矿山地质环境治理项目专项施工设计书

'专项施工设计书XXXXXXXXXX公司一号井矿山地质环境治理项目专项施工设计书编制单位：XXXXXXXXX院二零一六年五月 专项施工设计书项目名称XXXXXXXXXX公司一号井矿山地质环境治理项目专项施工设计书完成单位XXXXXX公司一号井XXXXXXX院报告提交单位XXXXXXXX院(签章)编制校对技术负责审核项目负责技术部长总工程师法定代表人 专项施工设计书目录前言1第一章概况4第一节井田概况4第二节矿井现状6第三节以往地质工作9第四节以往火区勘查与治理工作10第二章地质概况11第一节区域地质概况11第二节井田地质11第三节水文地质17第四节工程地质22第五节其它开采技术条件23第三章矿山地质环境火区因素25第一节火区概况25第二节煤层自燃烧变因素及相应物理特征分析26第三节地面火区勘查设计30第四节地面火区勘查施工设计39第五节地面火区治理设计43第六节地面火区施工设计45第七节施工组织与进度安排54第八节灭火效果评价56第九节施工安全59第十节施工经济71第四章矿山地质环境地面塌陷坑因素72第一节矿井开采及水文地质72第二节矿山地质环境地面塌陷坑因素特征75第三节矿山地质环境地面塌陷坑因素勘查设计75第四节矿山地质环境地面塌陷坑因素施工设计79 专项施工设计书第五节矿山地质环境地面塌陷坑因素施工组织设计85第六节矿山地质环境地裂缝因素92第五章矿山地质环境采空区火区因素95第一节XXX工作面灭火情况95第二节灭火方法96第三节工程质量要求103第四节灭火效果目标及评价105第五节施工安全107第六章矿山地质环境治理投资概算114 地质环境治理设计前言XXX公司一号井（以下统称XX煤矿）始建于1958年，隶属于XXXX股份公司，为国有企业，行政区划属XXXX市。由于该矿区煤系地层直接出露地表，煤层属易自燃煤层，导致浅部煤层自燃而形成煤田火区；矿区存在多处小煤窑，历史上不规范的小煤窑乱挖乱采现象极为严重，也使煤层自燃现象沿小煤窑延伸，增加了煤炭资源破坏程度；近年来经济的快速发展，加大了对煤炭资源的开发进度，致使井田范围内形成大面积烧变岩、火区、塌陷区及地裂缝现象，矿山地质环境保护形势愈发严峻。为贯彻党中央、国务院可持续发展战略，探索资源矿区经济转型和生态环境恢复的可持续发展新途径，保护国家土地资源，最大限度地保护矿山地质环境，创造安全的生产生活环境和良好的生态环境，依据《全国矿产资源规划（2008-2015）》编号为ZL-76以及XXX土资电80号《关于开展煤炭资源地方经济发展费专项资金项目预申报工作的通知》和《XXXX公司一号井矿山地质环境治理项目立项申请报告》要求，特对一号井因开采煤炭资源造成的地质环境破坏及形成的地质环境问题进行恢复治理。为了确保矿井安全生产及治理效果，XXX公司一号井委托XXXX院对煤田矿山地质环境治理进行设计；经专业技术人员到矿进行现场实地勘查，在对井上、下相关资料进行调查、收集、整理、分析的基础上，科学合理地进行治理工程设计编制，以指导矿山进行地质环境综合治理工作。1、本设计编制的主要任务通过采用科学探测技术，查明矿井范围内的地表火、地下火区、采空区火区、老窑、地裂缝以及矿山废弃物等情况，制定相应治理设计，通过全面综合治理，消除上述威胁矿井安全地质灾害因素，扩大土地资源，改善矿山生态环境。2、本次编制报告主要依据标准规范（1）《煤田火灾灭火规范》囯能煤炭［2010］271号（2）《煤炭工业设计规范》（GB50197-2005）（3）《煤矿安全规程》2011111 地质环境治理设计（4）《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002（5）《土地开发整理标准》（TD/T1011-1013-2000)（6）《土工实验规范》(SD128-87)（7）《工试验标准方法》(SD123-SS)（8）《地基与基础工程施工及验收规范》（GBJ202-83)（9）《建筑工程施工现场供用电安全规范》（GB50194-93)（10）《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-86)3、本次编制报告主要参考资料为（1）1980年，XXXX提交的1:100万《XXXXXX构造体系图说明书》（2）1996年4月，XXXXXX提交的1:5000《XXXXX煤矿精查地质报告》（3）2002年3月，XXXXX院编制的《XXXXX市地质灾害调查与区划报告》（4）2006年XXXXX公司完成的《XXXX煤矿一号井矿山地质灾害治理工程勘查、设计、施工报告》。（5）2007年3月，XXXX地质勘探队完成的《XXXXX煤矿一号井勘探补充报告》（6）2009年8月，XXXX地质勘察总公司完成的《XXXX煤矿一号井地质环境保护方案》（7）2011年，矿区北部塌陷坑及XXX河进行地质环境治理实施资料。（8）矿井生产过程在实际揭露资料111 地质环境治理设计第一章概况第一节井田概况一、位置、交通1、井田位置与范围XXX煤矿位于XXX市以东120km，距阜XXX60km，属XXX市管辖。地理坐标：东径：888888°37′15″～6666688°40′15″；北纬：444434°01′30″～48764°03′00″。表1-1-1表1-1-1煤矿范围拐点坐标一览表拐点编号X坐标Y坐标X坐标Y坐标S83S84S85S86S87S88备注1980西安坐标系1954北京坐标系2、交通XX公路和XXX大公路在工区以北6km处通过，自XXX公路有简易柏油路面通往矿区。区内地形起伏不大，各生产井口均有简易路通行，交通便利。见1-1-1交通位置图3、矿井四邻关系矿井东邻XXXX煤矿、XXX煤矿，北邻XXX煤矿，南邻XXXX煤矿，西邻XXX煤矿。详见图1-1-2相邻矿井位置关系示意图二、地形地貌矿区位于山麓丘陵地带，地形平缓，但切割细碎，地势南高北低，海拔标高一般在0m～0m之间，最高点.40m，最低点5m，相对高差一般0m～0m，绝对高差0.40m。见1-1-3地形地貌图111 地质环境治理设计三、气象水文1.地表水系XX河是区内唯一长年性河流，发源于XX峰，由南向北贯穿矿区中部，据记载，洪水期月迳流量14.40万m3～14.82万m3，枯水期月径流量仅2万m3～2.2万m3，年迳流总量约为80.10万m3。2.气象矿区属典型的内陆气候，冬季干燥寒冷，夏季炎热少雨，年降水量为300mm，蒸发量1180mm，年平均气温为5.3℃，历年最高气温+36.5℃；极端最低气温-34.1℃，初雪一般在10月中旬，积雪期在130～150天，最大冻土深度101cm，到次年4月份开始融化解冻。四．地震矿区位于XXX南缘地震带上，地震较为频繁，据XXX地震局资料，自1934年以来，邻近区域已经发生大于Ms4.7级的中强震6次，小震时有发生。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306－2001），该区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.35，对应的地震基本烈度为Ⅶ度。目前，区内没有较大的滑坡、泥石流、地面塌陷等地质灾害发生。第二节矿井现状一、矿井生产概况1、开拓方式及开采现状XXX公司一号井始建于1958年，1972年改造为15万吨/年正规生产矿井，2005年进行技术改扩建，同年6月由XXXX公司编制了《XXXX公司一号井60万吨/年改扩xxx计》和《XXXX公司一号井煤矿矿产资源开发利用方案》。根据《改扩xxx计》利用原有主斜井、副斜井、管子道井、东风井和西风井分别担负提煤、下料、通风和行人等功能，全矿分四个水平开采，即：+8m水平、+8m水平、+7m水平和+7m水平，矿井设计生产能力60.00万吨/年，2010年11月XXX煤炭工业管理局[2010]4号xxx关于XX公司一号井生产能力核定的批复，同意该矿生产能力核定为100万吨/年。111 地质环境治理设计2、采煤方法西翼中大槽煤层+0m水平以上，东翼+0m水平以上为仓储式采煤法。采区走向长0～0m，倾向宽6m。采煤仓宽8m，留煤柱宽6m。中大槽煤层+0m水平以下采煤方法，为走向长壁倾斜分层综合机械化放顶煤采煤法。八尺槽采煤方法为：为综合机械化放顶煤一次采全高。工作面回采布置见图1-2-1西翼采煤方法示意图、图1-2-2东翼采煤方法示意图。3、矿井生产能力矿井设计生产能力为60万吨/年，矿井实际生产能力已超过60万吨/年。4、通风及安全系统矿井主要通风方式采用中央并列式，抽出式通风，局部采用压入式通风。采用多级式和单级式排水。矿井已建立了较为完善的瓦斯抽放系统、安全监控系统、黄泥灌浆系统、防尘系统、注氮系统、压风管路系统，为通风甲级矿井。5、综采采空情况煤矿东翼+7中大槽综采工作面：2007年10月16日结束回采。煤矿东翼+7中大槽综采工作面：2011年4月结束回采。