支架尾梁下，通过槽板上的漏矸孔将矸石落下。 压紧方式：当矸石堆积到一定高度后，下刮板可对矸石进行铺平，在反作用力下将溜槽抬起，并通过支架后

41、方的液压铲板将矸石推满采空区，并进行夯实。 图5-5 井下矸石运输系统 图5-6 顺槽矸石运输系统 （3）项目主要工程量 CT103、CT102充填开采工作面巷道开拓、充填钻孔等施工工程量2630米，主要设备技术参数见表5-2。 （三）项目实施年限 2021年20_年；分期开展，其中CT工作面2021年20_年，CT103工作面20_年20_年，CT102工作面20_年20_年。 （四）项目负责部门 项目的承担单位为皖北煤电集团有限责任公司矿。 （五）投资金额 矿含水层下矸石充填开采试验研究经费概算（不包括工程费用），其总费用2.5亿元，其中工程费用2.4亿元；设备购置安装900万元，其中部分

42、设备可重复使用；其他费用100万元。 （六）预期效益 1、经济效益：CT、CT103、CT102工作面通过充填开采后，合计可多回采煤炭资65万吨，10煤层常规综采的吨煤成本为323元，吨煤销售价格为650元；预计CT103工作面采用综采矸石充填技术比常规综采需增加吨煤成本约130元/t。由此可以估计，多产生的销售产值为4.2亿元，直接经济效益为1.28亿元。 2、社会、环境效益：矸石充填开采避免了矸石对地表生态环境的破坏，减少矸石地面排放和堆积对耕地的侵占，消除矸石自燃对环境的污染和破坏；同时矸石充填能够大幅度减轻地表塌陷，保护地面建筑物和农田，实现矿区资开采和生态环境的和谐发展。 在我国矸石

43、充填已经获得成功应用，但类似矿这种含水层下长壁矸石充填开采技术实践仍属首次。本项目的实施为解决这一科学问题奠定了技术和实践基础，具有重要的推广意义。 二、资综合利用类工程（一）工程名称 西翼中煤组瓦斯抽采及综合治理工程 （二）工程内容 1、背景介绍 矿矿井煤层自上而下有5、71、72、81、82及10煤层，矿井西翼中煤组煤层为72、81、82煤层，可采储量约400万吨，。根据矿西翼采区开拓区域突出危险性预测报告，分煤层预测结果如下：5、71、10煤无突出危险性，72、81、82煤具有突出危险性。另外根据中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点试验室鉴定72、81煤层为突出煤层，82煤层距离81煤层

44、较近，平均只有7m，82煤层按突出煤层管理。 目前，矿井西翼采区10煤层正在开拓中，中组煤层瓦斯含量高，打钻存在喷孔、夹钻等突出预兆，具有突出危险。三条下山已经揭过中组煤72、81、82煤层，各煤层实测瓦斯压力分别为1.9MPa、1.7MPa、0.45MPa，瓦斯含量分别为10.03m3/t、8.5m3/t、3.65m3/t。“十二五”期间矿井西翼采区只开采10煤层不涉及中组煤层的开采，10煤层作为远距离下保护层开采，需要考虑中组煤层卸压瓦斯抽采及利用。 2、瓦斯治理实施方案 （1）远距离下保护层开采瓦斯治理方案 矿井主采煤层72、81、82赋存及中组煤层瓦斯含量高，具有突出危险；下组煤10煤

45、赋存稳定，目前开采南一采区范围无突出危险；南二及西翼采区预计突出危险小。从接替及瓦斯治理综合分析p ，通过开采下组煤10煤来保护中组煤为最佳方案。有10煤的区域，优先开采10煤层对中组煤进行保护，然后开采72煤对81、82煤层进行保护，并对远距离下保护层开采采区巷道布置、开采方法及瓦斯治理工程进行系统优化设计。 远距离穿层钻孔抽采卸压瓦斯 矿井开采10煤层作为下保护层时，通过底抽巷及穿层钻孔抽采远距离被保护层卸压瓦斯，消除被保护层的煤与瓦斯突出危险性，为被保护层的安全采掘创造条件，见图5-1。 图5-1 岩层移动及穿层钻孔抽采瓦斯原理图 地面钻井抽采采动区卸压瓦斯 矿井第四系地层厚度51.79

46、1.6m，平均74.2m，煤系地层无较大的含水层，有较理想的施工地面钻井的条件。地面钻井抽采瓦斯方法原理是在被保护层工作面对应的地面施工一大直径钻孔，钻孔穿透被保护层，在保护层开采过后，被保护层煤层瓦斯得到卸压，在地面直接抽采被保护层的卸压瓦斯，降低瓦斯含量，消除突出危险。地面钻井抽采采动卸压区瓦斯，见图5-2示。 图5-2 地面钻井抽采被保护层采动卸压瓦斯示意图 地面钻孔布置在沿煤层倾斜方向距保护层工作面回风巷50m左右的位置，在倾向上只需布置一个钻孔。钻孔的有效抽采半径在考察之前按20_m计算，根据工作面的走向长度确定被保护层工作面所需的地面钻井数量。 未保护区及煤柱影响区两级“四位一体”

