煤矿采空区与火烧区地质环境恢复治理毕业论文(4)

3.2.2自燃火烧区分布范围

矿区内煤层主要沿沟边自燃，随着向覆盖区的延伸，煤层自燃随之变弱并趋于尖灭。现场调查1号治理区北侧沟道出露大量烧变岩，且在火烧区边界有自燃点存在，根据勘探报告和现场实地调查，自燃区面积约25613m2；2号治理区南侧沟道有大量因煤层自燃而形成的烧变岩，且在火烧区边界有自燃点存在，根据勘探报告和现场实地调查，自燃区面积约31832m2。

3.3剩余残煤储量 3.3.1治理区残煤分布情况

1号治理区内煤层埋藏最深约40m，最浅为10m，平均埋深20m。煤层底板标高为+1150～+1128m。可采厚度为2.00～2.24m，平均厚度2.10m，煤层厚度变化不大，规律性明显，结构简单，不含夹矸，属稳定型煤层。2号治理区内号煤层埋藏最深约30m，最浅为5m，平均埋深22m。煤层底板标高为+1130～+1155m。可采厚度为可采厚度为1.45～1.66m，平均厚度1.50m，煤层厚度变化不大，规律性明显，结构简单，不含夹矸。

3.3.2残煤剩余资源量

根据《陕西省府谷县庙沟门镇大路峁煤矿资源储量核实报告》及1号治理区采空区范围和治理区范围之间的关系，边角煤回收的范围在1号治理区划分为3个区块，有效含煤面积为2.79万m2，煤层厚度取2.1m，煤平均容重1.33t/m3。该治理区实际赋存资源量为7.8万t，由于该区回收资源条件好，可按95%的计算回收率，则可以回收7.4万t。具体计算见表3-1。

表3-1残煤剩余资源量估算表

治理区 ①号治理区 边界煤区块 面积（104m2) 煤厚（m) 1 2

煤量（万t) 回收煤量（万t) 2.5 3.1 7.4 0.90 1.12 15

2.1 2.1

3 1 ②号治理区 2 3 0.77 18.0 6.7 1.02 合计 2.1 1.5 1.5 1.5 2.2 35.9 13.4 2.0 53.6 46.2 根据2号治理区采空区范围和治理区范围之间的关系，回收边角煤范围在2号治理区划分为3个区块，有效含煤面积为25.72万m2,煤层厚度取1.5m，煤平均容重1.33t/m3。该治理区实际赋存资源量为51.3万t，按90%的回收率，则可以回收46.1万t。具体计算见表3-1。两治理区合计回收残煤53.5万t。

3.4自燃火烧区和采空区治理的必要性 3.4.1治理的必要性

按照“谁破坏、谁复垦”的原则，将生产建设单位的土地复垦目标、任务、措施和计 划等落到实处；为土地复垦的实施管理、监督检查以及土地复垦费征收等提供依据。对大路峁煤矿煤炭自燃隐患区和采空区的治理，可以达到以下目的： （1）保护环境

对煤炭自燃隐患区和采空区的治理，能够从根本上杜绝釆空区火灾、地表塌陷、水土流失等地质灾害的发生，能够有效的保护环境、恢复植被，减少水土流失带来的损失，进一步的减少工业三废对采空区地区的污染，从而根本上保护环境。

（2）复垦造田

对煤炭自燃隐患区和釆空区合理的治理，能够有效的改善该地区的生态环境，通过复垦，可以耕作农田、植被造林，提高土地利用级别，增大耕地和林地的面积，从而达到合理利用土地资源。

（3）回收资源

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小煤窑开釆受井工开采条件的限制，或由于安全及采煤方法的原因，采空区范围内还有一部分煤炭资源有待于回收。对采空区的治理可以回收部分煤柱及其边角残留煤，有效的利用现有资源，减少了资源浪费，提高了资源利用率。