煤矿东翼+8八尺槽综工作面：2011年7月20日结束回采，XX为河床煤柱停采线，东界为原2号井主井筒。煤矿西翼+7中大槽综采工作面：2014年6月21日，止采线向西130m至切眼位置已全部采空。煤矿东翼+7八尺槽综采工作面：2014年7月，停采线向东580m至切眼位置已全部采空。6、仓储式采空情况煤矿西翼中大槽仓储式采区：布置了6个采区，中大槽煤层+7至+8水平以上煤层大部采空。煤矿东翼中大槽仓储式采区：布置了20个采区，中大槽煤层+8水平以上煤层已全部采空.二、小窑开采情况111 地质环境治理设计1、50～70年代小窑在上世纪五十～七十年代小煤窑大多在向斜北翼五尺槽煤层沿走向排列，相邻坑口间距400m～2000m。煤窑生产能力很小，年产0.6～0.8万吨，个别达到1万吨，开采深度一般斜深50m～80m，个别120m～180m，沿走向开采300m～500m。所有小煤窑均以土法进行生产。坑道掘进多采用拱形面，主要巷道均用木支架支护，间隔0.8m～1.2m，一般间隔20m～50m留一个10m×10m左右的保安煤柱，回采后多数坑道无支护。2、80年代小窑八十年代的生产煤窑以开采米尺槽煤层为主，具有一定规模，全已废弃闭坑。废弃的主要原因是开采深度增加，因运输、通风、排水等方面的困难，被迫停产。开采长度70m～540m，开采斜深152m～219m。3、XXX煤矿二号矿井位于划定矿区范围内向斜北翼的XXXX二号矿井有主井、副井、风井各一口，均为斜井，坡度25°。斜井沿八尺槽煤层底板开拓，从八尺槽煤层开拓石门至中大槽。生产井一般在主井筒浅部用水泥，砖石砌旋，向深处的斜井巷道和回采巷道均由圆木支护。主采中大槽一层煤，采煤方法为仓储式。2002年前开采情况为主井筒以西向西已开拓有285m中大槽回风巷和运输巷，已开采至边界；以主井筒为中心，东采至130m左右见火烧，已回采；南（深部）已回采至南边界。主采煤层中大槽+9m水平以上至火烧底界以下全部采空。矿区范围内八尺槽煤层以主井筒为中心向西已开拓有10m八尺槽回风巷和运输巷。矿区范围内三尺槽煤层无开拓巷道，未回采。由于资源枯竭，该矿井属于2008年关闭的小矿井。见表1-2-1表1-2-1老窑调查统计表矿井名称井口位置开采情况开采水平及产量煤层名称开采斜深（m）开采长度（m）XXX小窑X:48Y:30.77H:1米尺槽1巷道东长90m，西长50m1980年建井，采至第八水平，年产0.8万吨。111 地质环境治理设计XX南井X:48Y:30H:1米尺槽152巷道东长40m，西长40m1983年建井，采至第七水平，年产0.8万吨。XX北井X:4Y:3H:10米尺槽219巷道东长30m，西长40m1983年建井，采至第六水平，年产0.8万吨。XX小窑X:48Y:304H:10米尺槽190巷道东长70m，西长38m1982年建井，采至第二水平，年产0.8万吨。XX小窑X:487Y:30H:10米尺槽170巷道东长440m，西长100m1983年建井，采至第五水平，年产1万吨。XX小窑X:48Y:303米尺槽190巷道东长60m，西长60m1982年建井，采至第五水平，年产0.8万吨。XX煤矿X:48Y:3.34H:101982年建井，采至第二水平，年产0.8万吨。注：井口位置数据来源于2007年《XXXXX煤矿一号井勘探补充报告》其他数据来源于1985年《XXXXX矿区火区普查报告》4、XXXXX煤矿位于划定矿区范围内向斜南翼的XXXX煤矿有新斜井、老斜井、风井各一口，均为斜井，开采88号煤层（八尺槽），5号煤层（中大槽）二层煤，采煤方法为单翼后退仓柱式。2004年前开采情况为：斜井上三个水平均由原建于1965年垂深45米的废立井开采；四水平（+932m水平），五水平（+919m水平）沿煤层以斜井筒为中心东西至矿区边界均已采空。矿井六水平（+870m水平）东翼5号煤已采完，西翼5号煤已回采至边界约58m处，余160m未回采；六水平（+870m）4号煤层尚未开采。矿井年生产能力2～3万吨，排水量为100m3/d。该矿于2005年划归XXXX煤矿，并于同年矿井停止生产。111 地质环境治理设计项目组进场后就开展了老窑的调查工作，沿着各个煤层露头进行调查，煤矿范围内分布小窑110个。小窑几乎遍布全区，尤其煤层露头好的地方几乎每十多米就有一个废窑点。第三节以往地质工作以往该矿井在地质方面做了以下工作：1、XXXX一带的煤田地质工作主要是五十年代中后期由XXXX完成的。八十年代后期，XXX按照地矿局统一部署，进行了1:5万煤田远景调查。2、1962年2月由XXXX审批了XXXX详查勘探工作，报告定为“初步勘探报告”，批准B+C1级资源量/储量18522万吨，其中B级储量3402.1万吨，C2级12579.3万吨,为进一步进行矿区总体设计提供了依据。3、1996年4月XXXX进行了地质勘探工作，并提交了《XXXX煤矿精查地质报告》。4、2004年XXXX煤矿委托XXXX对原已批准的资源储量进行分割核实，向XXX资源储量评审中心提交了《XXXXX煤矿资源储量核实报告》。5、2005年2月XXX提交了《XXXX煤矿2004年矿产资源储量检测年度报告》。该报告收集了XXXX在矿区范围内的第Ⅶ勘探线剖面图，进行了1：5000地形地质测量、生产矿井及小窑调查，对矿区地层、构造、可采煤层层数、厚度及5号煤层煤质特征做了初步了解。6、2007年3月，XXXX地质勘探队编制完成了《XXXXX煤矿一号井勘探补充报告》，该报告重新估算和核实划定矿区范围内的煤炭资源储量。共获得（111b+122b+333+334）资源量8841.30万吨，另还估算了压覆资源量2773.91万吨。第四节以往火区勘查与治理工作该矿井以往在火区探查治理方面做了以下工作：1、1985年12月，XXX煤田灭火处提交了《XXX矿区火区普查报告》，该报告在1962年XXX详查勘探报告的基础上，对水文地质、气候、燃烧史、燃烧深度及当时各生产井的状况采取实地调查，实地测量了各小煤窑的巷道。勘查范围从XXXXX西的XXXXX子沟，XXXXX煤矿位于此勘查范围内。111 地质环境治理设计2、XXX煤田灭火处自1986年至1996年在XXX一带进行煤田灭火普查，做了大量的地面物探工作。对矿区各煤层的自热氧化、燃烧和熄灭有了详细的了解，对煤层的火烧范围和深度做了准确解释。3、1992年5月～1995年10月，XXX煤田灭火工程处针对位于东翼勘查区内的XXXX井田I号火区进行了灭火施工。完成工作量：黄土覆盖70.99万m3，平整53.75万m3，钻探398.54m，注浆20.59万m3，注水12.28万m3，供水31.12万m3。4、1992年5月～1993年10月，XXXX煤田灭火工程处针对位于煤矿西翼勘查区XXX井田Ⅲ号火区进行了灭火施工。完成工作量：黄土覆盖17.29万m3，平整11.85万m3，钻探2209.61m，注浆11.44万m3，注水13.17万m3，供水27.82万m3。111 地质环境治理设计第二章地质概况第一节区域地质概况XXX煤矿属XXX矿区，地层区划大部属XXX区，仅西南角二叠系乌拉泊组属XXX分区XXX地层小区。地层展布受XXXXX倒转控制，中部（向斜核部）为中生界侏罗系下统八道湾组（J1b）含煤地层，南北两侧（翼部）依次为中生界三叠系（T）及古生界二叠系上统（P2）。地层以北西西向条带状展布。新生界第四系上更新统、全新统（Q3-4）分布于河谷、阶地、山前地带。出露地层由老到新依此为：古生界上统二叠系（P2），中生界三叠系（T），中生界侏罗系下统八道湾组（J1b），新生界第四系上更新统、全新统（Q3-4）。XXX煤矿位于XXX前坳陷（Ⅲ2）东部之次极构造单元—大龙口凹陷（Ⅳ5）的西北部，XXX倒转向斜的东端。受倒转向斜的控制，核部由早燕山亚构造层八道湾组构成，南北两翼由华力西—印支构造层之上二叠统及三叠系构成。见图2-1-1区域地质剖面图第二节井田地质一、地层XXXXX煤矿区内出露地层有三叠系中上统小泉沟群、侏罗系下统八道湾组（J1b）及第四系（Q）。1、三叠系中上统小泉沟群浅灰色，灰色泥岩，紫红色泥岩，砂岩，灰黄色粉砂岩为主，局部有互层，夹中砂岩，砂岩。厚度702～1323m。为侏罗系含煤地层的沉积基底。自下而上划分为XXX组、黄山街组及郝家沟组。2、八道湾组（J1b）为一套河湖泥炭沼泽相碎屑岩沉积，在矿区呈近东西向展布。厚度560～650m。含煤6～11层，含煤性自下而上递减。划分为三个含煤段。含主要煤层段（J1b1），含次要煤层段（J1b2），含不稳定煤层段（J1b3）。111 地质环境治理设计3、第四系（Q3-4）第四系主要分布于XXXX河床，为冲洪积砂砾石层（Q4al），厚度4.5～12.37m；分布于山顶、凹地及河流阶地上的黄土（Q3-4eol）厚度5～20m。另外往往在黄土层下部还有一层厚2～10m的冲洪积砂砾石层（Q3-4al-pl）。见图2-2-1煤层柱状图。