47、综合防突技术 矿井通过远距离下保护层10煤层开采保护71、81、82煤层，对于保护区域利用地面钻孔与穿层钻孔消除保护区域的突出危险，对于未保护区域采用工作面顺层钻孔消除其突出危险，对于特殊未保护与煤柱影响区域采用条带顺层钻孔消除其条带的突出危险。则未保护区域工作面顺层钻孔瓦斯抽采设计方案平面见图5-3，特殊未保护与煤柱影响区域煤巷条带顺层钻孔瓦斯抽采设计方案平、剖面见图5-4。 图5-3 被保护层工作面未保护区域顺层钻孔瓦斯抽采设计方案示意图 平面图 b剖面图 图5-4 未保护区顺层钻孔煤巷条带瓦斯抽采设计方案平、剖面示意图 3、瓦斯治理专题研究 针对矿井开采远距离下保护层10煤，中组煤联合开

48、采治理中存在的技术问题，必须加强科研工作，不断完善矿井瓦斯治理方案，形成适合矿井的瓦斯治理技术体系。 （1）远距离下保护层开采瓦斯综合治理技术 矿10煤层位于中组煤72、81、82煤层下方平均垂距103.1、90、80m，相对层间距（平均层间距与保护层采高之比）为27m、23.6m、21m，属远距离下保护层，煤层之间岩性为砂岩、砂泥岩互层、粉砂岩、泥岩，该条件下保护效果与参数、首采10保护层工作面瓦斯涌出及被保护72煤层瓦斯抽采方法与合理时空参数等诸多问题，有待系统、深入研究。 中组煤被保护范围72、81、82煤层瓦斯基本参数测定； 开采远距离下保护层10煤层时，被保护层中组煤瓦斯治理方案；

49、10煤顶板抽采巷道合理层位确定； 中组煤卸压瓦斯抽采钻孔合理时空参数的确定； 地面钻井抽采采动卸压区瓦斯可行性论证； 试验考察保护层开采结合瓦斯抽采72煤的保护效果与参数； 保护层开采煤柱影响区被保护层突出治理方案研究与试验。 （2）地面钻井抽采采动卸压区瓦斯治理技术 地面钻井采动卸压抽采是美国瓦斯抽采技术中应用最为成功的方法之一，在澳大利亚的许多矿井应用；近年来我国铁法、淮北、淮南也都成功地对该方法进行了应用。该方法通常是从地面向开采层上方施工直径为300450mm的垂直钻孔，终孔位置一般距开采层顶板510m，当顶板垮落后，即可利用钻井从具有大量裂隙的冒落带抽采瓦斯。 地面钻井抽采10煤层采

50、动卸压区瓦斯总体方案； 地面钻井位置、直径、间距、负压的设计与优化； 地面钻井的施工工艺与固井技术研究； 地面钻井抽采采动卸压区瓦斯效果考察。 （3）煤层瓦斯基本参数测定、瓦斯赋存规律及瓦斯动态预警 矿煤层瓦斯基本参数相对来说比较欠缺，应对煤层的瓦斯基本参数进行测定，在不同采区、标高分别设点对不同煤层的瓦斯基本参数进行测定，分析p 矿井瓦斯赋存规律，为矿井瓦斯综合治理提供基础。 选取不同区域有代表性地点测定各煤层瓦斯基本参数； 分析p 矿井各瓦斯地质单元的瓦斯赋存规律； 绘制矿井瓦斯地质图。 （4）石门快速揭煤综合技术 针对矿西翼采区中组煤层瓦斯压力高、瓦斯含量大，突出危险性严重等特点，采区开

51、拓巷道揭穿71、81、82煤层采用石门揭煤水力化防突措施快速揭穿突出煤层。按照安全工程原理建立了以合理布置巷道与开挖工艺、工序为基础的“四位一体，五步配套”综合防治技术体系。 对于突出煤层，采用如下石门揭穿煤层综合防突技术： 用23项单一局部性复合防突技术措施来高效消除突出危险； 为避免或减少打钻突出危险性及喷孔事件，采用变径施工、风水联合排渣(岩孔段大孔水力排渣、煤孔段小孔风力水雾化排渣)工艺； 通过高压扩孔钻杆沿钻孔轴向方向运动形成对整个钻孔的径向连续扩孔，扩大钻孔直径，提高钻孔的抽排瓦斯量和抽排效果。 （5）采掘工作面突出预测敏感指标及其临界值的研究 研究矿井突出煤层采掘工作面敏感指标与

52、突出危险性的明显相关性，并能克服测试误差显著区分突出危险与非突出危险。矿井不同煤层的不同区域，其预测指标敏感性及其临界值可能不同。随着开采深度等增加，高地应力、高瓦斯及高温、高强度开采等条件与浅部开采条件发生变化，工作面突出预测技术变得更加复杂，因此，矿井采掘工作面必须针对不同煤层的瓦斯地质构造单元、开采技术条件，在充分研究矿井瓦斯地质、突出特点及规律基础上，通过专题研究确定不同瓦斯地质及开采技术条件下的敏感指标临界值用于指导安全生产。 分析p 矿井突出主控因素，总结、分析p 矿井突出特点及规律； 常规的钻孔预测指标临界值考察确定； 工作面煤层结构稳定性（软分层厚度、煤层破坏类型及其结构指数等