（4）减少地质灾害

对釆空区的治理能够有效的保护土地，遏制山体滑坡、水土流失、泥石流等自燃灾害的发生。

（5）改善民生

回收残余煤炭，为当地村民创造一定的就业岗位，创造一定的财富，使之安居乐业。 （6）消除大矿生产安全隐患

煤炭自燃隐患区和采空区的彻底治理，也有利于临近矿井的安全生产，消除自燃、漏风、积水、塌陷等安全隐患。

3.4.2总结

大路峁煤矿煤层埋藏较浅，地表煤层露头多、面积大，局部区域没有进行有效的处理，氧化时间已经远远超过自燃发火期，遇氧即可形成自燃。且有向更大的范围蔓延的趋势。同时，矿区内小窑开采方式为“房柱式”，采煤后采空区四通八达，自燃发火面积大，井下灭火无法进行。虽然当地政府对老窑进行了封闭，组织了专门的巡逻队巡逻，并采取了多种措施，但仍然不能绝对保证社会人员的人身安全，也无法阻止火区的继续扩大，存在着重大安全隐患。煤炭自燃不仅威胁火区的煤炭资源，而且通过火区蔓延，危及周边煤炭资源，对煤炭资源造成极度浪费，同时也严重影响矿区内的生态环境及邻近矿区的生产安全。区内大面积的自燃发火吞噬着宝贵的煤炭资源，造成巨大经济损失，同时污染了大气环境，造成部分地表植被枯死。因此防灭火问题迫切急需解决。

总之，对大路峁煤矿煤炭自燃火烧区，必须采取工程以及技术方面的措施，彻底消除发火隐患。

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第四章 治理方案

4.1治理原则

根据我国《矿产资源法》第三十二条规定：“开采矿产资源，应当节约用地。耕地、草原、林地因采矿受到破坏的，矿山企业应当因地制宜地采取复垦利用、植树种草或者其他利用措施。开釆矿产资源给他人生产、生活造成损失的，应当负责赔偿，并采取必要的补救措施”。《地质灾害防治条例》第五条规定：“因工程建设等人为活动引发的地质灾害的治理费用，按照谁引发、谁治理的原则由责任单位承担”。

治理以保护和恢复自然生态环境为出发点，以建设社会主义新农村，改善当地生产生活条件为目标，促进经济与环境的协调发展。在遵守环境保护法、土地管理法和建设社会主义新农村总体要求的同时，根据综合治理工程建设特点，提出以下应遵循的原则：

（1）综合治理与农村建设相结合 （2）综合治理原则 （3）生态优先原则

（4）与主体工程相衔接的原则 （5）坚持经济可行原则 （6）有序实施原则

4.2治理的外部条件

(1)交通运输条件

(2)电源条件及可能提供的容量 (3)水源条件及可能提供的水量 (4)通信条件

(5)建筑材料供应条件

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(6)环境条件

4.3治理方案的比选

在煤矿露头处当地居民有偷采现象，形成釆空区，此次治理方案针对煤层露头和出现自燃火烧区的区域进行治理。根据区域地形地貌、煤层埋藏特征、自燃火区点分布情况，设计提出两个治理方案，分别为灌浆灭火方案和强行釆出法治理方案。 方案一：灌浆灭火治理方案

灌浆灭火法预防性灌浆是防止煤自燃发火的一项传统的、也是最为有效、稳定可靠的重要措施，在国内煤矿中得到普遍应用。灌浆是利用高压水轮或机械设备取土，将其与水按适当配比，制作成有一定浓度的泥浆，再借助于自然压差或泥浆泵，覆盖包裹有自燃倾向的煤层。预防性灌浆的作用一是隔断供氧通道，二是散热，达到破坏聚热环境的作用。此方法应用于露天煤矿，对预防煤炭自燃能收到明显效果。 方案二：露天剥挖治理方案

灭火区域内煤层覆盖层较薄，上覆松散层厚度约10?40m,基岩厚度约5?20m。因此本方案对灭火隔离条带进行开挖，挖掉残留煤柱，隔离火源，最后将灭火带采用黄土覆盖压实，防止死灰复燃；该方案同时可回收残煤，提高煤炭资源利用及回收率，补偿灭火施工费用，减少灭火成本。

方案一虽然可以灭火，但投资大，没有产出，没有经济效益。

方案二不需要国家投资，利用回收的残煤价值，补偿灭火施工费用，且略有盈余，且治理彻底，覆土造田效果好，利国利民利企业利第三方，经过经济技术方案的比较和论证，设计决定釆用露天剥挖的方式进行采空区治理，以彻底根除采空火区带来的灾害

经过以上的分析对比，认为大路峁煤矿自燃火烧区的治理特别适宜于露天剥挖的治理方式。即在火区范围内自上而下分台阶开挖露天剥离，挖除有自燃倾向的煤炭，后期 用黄土覆盖煤层露头。最后回填开挖坑，平整及再覆盖黄土，并复垦绿化。

故确定大路峁煤矿拟采用露天剥挖的治理方案。

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