二、构造1、褶曲主体构造为倒转向斜，是区内唯一褶曲构造，轴向近东西，东端转向南东115°左右，轴面倾向南，倾角52～69°，中部较缓，东西部较陡。总体形象向西撒开，向东收敛并翘起，至区外XXXX附近转折封闭。向斜北翼为正常翼，倾向南，倾角25～42°，西部陡，中部缓，Ⅷ线以东渐变为20°左右。南翼为倒转翼，倾向南，倾角50～87°，中部较东、西部略缓。向斜轴部为八道湾组含不稳定煤层段（J1b3），向斜两翼依次为八道湾组含次要煤层段（J1b2）、含主要煤层段（J1b1）及上三叠统郝家沟组（T3h）。2、断裂在煤矿南部向斜南翼有三条较大的近于平行的平推断层。F1断层长度约1500m，断层走向10～315°，为北东盘移向西北，南西盘推向东南，断层面倾向南西，倾角85～90°，水平断距100～150m，垂深断距200～300m，切割了向斜轴部及南翼之煤岩层。F2断层长度750m，断层走向305～320°，为北东盘移向西北，南西盘推向东南，断层面倾向东北，断层面近于直立，倾角85～90°，水平断距70～100m，垂深断距150～200m，该断层仅切割了南翼煤层和岩层。F3断层长度1850m，断层走向305～315°，为北东盘移向西北，南西盘推向东南，断层面倾向南西，倾角85～90°，水平断距150～250m，垂深断距200～300m，该断层仅切割了南翼煤层和岩层。这三条断层对向斜南翼开采有一定程度的影响，但对目前开采地段的开拓均无影响。另外，在向斜北翼X-1孔与一号井之间，一号井建井揭露一走向北东60°111 地质环境治理设计的平推断层。断层长约200m，断距110m左右，南盘移向东北，北盘移向东南，八尺槽及中大槽煤层在原+8m水平以上被断开，对井田西翼开采有一定影响。构造复杂程度属简单构造类型。三、勘查治理区地质构造特征勘查治理区位于倒转向斜北翼的单斜构造内，倾向南。倾角25°～42°，煤矿西翼陡，东翼较缓。煤矿西翼勘查区内岩层倾角为32°～42°，表现为西陡东缓。煤矿东翼勘查区内岩层倾角为25°～29°，表现为西陡东缓。在煤矿西翼八尺槽+8巷道和+7巷道掘进过程发现了2个小断层，分别位于煤矿西翼中部和西部，对西翼煤层开采影响较小。四、煤层八道湾组含煤6～11层，其中可采煤层6层，不可采煤层5层。可采煤层厚度0.97～26.31m，可采煤层平均累计厚度为37.08m。可采煤层自上而下为：五尺槽、四尺槽、米大槽、中大槽、八尺槽、三尺槽。其中中大槽为巨厚煤层，层位稳定，分布广泛，占全区煤层总资源量/储量的78%，为主采煤层；五尺槽、八尺槽煤层厚度、层位稳定，亦为全区可采煤层；四尺槽、米尺槽为较稳定的大部分可采用煤层。1、五尺槽位于J1b2段最上部，不稳定的13号煤层之下，分布极为广泛。全区15个控煤点所见煤层厚度为0.96～2.26m，平均厚为1.54m，厚度变化较小，但煤层结构较复杂，普遍存在一层0.19～0.47m厚的炭质泥岩夹矸，局部有2～3层夹矸，该煤层属全区可采稳定煤层。其顶、底板均为浅灰色粉砂岩。该粉砂岩成份以石英、长石等为主，泥质胶结，常夹有0.1m厚的细粒砂岩透镜体并具微层状水平层理。风化后呈棕黄色。2、四尺槽位于J1b2段的中部，五尺槽煤层之下，全区6个控煤点所见煤厚为1.13～1.88m，平均1.34m。最厚位于Ⅷ线6孔附近1.88m。最薄在Ⅵ线为1.13m、1.16m。从西向东厚度有增大的趋势，该煤层在向斜南翼不存在，北翼由于受沉积后期的冲蚀作用而造成许多地方缺失，核部750水平以下缺失，如Ⅶ111 地质环境治理设计-5和XXJK-1孔。唯一不稳定煤层，局部不可采。煤层结构较复杂，局部含一层0.15～0.28m厚的泥岩、炭质泥岩夹矸。该煤层的顶板为粉砂岩、底板多为粉砂岩/距上部五尺槽煤层52～95m，平均70m。3、米尺槽位于J1b2的下部，四尺槽煤层之下，全区8个控煤点所见煤厚为1.00～2.49m，平均1.63m。煤层厚度变化较大，结构较复杂。常见夹有厚为0.06～0.27m的夹矸局部有二层夹矸，但不普遍。该煤层在向斜南翼不稳定，在北翼地表已基本火烧，Ⅶ线至J线的深部变薄尖灭，而在其它处较为稳定。该煤层的顶、底板均为粉砂岩，个别地段其顶板为中粒砂岩。距上部四尺槽煤层约20～55m，平均30m左右。4、中大槽位于J1b1段的上部，米尺槽煤层之下，是该段主要的可采煤层，也是工区内最主要的煤层。该煤层厚度大，结构简单，不含或极少有夹矸，全区稳定。全区18个控煤点煤层厚为19.67～56.07m，平均25.12m。在Ⅶ线浅部煤层厚为20.33m，Ⅶ线中部（CXXXKⅦ-3）煤层为23.40m，深部（CKXXⅦ-5）煤厚为25.25m，煤层往深部厚度有变大的趋势。煤层顶板为粉砂岩、粉砂质泥岩及砂砾岩。顶板岩性由西向东（Ⅳ线到Ⅷ线）由泥质粉砂岩变为砂砾岩，粒度变粗。底板为粉砂岩、炭质泥岩、细粒砂岩。该煤层基本无夹矸，仅个别地段夹有0.15m的炭质泥岩夹矸该煤层距上部米尺槽煤层30～65m煤层在地表已基本火烧，据生产井资料在一号井五水平西端（+0m标高），因煤层烧变而终止开采矿区东部2号孔控制的火烧深度已达到150m右。5、八尺槽位于J1b1的中上部，中大槽煤层之下，全区13个控煤点，煤层厚度为2.35～7.69m，平均4.20m，该煤层结构简单，无或极少夹矸，为一稳定煤层，为发现不可采地段，该煤层厚度自西向东明显变厚，Ⅵ线、Ⅶ线所见的控煤点厚度为2.35～2.67m、Ⅷ111 地质环境治理设计线所见的控煤点厚度为4.17～5.99m，2号孔厚度为7.69m。八尺槽煤层的顶板多为细粒砂岩、中粗粒砂岩。主要成份为石英、长石碎屑、泥质胶结、富含植物碎屑。煤层底板为粉砂岩、细粒砂岩、粗粒砂岩，该煤层距上部中大槽煤层8～20m。6、三尺槽该煤层位于J1b1的中下部，八尺槽煤层之下，全区4个控煤点所见的煤层厚度为0.45～3.43m，Ⅵ线1孔见该煤0.77m，为不可采。煤层厚度变化较大，结构简单，无夹矸，为一不稳定的局部可采煤层。该煤层在向斜南翼无出露，在北翼J线附近基本火烧。顶板为灰色、浅灰色细粒砂岩底板为浅灰色粉砂岩、细粒砂岩。距上部八尺槽煤层相距33～43m。详见表2-2-1表2-2-1可采煤层特征一览表煤层厚度煤层间距结构稳定性可采性岩性序号名称最大—最小顶板底板平均(点数)1五尺槽0.96～2.2652～95简单～较复杂稳定全区可采粉砂岩粉砂岩1.54(15)2四尺槽0～1.88较复杂较稳定大部可采粉砂岩粉砂岩1.33(6)20～553米尺槽0—2.49较复杂较稳定大部可采粉砂岩中粒砂岩粉砂岩1.63(8)30～654中大槽16.91～56.07简单稳定全区可采粉砂岩、粉砂质泥岩、砂砾岩粉砂岩、炭质泥岩、细粒砂岩25.12(18)8～205八尺槽2.35～7.69简单稳定全区可采粗粒砂岩、中砂岩、细粒砂岩、泥质粉砂岩粗粒砂岩、中砂岩、粉砂岩、炭质泥岩4.20(13)33～436三尺槽0.45～3.43简单不稳定局部可采细粒砂岩粉砂岩、细粒砂岩(0)五、煤类煤质1、煤类根据《中国煤炭分类》（GB／T111 地质环境治理设计5751-2009），结合矿区煤层煤化程度中等的特点，确定煤种的主要指标为：精煤挥发份产率（Vdaf）、胶质层最大厚度（Y值）及奥亚膨胀度（b）。煤层除八尺槽因挥发份产率低和粘结性较低属弱粘煤（RN）以外，其它煤层均属45号气煤（QM）。煤层可以直接生产铸造化铁焦，经配煤后可炼制工业所需焦，还可以做炼油生产用煤。详见表2-2-2各煤层煤种分类表表2-2-2各煤层煤种分类表煤层名称类别符号数码挥发份（Vdaf%）Y值（mm）粘结指数奥亚膨胀度（b%）八尺槽弱粘煤RN3235.221130倾斜收缩中大槽气煤QM4540.331169仅收缩米尺槽气煤QM4542.671072仅收缩四尺槽气煤QM4543.0213仅收缩五尺槽气煤QM4546.2517倾斜收缩2、煤质各煤层物性基本相同，煤呈亮黑色，条痕为黑褐～褐黑色，多为半玻璃状光泽，少数为沥青状光泽，节理发育，性脆、条带状结构，层状构造，断口平整会贝壳状，参差状。三尺槽、中大槽、八尺槽煤层煤岩组分以亮煤为主、镜煤则呈凸镜条带状、细条带状产于亮煤中，丝炭含量少，属于光亮型煤。五尺槽、四尺槽煤以亮煤为主，暗煤呈致密坚硬层状夹于亮煤中，丝炭含量少，属于半亮型煤。各煤层原煤水分含量较低，五尺槽一般为0.60～2.28％，平均为1.53％。区内平均水分含量为1.49％。四尺槽一般为1.51～1.69％，平均为1.60％，米尺槽一般为：0.87～1.42％，平均为1.14％，中大槽一般含量为0.65～2.15％，平均为1.40％，八尺槽一般含量为0.99～4.06％，平均为1.80％。区内煤层原煤灰分平均产率15.63％，含量较低，八尺槽产率为6.48～26.81％，平均为14.73％，属于低灰煤，中大槽产率为5.34～19.84％，平均10.03％，属低灰煤。区内煤层精煤挥发分产率普遍较高，平均41.32％。