53、）辅助预测指标现场考察试验； 试验瓦斯动态涌出预警，利用矿井瓦斯监控系统计算工作面瓦斯涌出动态指标V30，研究其敏感性及其临界值。 （6）开采自燃煤层防治自然发火技术 五沟矿7煤、8煤和10煤均为II类自燃煤层，通过对煤层自然发火机理研究，为矿煤层自然发火的预防和治理提供依据，研究、试验工艺流程如下： 实验室实验 建立数学模型 现场试验 验证模型 调查研究影响自然发火因素 设计合理的防灭火措施 现场实施防灭火措施 防灭火效果考察 补充完善防灭火措施 煤层自然发火机理研究 在五沟矿采取煤层煤样，采用升温氧化气体产物测定法、煤吸氧量吸氧速度测定法、煤自燃倾向性测定法、煤样的物理化学分析p 法、硫化

54、矿物测定法等进行实验研究，建立数学模型及解算方法，提出任楼煤矿煤层自然发火规律和建立自然发火危险性评价方法，为矿井煤炭自然发火的预防和治理提供依据。 采空区自燃“三带”研究 采用示踪气体对采空区风流流场监测，确定采空区自燃“三带”和自然发火标志气体，并研究工作面推进速度、自燃潜伏期之间的关系。 自然发火防灭火措施 通过对开拓、开采方式、煤层开采顺序等研究，确定适合防治煤层自然发火的合理开采方式和参数，同时结合通风系统的调整，减少采空区漏风。确定适合矿条件有利于自然发火防治的工作面合理布置参数和通风参数。研究以黄泥灌浆、凝胶和三相泡沫灭火材料和注氮相结合的自然发火综合防治技术，研究防灭火密闭快速

55、封闭技术和防灭火临时快速密闭设备。通过试验，形成一整套防治自然发火综合治理体系，通过采用煤层自然发火预测预报，合理调整开采顺序、井巷布置和通风方式，采用灌浆和注氮等措施，消除矿井自然发火事故。 4、瓦斯治理实施规划 “十二五”期间，矿2021年20_年可采煤层采掘接替情况，根据不同煤层瓦斯参数与煤层可抽系数（取值范围0.350.5，根据五沟矿区煤层透气性系数，取值0.45，被保护层的可抽系数大于该取值范围）结合煤层瓦斯规划抽采率计算出年度回采（保护）煤层瓦斯地质储量与可采储量；然后根据矿井瓦斯规划利用率计算得出矿井分年度瓦斯利用量；计算结果见表5-5。 表5-5 矿年度采掘（保护）煤层瓦斯地质

56、储量与可抽储量 项 目 2021a 20_a 20_a 20_a 20_a 瓦斯地质储量（Mm3） 0 0 0.672 4.788 5.206 瓦斯规划抽采率（） 0 0 45 50 50 瓦斯可抽储量（Mm3） 0 0 0.302 2.394 2.603 瓦斯规划利用率（） 0 0 50 55 60 瓦斯规划利用量（Mm3） 0 0 0.151 1.32 1.56 假设按照1m3瓦斯完全燃烧发热量为39.7MJ，瓦斯锅炉热利用率取值范围为0.50.9，该处取0.7，因此，瓦斯锅炉1m3瓦斯产生有效热量为27.8MJ。由表5-5可以看出，202120_年矿井不规划瓦斯利用工程。20_20_年矿

57、规划建立瓦斯锅炉利用工程，根据各年度瓦斯规划量，产生有效热量分别为4.2×106MJ、3.7×107MJ、4.3×106MJ。 （三）项目实施年限 项目计划起止时间为20_年20_年。 （四）项目负责部门 项目的负责部门主要承担单位为矿。 （五）投资金额 项目的预计的投资费用共计10722万元，具体如下： 1、7煤瓦斯治理工程如下： 地面钻井：6个，每个费用大概400万，共计2400万。 顶板抽放巷：6890m，每米费用大概8000元，共计5512万。 抽放钻孔：5220_m，每米平均费用大概35元，共计1827万。 抽放管路：500mm共计1100m，费用176万，325mm共计23770m，费用240万。 费用共计：55万元。 2、8煤瓦斯治理工程如下： 抽放钻孔：1620_m，每米平均费用大概35元，费用合计567万。 （六）预期效益 1、经济效益：通过项目的实施，西翼中煤组瓦斯得到了综合治理后，采区开采回收率按照81计，可回采煤炭资324万吨，煤炭价格按照600元/吨计算，可实现销售收入19.44亿元，经济效益显著，同时，提高了矿产资综合利用水平，延长了矿产服务年限。 2、社会、环保效益：瓦斯的主要成分甲烷，是杀伤力最大的温室气体，甲