煤矿采空区与火烧区地质环境恢复治理毕业论文(6)

L4——计算卡车调头回转宽度；取12m。L5——双车道路面宽度；取12m。 e大块滚动距离；取10m。 计算结果为50m

4.5.4排土场建设方式

内排土场内排的过程即为回填的过程，汽车沿端帮到非工作帮排弃，两个非工作帮台阶并为一个排土台阶，排弃顺序为由下至上。

剥挖结束后利用外部岩石排土场的排弃物将剥挖坑填平。

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第五章 治理工程

5.1 治理工程量及残煤剩余量 5.1.1 剥挖工程量

运用CASS软件建立地质模型计算，①号治理区在剥挖区境界内总剥离量156万m3,其中松散层剥离量93.6万m3，岩石剥离量62.4万m3，剥挖量与可回釆残煤量的比例为21.08m3/t。

②号治理区在剥挖区境界内总剥离量923.2万m3，其中松散层剥离量519.3万m3，岩石剥离量403.9万m3，剥挖总量包括火烧区和采空区内的岩土剥挖，因此计算出的剥采比相对偏大，剥挖量与可回采残煤量的比例为19.98m3/t。

其中，I期工程在剥挖区境界内总剥离量456.0万m3，其中松散层剥离量256.5万m3，岩石剥离量199.5万m3，剥挖总量包括火烧区和采空区内的岩土剥挖，剥挖量与可回釆残煤量的比例为19m3/t。

II期工程在剥挖区境界内总剥离量467.2万m3,其中松散层剥离量262.8万m3，岩石剥离量204.4万m3，剥挖总量包括火烧区和采空区内的岩土剥挖，剥挖量与可回采残煤量的比例为20m3/t。

表4-1剥挖治理工程量表

面积 治理区 (万m2) 松散层 93.6 256.5 剥离量（万m3) 岩石 62.4 199.5 小计 156 456.0 回收煤 (万t) 7.4 22.8 ①号治理区 ②号 I期 10.4 28.5 26

治理 区 II期 合计 29.2 57.7 262.8 519.3 204.4 403.9 467.2 923.2 23.4 46.2 5.1.2 爆破工程量治理期需要爆破的工程量

依据岩性，岩石、残煤需要爆破，见表4-2。

表4-2治理区爆破估算表

治理区 岩石 ①号治理区 残煤 合计 岩石 I期 ②号治理区 岩石 II期 残煤 合计 204.4 17.6 222.0 残煤 合计 爆破量（万m3) 62.4 5.6 68.0 199.5 17.1 216.6 5.1.3 用土量

1) 灭火用土量

火区用土分为两个部分：坑底覆盖边帮煤层露头、回填后覆垦用土坑底覆盖边帮煤层露头是将剥挖出现的坑底煤层露头进行封堵，隔绝煤层与空气的联系，防止复燃。

剥挖后进行回填，剥挖坑表面形成平台，在平台上覆土以利于恢复植被（覆垦）。 2) 用土量计算方法

① 坑底用土（坑底覆盖边帮煤层露头）

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《煤田火灾灭火规范》规定，挖除火源后需要覆盖0.5?0.8m厚的土层并压实，考虑压实、损失因素，覆盖厚度定为lm。覆盖高度取着火煤层的平均厚度，坑底长从图中量取。

a治理区坑底用土量=坑底长x煤层平均厚度x覆盖厚度=250x2.10x1=525(m3) b治理区坑底用土量=坑底长x煤层平均厚度x覆盖厚度=910x1.50x1=1365(m3) ② 复垦用土

在平台上覆盖0.5m厚表土层，能够满足植物生长。平台面积取自剥挖坑地表面积。复垦用土量=地表面积x覆盖厚度。复垦用土量见表4-3。

表4-3复垦用土量表

治理区 项目 治理区 ①号治理区 外排土区 合计 治理区 I期 ②号治 理区 II期 外排土区 治理区 合计 地表面积（104m2) 覆盖厚度（m) 10.4 2.5 12.9 28.5 17.5 29.2 75.2 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 土量（104m3) 5.2 1.25 6.45 14.25 8.75 14.6 37.6 5.2 内外排土场边坡稳定性分析 5.2.1 基岩边坡稳定性分析

治理区内主要有第四系松散岩类和株罗系沉积碎屑岩类，按岩石坚固性，前者为松散岩组，后者为强烈风化、结构疏松、裂隙较发育的软质岩组。岩石台阶坡面坡比1:0.5，综合坡比1:1。岩体强度数据参考煤田勘探报告及我院的经验，见表5-4。

岩石边坡综合力学指标：凝聚力0.235MPa，内摩擦角25°，容重2.35t/m3。

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经计算，在坡高70m时，岩体的综合摩擦角为56°，且开挖区岩层水平，无不良软弱面控制，稳定性比较好，最终开挖邦坡选用1:1的综合坡合坡比是安全的。考虑到开挖过程中，可能有滚石从开挖边坡上滚至工作平台，危及生产人员和机械设备，可在工作平台上部设置被动防护网，拦截落石。被动防护网随着工作面的推进向其推进方向变动位置布置。

5.2.2 排土场稳定性分析

排土场外边缘堆放坡比为1:1.5，约合33.7°。根据当地经验，挖方碎石土的自然休止角为36°左右，即排土场堆放边坡坡比小于自然休止角，因此稳定性较好。为防止暴雨冲刷引发的水土流失，在排土场斜坡上浆砌石修筑格构，再覆土种草。

表5-4边坡岩体强度表 凝聚力 岩性 (MPa) 粉砂岩 0.298 内摩擦角(°) 容M(t/mJ) 25.40 2.34 泥岩 0.22 28.40 2.32 细砂岩 0.326 30.50 2.42 中粒砂岩 0.237 31.99 2.26 粗砂岩 0.298 29.39 2.20 29

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