其中八尺槽28.8～39.68％，平均34.36％；中大槽一般36.55～43.66％，平均40.33％；米尺槽42.67％；四尺槽煤层一般41.62～44.41％，平均43.02％；五尺槽煤层挥发份产率44.46～47.23％，平均46.25％。详见表2-2-3煤层工业分析特征表111 地质环境治理设计表2-2-3煤层工业分析特征表煤层编号原煤（％）精煤（％）水分wad灰分ad挥发分daf水分wad灰分ad挥发分Vdaf五尺槽0.60-2.281.53（6）8.31-28.4416.43（6）22.25-49.5643.00（6）1.50-2.412.02（4）2.18-8.076.40（4）44.46-47.2346.25（4）四尺槽1.51-1.691.60（2）12.67-18.1915.43（2）42.66-45.5644.11（2）2.22-2.412.32（2）5.88-7.046.46（2）41.62-44.4143.02（2）米尺槽0.87-1.421.14（6）15.21-30.1221.54（6）38.11-58.6846.55（6）0.25-1.240.75（2）5.97-6.716.34（2）28.94-42.6735.81（2）中大槽0.65-2.151.40（14）5.34—19.8410.03（14）37.68-44.8341.64（14）1.01-3.001.48（9）2.02-6.003.44（9）36.55-43.6640.33（9）八尺槽0.99-0.461.80（7）6.48-26.8114.73（6）26.64-39.9634.10（7）1.37-1.671.54（4）3.30-9.675.36（5）28.80-39.6834.36（5）第三节水文地质XXX煤矿位于XXX北麓低山丘陵区，地质构造属XXXX向斜东端，矿井生产活动位于向斜北翼，地形南高北低，东高西低，海拔标高9～10m，相对高差1m，工作区最低侵蚀基准面为90m，煤矿开采均在最低侵蚀基准面以下。气候属典型的大陆性气候，夏热东寒。七月份平均气温+25.8℃，一月份平均气温－16.7℃，最低气温－34℃。每年的春末初夏（四、五、六月）为雨季，多为暴雨。多年平均降水量300mm，蒸发量1180.9mm。一、地表水系XXX河是区内唯一的常年性河流，发源于XXX峰，由南向北贯穿矿区中部，流经矿区最低水位为970m，据资料记载，1993年6～7月份洪水期月径流量14.40～14.82万m3，12～1月份枯水期月径流量仅2～2.2万m3，年径流总量为80.10万m3。二、含（隔）水层组111 地质环境治理设计侏罗系由粉砂岩、细粒砂岩、粗粒砂岩、砾岩及煤层以互层韵律形式组成，各种岩石的单层厚度可由数厘米变化到数米，乃至数十米。因此难以按单独的岩性来划分含（隔）水层，只能以较厚的岩性段进行划分。在以往钻孔简易水文地质观测时，当钻进到粗粒砂岩、砾岩段时，钻孔出现水位升高或冲洗液大量漏失的现象，而钻进到粉、细粒砂岩段时，钻孔水位变化不大或冲洗液基本不发生变化，由此说明粗粒砂岩、砾岩能释放出水。因此，将粗粒砂岩、砾岩等岩石划分为含水层，而将泥岩、粉砂岩等细颗粒岩石划分为相对隔水层。（一）含水层组1、第四系（Q4al-pl）冲积孔隙潜水含水层组（Ⅰ）呈条带状分布于XXXX河谷及河床两侧，盖于第Ⅱ含水组之上，由沙砾石组成，砾石粒径2～50cm，层厚4.5～12.37m，一般7～10m，受黄山河水渗漏补给，水位埋深0.5～5.0m，单位涌水量0.256～0.6l/s•m，水质为HCO3•Ca－Mg或HCO3•Ca－Na，矿化度0.3～0.4g/l，富水性中等，水质良好。2、下侏罗系八道湾组五尺槽煤层顶界至八尺槽煤层底板（J1b1-2）裂隙弱含水段（Ⅱ－2）呈条带状出露于向斜两翼，自八道湾组五尺槽煤层顶界，至八尺槽煤层底板，全段总厚274.42m，其中含水岩层（细粒砂岩、中粒砂岩、粗粒砂岩和砂砾岩）厚101.61m，仅占全段厚度的37.03％。地下水以裂隙的形式赋存于砂砾岩和基岩裂隙中。以东西走向埋伏于Ⅱ－1隔水层之下，覆盖于Ⅱ－3隔水层之上，由细粒砂岩、中粒砂岩、粗粒砂岩和砾岩组成，其中含水的砂砾岩8层，砂岩最大单层厚度26.47m，最小单层厚度1.45m，大于9.0m厚的5层，其余均小于4m。主要受第四系含水层渗透补给，次为大气降水补给。根据以往勘探资料，单位涌水量0.0029～0.0366l/s.m，富水性弱，水质较差。矿化度2.98～11.26g/l，水化学类型为HCO3•SO4•CL－（K+Na）•Mg•Ca。矿井生产过程中，该含水层的补径排条件已经改变，矿井揭露含水层基本被疏干，接替工作面还赋存一定的水量，结合矿井生产揭露情况，该含水层主要以断层带富水为主要特点，矿井九采区断层处涌水即为八道湾组含水层组所致。3、火烧区裂隙潜水含水层（H3）111 地质环境治理设计井田内各煤层火烧平面形态均呈带状展布，中大槽、八尺槽煤层火烧深度范围一般斜深125～195m，最深227m。烧变岩在煤层露头部位广泛分布，矿井西翼第VI线东侧烧变岩用锤子敲打发出沙沙的轻脆音，恰似砖头的摩擦音，易碎、裂隙发育，具有很好的导水通道，位于主要开采煤层的顶部。以往施工钻孔每逢揭露此层，冲洗液便大量漏失，大者消耗14m3/h以上，岩芯破碎，均呈短节状，RQD值低。根据以往区域和周边矿井勘查阶段抽水试验成果，单位涌水量为4.78～9.67l/s•m，渗透系数1.478～10.950m/d，矿化度0.70～2.26g/l（见表2-3-6），说明烧变岩含水层裂隙发育，透水性强，水流交替快。从水文地质勘查水文地质钻探及注水试验成果得出，XX煤矿烧变岩含水层透水性极强，并随着矿井采掘系统对烧变岩含水层的破坏，该含水层已经与矿井巷道或导水裂隙带沟通，开采活动以上基本不富水。HY01钻孔注水试验65min注入54.50m3清水，单位注水量达到49.00m3/h，且未形成水柱，均表明矿井开采活动以上水平烧变岩含水层与井下采掘系统形成良好通道，若有补给源则贯通进入采掘系统。因此，一定要留足矿井河流及水体保安煤柱，在采矿活动中不能破坏，否则，通过烧变岩含水层直接进入矿井，危害甚大。（二）隔水层组1、Ⅱ下侏罗系八道湾组含不稳定煤层段（J1b）隔水层组下侏罗系八道湾组含不稳定煤层段（J1b3）隔水层（Ⅱ－1），层位为五尺槽煤层顶界至米尺槽煤层底界，呈舌状分布于黄山向斜轴部，走向东西，地表出露宽350～950m，覆盖于Ⅱ－2含水层上，由泥质粉砂岩、泥岩组成，厚度50～250m，隔水性能良好。2、下侏罗系八道湾组含主要煤层至八尺槽底板以下（J1b1）隔水段（Ⅱ－3）呈条带状分布于向斜南北两翼，伏于Ⅱ－2含水层之下，覆盖于区域三迭系小泉沟群黄山街（J3hs）郝家沟含水组之上，由深灰色粘土层、砂质粘土层、粉砂岩及煤层（三尺槽、尺八槽）组成，层厚202m，隔水性良好，本层在南部直立，北部翘起，东部封闭，有力的阻挡了南部的裂隙水及深层承压水对矿区的补给，使得Ⅱ－2含水层成为一个独立的储水构造。三、补给径流及排泄条件111 地质环境治理设计地下水的补给来源有两种，一是XXX河的地表水，补给途径为地表水沿着第四系孔隙潜水含水层垂直渗入以及在ⅡX－2含水层露头补给裂隙承压水；二是大气降水以雪融水的形式通过ⅡXXX－2含水层的裸露区及火烧区缓慢渗入补给。分布在向斜南北翼的隔水层及阻水断层，阻挡了南部二叠系与三叠系裂隙承压水向矿区的补给径流，该承压水在构造的控水作用下，顺地层沿向斜的深部外圈，从南向北径流，在向斜北翼的冲洪积平原后缘以潜流或者泉水的方式排泄。地下水的排泻以矿坑疏干为主，次为垂直蒸发，地下水主要储于浅层的裂隙之中，且随着深度加深，裂隙的发育程度越差，水量也减弱，未被疏干的地下水顺着岩层向深部径流，最终排泄于准噶尔盆地腹地。四、矿井涌水特征1、矿井充水水源2012年1月观测井下+7底板巷测水点、0西翼测水点、+7东八尺采面测水点、+73中大东测水点、+7综采面水量、+78主斜皮带巷以东测水点、3副井车场口水量、+0测水点水量；4月至5月观测井下+0八尺巷测水点，五水平测水点水量，0东翼测水点水量。其中，+0主斜皮带巷以东测水点水量较大。从图中可以看出，中大槽煤层老空区积水最大，占到矿井涌水量的33%；其次为裂隙水，占到矿井涌水量的29%。详见图2-3-1充水水源构成饼图图2-3-1充水水源构成饼图111 地质环境治理设计2、断层对矿井充水作用煤矿南部向斜南翼有三条较大的近于平行的平推断层。F1断层延伸长度约1500m，断层走向10～315°，倾角85～90°，水平断距100～150m，垂深断距200～300m，切割了向斜轴部及南翼之煤岩层；F2断层延伸长度750m，断层走向305～320°，为北东盘移向西北，南西盘推向东南，断层面倾向东北，断层面近于直立，倾角85～90°，水平断距70～100m，垂深断距150～200m，该断层仅切割了南翼煤层和岩层；F3断层延伸长度1850m，断层走向305～315°，为北东盘移向西北，南西盘推向东南，断层面倾向南西，倾角85～90°，水平断距150～250m，垂深断距200～300m，该断层仅切割了南翼煤层和岩层，这三条断层对向斜南翼开采有一定程度的影响。矿井在生产过程中，对733八尺东采面过九采区断层处探放水，探得下巷采空区积水10m3/h～28m3/h。另+805八尺回风巷已掘进至断层位置，现掘进头巷顶有淋水现象，+770中大顶板巷在此断层位置曾探明上部烧变积水区，放水20万m3，分析水源为原中大煤层火烧区裂隙积水沿断层渗下。五、矿井主要水害矿井多年前遗留的老井老窖，由于没有详实的封闭报告，积水情况不明、填埋情况没有详实记录；矿区煤层属于可燃、易燃煤层，地表明火分布较广，尤其是矿井西区火区发育相对较多，自燃后形成的火烧区含水层富水强，采空区积水、老井老窖积水、火烧区裂隙水等极具威胁性。六、矿井排水系统+7布置两个水仓，主水仓容量1440m3，副水仓容量1250m3。该水平布设3台水泵，水泵型号为D155-67×5，电机功率220KW，排水量为76m3/h，水泵实际排水率为49%，每天抽水时间为9～12小时，每天排水量为684～912m3。+7水平布置一个水仓，容量为800m3。该水平布设2台水泵，水泵型号为MD155-30×8。排水量为67m3/h，水泵实际排水率为43.2%；每天抽水时间为15～18小时，每天排水量为1005～1206m。+820水平布置一个水仓，容量为700m。该水平布设2台水泵，水泵型号为55KW。排水能力为36m3/h，+858水泵房布设2台水泵。共铺设三趟输水管，管子道1趟，水管直径Φ108mm，副井1趟，水管直径Ф219mm；西风井1趟，水管直径Ф219mm。111 地质环境治理设计矿井正常涌水量为138m3/h，最大涌水量为260m3/h。目前矿井实际涌水量约为100m3/h，其中井下出水点的涌水量约为65m3/h，其余为井下防灭火工程用水流出的水，+7水平、+7水平排水管路均采用Φ219排水管，排水管路经检查完好，均能投入正常运行，管路腐蚀程度都在允许范围之内，没有发现严重损坏情况。第四节工程地质根据《勘探补充报告》中大槽煤层顶板岩性为细砂岩、中砂岩、粉砂岩、泥岩，局部有0.2～0.5m厚的炭质泥岩伪顶；直接顶为8.0m厚的粉砂岩，在直接顶之上有22～52m厚的砂砾岩，不易冒落，顶板粉砂岩抗压强度为23.1MPa，属半坚硬岩石，底板为泥质粉砂岩、细砂岩，粉砂岩抗压强度在45.1MPa，属较坚硬岩石。八尺槽煤层顶板以粉砂岩、粗砂岩为主，底板为炭质泥岩、粉砂岩。顶板粉砂岩抗压强度为10.98MPa，底板粗砂岩抗压强度为29.03MPa，属半坚硬岩石。见表2-4-1岩石物理学样测试成果表表2-4-1岩石物理学样测试成果表五尺槽煤层顶板为粉砂岩、泥岩，底板为炭质泥岩、中砂岩。顶板泥岩抗压强度为24.03MPa，底板中砂岩抗压强度为25.99MPa，属半坚硬岩石。四尺槽煤层顶板为粉砂岩、泥岩，底板为炭质泥岩、粉砂岩。顶板细砂岩抗压强度为61.5MPa，属坚硬岩石，底板粉砂岩抗压强度为38.15MPa，属半坚硬岩石。111 地质环境治理设计米尺槽煤层顶板为粉砂岩、泥岩，底板为粉砂质泥岩、粉砂岩。顶板粉砂岩抗压强度为10.30MPa，底板粉砂质泥岩抗压强度为12.06MPa，属半坚硬岩石煤层顶板为粉砂岩、粉砂质泥岩及砾砂岩，由西向东（Ⅵ线到Ⅷ线）由泥质粉砂岩变为砂砾岩。底板为粉砂岩、炭质泥岩、细砂岩。第五节其它开采技术条件一、瓦斯《二○一二年度矿山储量年报》中通过监测调查和收集矿井煤层瓦斯取样测定分析数据，矿井绝对瓦斯涌出量36.02m3/min，相对矿井瓦斯涌出量23.95m3/t，绝对二氧化碳涌出量3.31m3/min，相对二氧化碳涌出量2.2m3/t，属高瓦斯矿井。2011年6月矿山瓦斯取样鉴定经xxx生产xxxxxx能源[2001]45号xxx批复，绝对瓦斯涌出量77.35m3/min，相对矿井瓦斯涌出量41.6m3/t，绝对二氧化碳涌出量5.18m3/min，相对二氧化碳涌出量2.79m3/t。根据《煤矿安全规程》中有关矿井瓦斯等级鉴定标准，矿山瓦斯等级为高瓦斯矿井。二、煤尘《勘探补充报告》收集了煤矿的资料，并对每层可采煤层进行了煤尘爆炸性试验，所有煤层的火焰长度均大于400mm，岩粉量均大于60%，煤尘均具有爆炸危险性。本矿曾发生过瓦斯与煤尘爆炸事故。三、煤的自燃倾向性《精查地质报告》根据煤的着火点试验数据，将井田各煤层划为不易自燃～不自燃煤层。但根据多年来生产实际观测，主采的中大槽、八尺槽煤层属易自燃煤层，发火期为3～6个月。四、地温矿区内尚未见有热害记载，《勘探补充报告》中对JK－1孔进行全孔井温测量，地温梯度为1.8℃/100m，无异常点出现，属于地温正常区域。根据邻区勘探资料：邻区20～200m以下为增温带，总体地温梯度0.68～1.90℃/100m，通过测温，未发现高温地层。111 地质环境治理设计111 地质环境治理设计第三章矿山地质环境火区因素第一节火区概况xxx煤田火区属古火区之一，最早的燃烧时间无从考证。裸露的煤层自燃后沿着小窑往深部延伸，形成了狭长状的燃烧带，东西向贯穿于整个矿区，通过以下五个方面对xxx煤矿火区概况描述。一、地表火区现状（一）西翼火区概况1、西翼采区地面位置有长200m，宽60～100m，地面标高均约+1000范围区域，此区域地表高温异常较明显，冬天时地表积雪难存。2、接近井田西边界处山体有约40m2温度异常区，该区域内裂隙发育并伴有气体逸出，稍有异味，地表有明显热异常，冬天积雪难存。3、对应矿井西翼2号断层位置约有35m2范围有多处气体逸出，稍有异味，地有明显热异常，冬天积雪难存。详见勘查区西翼地面调查成果示意图。见照片3-1-1西翼地表火区（二）东翼火区概况东翼火区出现了火区复燃的现象，主要表现为经过长时间的燃烧后，覆盖区下部出现了烧空带，引起了地表裂缝的出现，而且裂缝中均有青烟逸出，并伴有刺鼻气味，地表植被也被烘烤后出现了枯萎现象。见照片3-1-2东翼地表火区二、以往地面物探成果对火区范围及深度解释根据煤系地层磁、电场特征，对各煤层的火烧范围、深度进行详细解释，各煤层火烧平面形态均呈带状展布，中大槽、八尺槽煤层火烧深度范围最大，一般深度（斜深，以下均同）平均约160m，最深227m，四尺槽、米尺槽煤层火烧深度（多已熄灭）平均约110m，最深160m，三尺槽煤层火烧斜深平均50m，五尺槽煤层只在矿区西部有火烧，斜深平均约50m，其他不稳定煤层在地表浅部燃烧。三、以往钻探工程对火区深度控制111 地质环境治理设计在矿区东南隅xxx煤田地质队1994年施工钻孔对中大槽火烧深度有控制，深度达150m。根据上述资料，精查区煤层普遍火烧，其中中大槽煤层火烧影响范围、深度最大，斜深平均约160m，八尺槽火烧斜深平均约140m，四尺槽火烧斜深平均约80m，米尺槽80m，三尺槽煤层50m。四、以往火区治理工程1、1992年5月～1995年10月，xxx煤田灭火工程处针对位于东翼勘查区内的白杨河井田I号火区进行了灭火施工。2、1992年5月～1993年10月，xxx煤田灭火工程处针对位于煤矿西翼勘查区白杨河井田Ⅲ号火区进行了灭火施工。五、井下工作面防灭火1、一号主井以西中大槽煤层燃烧，在第四水平和第五水平（845m水平和820m水平）600～620m巷道处煤层发生烧变，成焦炭状，且有渗水现象，因此终止继续西拓，该位置对应地表西北方向约20m处有明显的高温现象。由此点控制的煤矿西翼中大槽煤层燃烧深度（垂深）已达180余m。2、+735采面西翼2号断层东西约150m范围，采面形成后，针对此烧变岩区进行了探放水工作。烧变最低烧深至+830标高，垂深约150m。此烧变岩区在积水放完后对烧变区取气样，气样中CO浓度较高，最高达13333ppm，并有乙炔气体出现。3、矿区西翼+708～+750采面（+735接续面）形成后，在+750巷550～650m范围与+735采空区采面连通裂隙出现CO超标，见图3-1-1中III号异常区，该区对应地表无明显温度异常点，但存在煤层露头已燃烧过的迹象。4、矿区西翼+735采面停采位置以北100～250m区域，+805、+7巷，通过前期施工的注浆孔、瓦斯抽放孔取样，CO浓度较高。第二节煤层自燃烧变因素及相应物理特征分析（一）煤层自燃烧变因素1、自燃发火期煤质属中低变质烟煤，内生节理发育。煤层出露地表遭受风氧化，使得闭合的内生节理张开、结构疏松，增大了煤颗粒的比表面积及氧化蓄热的空间，燃点降低；而燃点降低又加速其氧化，周而复始，煤中大分子官能团结构受破坏有利自燃。中大及八尺煤层干煤吸氧量分别为0.64cm3/g及0.56cm3111 地质环境治理设计/g，自燃倾向性分类定级为Ⅱ级（自燃），自燃发火期3～6个月（2010年测定）。2、煤层厚度与结构煤层赋存条件相同或近似的同一煤层，由于厚度结构的差异出现不同的结果。煤层厚度大，结构简单，则煤层易自燃；当煤层厚度小，结构复杂，相对而言煤层不易自燃。中大煤层厚度大、结构简单，成为煤层自燃的有利因素。3、煤层赋存条件侏罗纪成煤后，燕山运动改变了地层的原始水平状态，形成了构造雏形，产生了一系列以紧闭线状褶曲为主的褶皱构造，并伴生规模不等的断裂构造。经喜山运动进一步改造，呈现为现状之构造形态。在地貌形态上表现为低山丘陵。煤层露头在其间呈裸露状态，原始地表备受侵蚀，沟谷发育，相对高差大，煤层露头沿走向随着地表起伏多方位与氧气充分作用，具备了氧化蓄热的外部环境。4、气候条件中侏罗世成煤后，含煤地层历经多次构造运动，至第三纪末本区气候干燥炎热。为持续氧化环境，无疑加剧了煤层的氧化蓄热。xxx煤矿的气候特征为冬季寒冷、夏季炎热、降水稀少，蒸发量大，常年的西北风为出露在迎风坡的煤层露头提供了良好的供氧条件加剧了煤层的氧化。5、古水文地质条件白杨河矿区大规模的煤层自燃，足以说明古水文地质条件有利于煤自燃。而古水文地质条件对煤层自燃具抑制作用的地段，仅见于垂直构造线方向切割煤层的黄山河河谷，在此有限区域煤层未自燃。因此古水流在该区域具不容忽视的灭火作用。（二）煤自燃时间自中侏罗世成煤至晚更新世洪积砾石（Q3-4p1）沉积，但上述地层中均无烧变岩。据此推断煤自燃的最早时间当在（Q3-1p1）砾石沉积之后。另据区内及区域范围普遍存在着上更新统风成（Q3-4eol）黄土状土上覆于煤烧变岩带，且无烘烤迹象，偶见全新统（Q4al-pl）冲洪积物中含烧变岩块。煤自燃的时间当在（Q3-4eol）沉积之前。（三）煤层烧变特征111 地质环境治理设计1、煤层燃烧为灰烬煤灰呈灰白色亦见浅红色，具纹层，滑感及吸湿性，比重小，质地疏松，稍施力即碎散。2、烘烤煤据HY02钻孔揭露,烘烤程度取决于距离火烧热源之垂距。烘烤煤在地表不显露，而是存在于火烧底界之外，基本与之相接，交界处可能是煤灰、残留煤或烧变岩块。烘烤煤一般呈灰黑～黑色，似金属～金刚光泽，条痕灰黑～黑色，末～碎块状，相对松软，煤的内生节理呈现出张开的特征。（四）围岩烧变特征由于含煤地层倾角较大，煤层自燃特定的热传导方式以及煤燃为空洞，故顶板段易坍塌等原因，使得煤层上覆较大段距的岩层，受热效应作用的强度远远大于自燃煤层底板段。从而表现出顶板烧变岩带宽，而底板宽度窄。1、熔融岩是直接顶板段岩层烧至熔融态后冷凝的产物，原岩成分及原生构造面貌全非，似未炼成铁的弃渣，黑褐、灰、暗灰、紫红，岩貌极似溢流相渣打状熔岩，气孔极多，当气孔相对集中而呈蜂窝状，气孔大者2～4cm，一般0.5～0.9cm，其状圆形、椭圆、云朵状、管状及不规则状，孔壁光滑，含水空间极为发育，具熔渣状构造，质地坚、比重大。2、烧变岩以浅红、暗红、红色为主，亦见少许橘黄色，硬度小，性脆，原岩结构轻微变化，具变质岩的片状及板装构造。所含古生物化石的细微特征更加清晰。岩块极易碎裂，裂面多平坦。究其原因乃大开口裂隙多，且隐节理极发育，故而形成大小不等的菱形块体及碎块。裂隙含水空间极为发育。见3-2-1烧变岩分带照片3、烘烤浸染岩多位于烧变岩带之外，距热源相对较远，是上覆岩层经轻微烘烤作用所致。原岩结构、构造无变化，仅颜色略有改变，沿岩石的面状构造（层面、节理面、裂隙面、弱面）发生浸染，故而在面状构造处显现褐红、紫、浅红、橘黄色斑点。（五）煤层自燃烧变地球物理特征111 地质环境治理设计（一）火区1、火区氡值特征沉积岩层中均含有不同程度的放射性元素，一般情况下，随着岩层中岩石粒度的变细、岩层颜色的变深，放射性元素的含量逐渐增大。因而煤系地层中的泥岩、炭质泥岩及煤矸石中放射性元素的含量相对较高。其中23892U、23290Th、23592U等放射性元素经衰变后，均产生一代原子序数为86的气态元素子体氡气Rn（22286Rn）、钍射气Th（22086Rn）和锕射气Ac（21986Rn），其中钍射气和锕射气的半衰期很短，而氡气的半衰期则较长（3.825d）。用在地表测量氡气衰变后其字体产生的γ射线计数值的大小，就可圈定火区的范围，推断煤层的燃烧状况。故本区具备了利用放射性氡气法探测火区的前提。2、火区的电性特征火区初期，温度升高，煤炭形态尚未发生形变，为蓄热期，这一阶段，根据“非金属物体随着温度的升高电阻率降低”的理论，煤层及紧邻的岩层电阻率值相对周围地层呈现低阻反映；火区中期，火势剧烈，煤层已发生形变，孔隙增大；上部相邻的岩层因烘烤而失去水分，这种情况，都会造成电阻率值升高。同时上部岩层吸收煤层燃烧后产生的水汽，湿度增加，引起电阻率值降低。表现在电性剖面上，煤层位置为高阻，煤层上部为低阻。火区后期，煤层燃烧殆尽，形成了较大的空间，顶板塌陷，上部岩层裂隙产生，电阻率升高，表现在电性曲线上为高阻反映。（二）采空区及积水区电性特征根据矿区以往资料揭示，该地区岩石地层物性条件很好,主要煤层与围岩电性、放射性、密度都具显著差异,在各种测井曲线上都引起符合理论形状的明显异常。在理想情况下（岩层均一、无杂质）理论上，泥岩、粉砂岩、细粒砂岩、中粒砂岩、粗粒砂岩、硅质胶结岩、煤层、灰岩，其视电阻率值依次增高，煤系地层有层状分布特点，在横向上导电性相对均一，纵向上视电阻率的变化规律基本一致。根据资料揭示，矿区内各主要煤层顶底板围岩多为粉砂、细粒砂岩以及中砂岩，煤层相对围岩具有明显的高阻特征，同时其他岩层间也有一定的电性差异。111 地质环境治理设计在一般情况下，若地层存在采空区或烧空区，采空区相对于围岩会表现出明显的高阻特征；若地层含水或采空区积水则会表现出相对围岩的低阻特征。矿区内具备利用电性差异进行采空区、积水区勘探的良好前提条件。第三节地面火区勘查设计根据《煤田火灾灭火规范》及相关技术要求，在充分收集研究矿区以往地质工作的基础上，经过地面调查工作，选用最经济有效的综合勘查方法，以能达到解决地质任务为目的。勘查工作以“物探为主，钻探为辅，钻探验证物探成果”的总体指导思想进行。一、勘查方法选择目前主要应用的火区探测方法有：测氡法、磁法、自然电位法、测温法、瞬变电磁法等。根据火区的地球物理特征、地形及地质特征，矿井的磁、电干扰情况，参考目前煤田（煤矿）火区传统探测方法，通过现场踏勘后，本次火区地面物探采用以同位素测氡法、红外线测温法为主，瞬变电磁法为辅，结合地面调查进行综合勘查。同位素测氡法、红外线测温法主要是圈定火区范围，同位素测氡法结合瞬变电磁法圈定火区烧空区范围。二、勘查方法原理1、同位素测氡法沉积岩层中均含有不同程度的放射性元素，一般情况下，随着岩层中岩石粒度的变细、岩层颜色的变深，放射性元素的含量逐渐增大。因而煤系地层中的泥岩、炭质泥岩及煤矸石中放射性元素的含量相对较高。其中23892U、23290Th、23592U等放射性元素经衰变后，均产生一代原子序数为86的气态元素子体氡气Rn（22286Rn）、钍射气Th（22086Rn）和锕射气Ac（21986Rn），其中钍射气和锕射气的半衰期很短，而氡气的半衰期则较长（3.825d）。煤炭燃烧可增大氡气析出系数。即含铀岩石释放氡射线的系数随着温度的升高而增大。另外，煤层的燃烧造成局部岩层产生裂隙，亦可增大围岩的氡气析出系数。111 地质环境治理设计氡气在岩层中的运移，受岩层中的孔隙度、温度、压力、地下水等诸多因素的控制。当其它条件相近时，氡气的迁移是与岩层的破碎程度、裂隙的发育情况，温度和压力成正相关关系。煤层燃烧时，岩层的孔隙度会增大，温度和压力升高，燃烧煤层所产生的其它气体如CO、CO2、SO2以及热蒸汽等向上拖拽，氡气的运移数量和速度明显增加；因而在火区的上方就会形成氡气的浓度相对的高值区。用在地表测量氡气衰变后产生的γ射线计数值的大小，就可圈定火区的范围，推断煤层的燃烧状况。同位素测氡法采用活性炭为媒介进行测量（又称“活性炭测氡”）：氡是非极性单原子分子，活性炭是一种非极性的强吸附剂，其孔隙比较发育，堆积密度低，比表面积为500～1700m2/g，比容积为0.15～0.90cm3/g，故活性炭有很强的吸附能力。活性炭测氡的原理是：由于影响活性炭测氡的因素比较多，尤其是考虑到湿度对活性炭活性的影响，专门设计了活性炭吸附器。将活性炭吸附器埋置于地下一定深度，通过试验确定活性炭所吸附氡量达到最大值即与周围环境中的氡浓度达到一个相对平衡。取出活性炭吸附器，运用专门的γ能谱测量仪测量γ总计数，从而确定氡气浓度值的高低。见3-3-1活性炭吸附器示意图图3-3-1活性炭吸附器示意图活性炭测氡法的特点：作为一种静态、累积的氡气测量方法，活性炭测氡方法无论从短期勘探还是长期监测角度而言，都能体现出它的优点：1）区别于铀矿区强的氡异常，在低放射性区，由于活性炭强的吸附能力以及其真正的静态累积测量，其灵敏度和精度都很高，便于探测到微弱异常。相对于杯、卡等测氡方法，由于其吸附时间长，使吸附的氡及其子体达到一个动态平衡，所测的氡浓度更能反映实际的地质现象。111 地质环境治理设计2）埋置于地下一定深度的活性炭吸附器处于静态吸附状态，从一定程度上减少了外界环境对测氡的干扰，加之吸附器顶部为硅胶，降低了环境中湿度多活性炭活性的影响。由于有效的降低了外界环境对活性炭吸附氡的影响，从而提高了测氡数据的质量。3）活性炭测氡的最佳埋置时间为5～6天，足够长的时间为吸附深部运移上来的氡成为可能，在进行深部勘探时，能够比较准确的获取氡异常。4）活性炭测氡法装置简便，与其他测氡方法相比操作简便。2、红外线测温法地下煤层燃烧产生的热量，一方面沿裂隙（裂缝）向地表逸散，一方面通过岩石的热传导作用在地表形成热异常区，与周围地表形成热反差，利用红外线测温仪测量红外线辐射的强度就能得到被测物体表面的温度。3、瞬变电磁法瞬变电磁法是地球物理探测的主要手段之一，通过向地下发射电磁波激励地下目标，接收其产生的二次场，确定被测目标的物理参数。瞬变电磁法测量装置由发射回线和接收回线两部分组成，工作过程分为发射、电磁感应和接收三部分。当发射回线中通以阶跃电流，发射电流突然中断，根据电磁感应理论，发射回线中电流突然变化必将在其周围产生磁场，该磁场称为一次磁场，一次磁场在周围传播过程中，如遇到地下良导电的地质体，将在其内部激发产生感应电流，又称涡流或二次电流，由于二次电流随时间变化，因而在其周围又产生新的磁场，称为二次磁场。由于良导电地质体内感应电流的热损耗，二次磁场大致按指数规律随时间衰减，形成瞬变磁场，二次磁场主要来源于良导电地质体的感应电流，因此它包含着与地质体有关的地质信息，二次磁场通过接收回线观测，并对观测的数据进行分析和处理，对地下地质体的相关物理参数进行解释。瞬变电磁法和其他物探方法相比具有许多优势和特点：（1）该方法观测和研究的是“二次场”即纯异常场，不存在一次场的背景干扰；（2）具有穿透高阻覆盖层的能力，优于传导类电法探测；111 地质环境治理设计（3）异常响应强，形态简单，分层能力强；（4）地形影响小，测量简单，工作效率高；（5）对接地条件要求较低，体积效应小。4、钻探及测井钻探是通过孔中测温、测气及取芯编录，来验证物探圈定的火区的可靠程度及其边界范围。具有测井条件的钻孔均进行测井工作。三、勘查仪器设备1、同位素测氡法为了更准确的接收地下煤层火源的信息，考虑到各种因素及测量方法，结合矿区地形比较复杂的实际情况，我们选用太原理工大学研究制作的TYHC-1活性炭测氡仪。TYHC-1活性炭测氡仪主要技术指标如下：探测器：NaI(Ti)晶体（Φ75mm×50mm）；灵敏度：铀约为10-6，钍约为3×10-6，钾约为0.5%左右；能量范围：0.5～3.0MeV；能量分辨率：12%（对137Cs而言）；工作温度：-10～+50℃。2、红外线测温法红外线测温法使用德国产的AR872A红外线测温仪，具有测量距离远、精度高的特点。经野外实测，对50m以内的火区能够准确反映，其具有抗扰能力强、能在任何环境下使用等特点。3、瞬变电磁法本次瞬变电磁法工作采用加拿大凤凰地球物理技术有限公司生产的V8网络化多功能电磁仪，它是一种智能化程度相对较高的便携式探测仪，操作简便灵活，测量动态范围大、体积小、功率大、施工方便及测量精度高等特点，是目前国际上最先进应用最广泛的电磁法探测系统之一。该系统中所有采集单元和发射单元均采用GPS信号采用精确同步，在信号不好的地方，系统内晶振时钟会自动启用同步。111 地质环境治理设计该仪器在进行瞬变电磁法工作时，发射装置由发射线框、T4发射机及RXU-TMR（时钟控制）组成，接收装置由V8-6R和与其配套的接收线圈组成，该接收线圈的等效面积为100m2。根据已有地质资料，兼顾地质效果和施工效率，瞬变电磁法勘查的工作装置选择如下：此次瞬变电磁法数据采集工作选用大定源回线法，主要由发射和接收两部分组成。其中发射部分由单匝不接地回线和发射机组成，接收部分由接收主机和接收线圈组成。接收区域均为发射线框中心的九分之一面积内。4、地面钻探及测井地面钻探施工采用GR-2H型及SPJ-300型钻机。正常煤层验证孔采用岩芯钻探。测井使用北京中地英捷物探仪器研究所生产的PSJ-2型测井仪。四、测网布设物探测网布置满足以下原则：物探测线走向尽可能垂直地层走向，使探测异常位于测线的中间，测线两端有一定点数的正常场，测线尽可能通过已知点。物探工作测网布设的基本网度为：勘查区内基本网度为40×20m，即线距40m，点距20m，由于勘查区西翼为勘查重点区，所以将西翼的网度加密至40m×10m，即线距40m，点距10m。各物探方法使用同一测网。测线及测点编号按自西向东、自南向北增大的顺序。测线方位：煤矿西翼为正南北向测线，煤矿东翼为北19°东。在放样过程中，对有房屋等障碍物无法放样的测点都进行了记录。五、现场调查对火区的现状进行实地调查，调查的主要内容为明火点、地面塌陷区、裂隙、采掘坑、烧变岩、煤层露头、早期老窑等。通过用手持式GPS采集特征点的坐标、用数码相机拍摄照片、记录和描述特征点属性等，为物探工作提供依据。（1）勘查区西翼地面调查111 地质环境治理设计根据调查结果，勘查区西翼地面较为复杂，地表特征主要由：原始地貌第四系黄土覆盖区、基岩裸露区、灭火治理黄土覆盖区、地表岩石烧变区、民房以及前人土法炼钢遗留下来的地表灰渣覆盖等区域构成。1）原始地貌第四系黄土覆盖区原始地貌第四系黄土覆盖区为西翼的主要地貌构成单元，面积约占整个西翼的二分之一，地表多以耐旱原生小草覆盖，区内无明显温度异常点。2）基岩裸露区基岩裸露区出露于西翼中南段四尺槽、五尺槽露头附近，出露面积较小，地表裂隙发育，呈网格状，宽约10～20cm，该裂隙多发育在地下采空工作面上方，推测为地下煤层采空塌陷所致，区域内无明显高温异常点。3）灭火治理黄土覆盖区勘查区内存在大片的早期火区治理后遗留下来的黄土覆盖区，该区域多位于西翼北部，呈东西向展布，覆盖了整个勘查区西翼中大槽煤层露头区，可见早期火区治理主要是针对中大槽煤层露头火，治理方法为黄土覆盖法。区域内地表黄土松软，无植被覆盖，通过调查发现该区域地表目前仍存在多处高温点，最高温度可达160℃，并在高温点伴有裂隙冒热气、硫磺结晶、刺激气味等常见火区特征，可见该区域内部分火区经早期治理后出现复燃迹象，目前正在燃烧。4）地表岩石烧变区勘查区西翼西北部，部分地表岩石已被烧变，呈现不同程度的烧变色（以亮红色居多），烧变岩区域内地表生长着一种当地野生植物—野生小西瓜，该植物多生长于干旱地区，此外无其它植被。部分烧变区域呈现高温异常，岩石缝隙温度最高可达192℃。另外，在勘查区西翼局部地表有人土法炼钢遗留下来的灰渣；东端存在大片民房。见图3-3-2勘查区西翼地面调查成果示意图、图3-3-3勘查区西翼地形地质、调查范围图（2）勘查区东翼地面调查根据调查结果，勘查区东翼地表特征主要由：原始地貌第四系黄土覆盖区、基岩裸露区、灭火治理黄土覆盖区、地表岩石烧变区、民房等区域构成。1）原始地貌第四系黄土覆盖区111 地质环境治理设计原始地貌第四系黄土覆盖区为东翼的主要地貌构成单元，面积约占整个西翼的五分之四，地表多以耐旱原生小草覆盖；局部地表存在近东西向裂缝，裂缝宽约10～30cm，长可达百米以上；区域内中西部有两处面积较小的温度异常点。勘查区内五尺槽露头存在一处温度异常区，该处煤层露头湿热，冒热气，且该区域地表有裂缝。2）烧变岩区勘查区内烧变岩出露较少，仅在勘查区北部发现两处，面积较小，岩石呈亮红色，无明显温度异常。3）灭火治理黄土覆盖区勘查区内并无早期灭火治理黄土覆盖区，只在勘查区以外东北方向约100m，中大槽煤层露头处存在一块面积约8万平方米的火区治理黄土覆盖区，地表有零星植被，该区域内地表裂缝发育，裂隙内温度较高，裂隙旁野草枯黄，裂隙最高温度可达309℃，并伴有热风。另外，在地面调查时发现勘查区内沿煤层露头分布着多个废弃小窑口，部分窑口已塌或被掩埋。。见图3-3-4勘查区东翼地面调查成果示意图、图3-3-5勘查区东翼地形地质、调查范围图六、野外测量采用1954年北京坐标系，高斯投影3°带，中央子午线为90º，高程采用1985年国家高程基准。运用已知控制点高程坐标资料，使用GPS（RTK）仪器进行测量，测定标设探测点位，放样布设物探测线网点。1、采用的坐标系、高程系本次勘查工作采用1954年北京坐标系，高斯投影3°带，中央子午线为90º，高程采用1985年国家高程基准。2、作业依据（1）《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T18314—2009）；（2）CH/T2009-2010《全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范》；（3）《1：20001：50001：10000外业数字测图技术规程》（GB/14912-2005）；111 地质环境治理设计（4）CH/T1004—2005《测绘技术设计规定》。（5）CH1001—2005《测绘技术总结编写规定》。（6）GB/T13989—92《国家基本比例尺地形图分幅和编号》3、已有资料利用测区内有矿区已知控制点由矿方提供，分别为电视台、黄土东山2、二号井山头，坐标系统为1954年北京坐标系，高程系统为1985国家高程基准，已知控制点精度良好，经现场踏勘点位保持良好，能满足本测区平面控制之需要。表3-3-1利用控制点坐标一览表控制点名X坐标Y坐标高程（m）电视台基点4879779.08430391345.139994.038黄土东山24879409.02630392246.0001094.168二号井山头(东三)4879224.56430392853.4564、技术实施（1）基本控制测量首先，任意架设基站，平滑采集已知点坐标，利用电视台点、黄土东山2点求解四参数，最后在二号井山头点上检查，误差小于0.03cm,满足规范要求。（2）基准站的建立RTK基准站点设置的要求：该点周围应无高大的树木及高层建筑物或构筑物阻挡，远离大功率的无线电发射源和高压输电线，无强烈干扰接受卫星信号的物体，交通便利，观测方便、安全，与作业点间亦无成片的建（构）筑物，离最远作业点不超过1km。每次架设基准站后，要利用接收机专用功能键和选择菜单，查看并记录测站信息：接收卫星数、卫星号、卫星健康状况、各卫星信噪比、相位测量残差实时定位的结果及收敛值。（3）GPS（RTK）测量111 地质环境治理设计为了便于观测，在解算转换参数时，在本测区适当位置联测3～4个点，作为后续控制加密的检核点。测量起算点和图根点时，流动站应架设对中杆，并丈量、输入仪器高度（以便对转换参数进行检核）。每个图根点在不同时段测量两测回，两次测量点位坐标较差≤±3cm取平均值。每次架设基准站后，均要利用测区附近已知点（包括起算点和检核点）进行坐标检测，坐标较差在3cm以下方可进行后续测量。（4）数据采集方法a)在能满足RTK测量条件的地方，直接采用RTK技术采集碎部点三维坐标数据，并将采集的碎部点按编码存入电子手簙。b)在居民区或RTK信号较差的地方采用全站仪采集数据。使用全站仪在各级控制点上设站、定向、检查，采用极坐标法采集地形、地物点三维坐标，利用全站仪内部存储器记录地形、地物点观测顺序号、三维坐标和编码，在野外现场绘制草图，并标注观测顺序号。测站上要记录观测错误的数据的顺序号，以便内业数据删除。数据采集时，地物点、地形点测距的最大长度应不超过200米，应遵守“看不清不测”的原则。（5）仪器设置及测站检查地形测图时仪器的设置及测站上的检查应符合下列规定：a)仪器对中误差不应大于5mm；b)照准一图根点标定方向，观测另一图根点作为检核，算得检核点的平面位置误差不应大于0.05m，高程误差不应大于0.05m；c)仪器高、棱镜高应量记至mm。（6）数据处理将RTK手簙或全站仪记录数据传输至计算机，对采集的数据进行检查，删除错误数据后，将数据格式转换为CASS8.0软件数据格式，利用软件展绘野外采集数据点号（即观测顺序号）（或编码）（7）精度要求国家标准为：高程点中误差≤1/3等高距，地物点中误差≤0.3mm，观测结果精度要满足标准要求。计算资料成果要成图，符合现行规范，分层、分色合理，其它附属资料齐全，为各环节总体治理提供设计依据。详见图3-3-3111 地质环境治理设计勘查区西翼地形地质、调查范围图、图3-3-4勘查区东翼地形地质、调查范围图七、试验工作为能更好地完成地质任务，测网布设后，在正式生产前，要进行充分生产试验工作，以便获得合适的施工参数。1、同位素测氡法测网布置后在测区开展试验工作，初期调查将活性碳吸附器埋设5天后取出测值，查找工作区氡值异常特征。2、瞬变电磁法瞬变电磁法作为此次火区勘查的辅助方法，在正式生产前进行大量的试验工作，获得符合本区勘查的施工参数。第四节地面火区勘查施工设计一、物探数据采集作业设计1、同位素测氡法由于影响活性炭同位素测氡的因素比较多，尤其是考虑到湿度对活性炭活性的影响，专门设计活性炭吸附器。将活性炭吸附器埋置于地下一定深度，通过试验确定活性炭所吸附氡量达到最大值即与周围环境中的氡浓度达到一个相对平衡。取出活性炭吸附器，运用专门的γ能谱测量仪测量γ总计数，从而确定氡气浓度值的高低。野外施工步骤：（1）准备工作：在使用前首先将活性炭加热，去掉水分，冷却后按适量标准装入吸附器中，并用硅胶塞口防止地下湿气的影响，然后密封待用；（2）挖坑：在每个测点上挖掘深40cm，直径适合放置探杯的探坑，坑的底部一定要平，若遇基岩裸露部位，在新鲜基岩面上采用黄土堆积覆盖的方式进行埋杯；（3）埋杯：将集气杯（集气杯是一个杯底有圆孔的塑料杯）倒置于坑中，将吸附器塞进集气杯底部的圆孔中，平稳地放在坑中，盖上塑料布并用土密封住坑口；（4）测量：埋杯一定时间后(一般情况为5天)，仪器中设置好相应的线号和点号，取出探杯，将活性炭杯放入仪器中进行测量；111 地质环境治理设计（5）记录数据：每分钟测量时间到后，仪器自动将数据记录在存储器中。3分钟时间到后，仪器将点号自动加1，可继续下一点的测量；（6）其他要求：埋杯时，埋杯参数一定达到规范要求，埋杯时间不得低于5天；取杯时，按照规范迅速取出测杯并立即封住杯口；取杯后在最短时间内进行测量，做到当天取当天测。2、红外测温法红外线测温法逐线、逐点测量，主要记录测点的地面温度数据。（1）利用红外线测温仪测量，数据采集是在埋设测氡杯时采集，测量的位置在测氡所挖的坑内，即测量的温度是地表下20～30cm位置的温度，以此方法可尽量减少气温及太阳辐射对测量时的影响。（2）使用红外线测温仪时严格按照仪器使用说明书进行。（3）检查仪器，施工前后要对仪器进行性能检查，保证仪器工作良好，确保野外获得的数据可靠。（4）采集数据时详细记录：线号、点号、测量时间、测量时的环境温度及测点实测温度。（5）红外线测温法在野外测量工作中，每个测点连续观测3次，取均值。3、瞬变电磁法瞬变电磁法野外工作主要内容有：物探测网布设、瞬变电磁法数据采集工作和地面调查工作。工作中，首先将对因障碍物引起的点位垂直于测线的偏移量、地表电磁干扰源和明显的地貌、地物做好相关记录，并在后期资料处理过程中采取相关的改正措施。（1）仪器进入工作区首先须将仪器严格按说明书进行标定；（2）按照规范认真做好试验工作，选取合适的施工参数；（3）严格按试验所确定的采样延时、叠加次数、回线边长进行仪器的参数设置；（4）在施工过程中，尽量减少测线方位与点距的偏差，避免回线铺成“梯形”而导致较大的误差。受地形、地物条件等的影响，及时调整点线距和测网密度，并及时重测，以便最大限度地消除偶然误差而获得可靠、丰富的地质信息；111 地质环境治理设计（5）施工过程中时刻检查仪器和导线的漏电情况，保证绝缘，避免观测曲线发生畸变，造成解释的错误；（6）在物探工作区布置一定数量的检查点，以检查观测资料的质量，检查点基本均匀分布在测区中；（7）为使物探工作区内资料尽可能完整，在测点通过村庄、高压线及其它障碍物时将点沿线方向偏移，在实测中及时记录偏移距离，以便在资料处理时归位；（8）尽可能采用大电流激发，并及时增加叠加次数以压制外来干扰；（9）其他未明确技术事宜按《地面瞬变电磁法技术规程》（DZ/T0187-1997）要求进行。二、钻探验证施工设计1、钻孔布置根据目前地表的火区调查情况，结合物探成果确定钻孔位置及深度；在考虑地表施工条件的基础上，沿着煤层的倾向方向布置验证孔勘查线。验证并修改物探所圈定异常边界。根据实际工作需要，设计火区验证孔。根据综合物探解释成果及验证孔布设原则及实际地表施工条件，最终确定火区验证孔的孔位、孔深及验证目的。2、钻探工作及技术要求验证钻孔施工前均编制单孔设计书，内容包括任务及要求；开孔、终孔层位；孔径大小、套管的规格、型号及下入层位、深度要求等。（1）钻探冲洗液采用清水，烧变岩和采空塌陷段下套管护壁；（2）火区验证孔，终孔层位燃烧或目标煤层底板以下10-20m，如遇高温，可根据火情决定提前终孔；（3）验证孔遇掉钻或严重漏孔无法继续钻进时，可终孔；（4）钻探施工过程中及时记录钻具突然自由下降的起止深度、孔内空洞的起火深度、突然冒烟及冒气深度、漏水深度等异常情况；（5）丈量钻具次数及平差的要求：开终孔丈量钻具各一次，允许误差不大于1.5‰。在钻进过程中，应认真检查孔深情况和丈量钻具全长，误差超过规定时及时平差；111 地质环境治理设计（6）原始记录：各项原始记录均按规定的格式内容和填写要求，认真用钢笔或中性笔填写，做到及时，准确、清楚、完整，并按时交相关负责人员审核签字。各项原始记录所填内容均不得涂改和重抄，否则视为废品；（7）根据单孔设计书进行钻孔验收；（8）每个钻孔完钻后按照设计要求进行封孔。3、钻探质量评价综合各项评价标准，确定钻孔钻探质量评价等级。三、测井施工设计1、测井任务按照煤田地质勘探的要求，每个勘探钻孔都必须按照设计要求进行地球物理测井，在以往工作经验的基础上，选用经济、技术合理的物性参数和工作方法进行工作。根据设计要求及测井技术条件完成以下任务：①确定目的层的埋深、层厚及层位结构；②测量钻孔各井段的顶角和方位角；③测量钻孔井段天然放射性，对其含量进行评价；④测量钻孔各井段地层密度的变化情况；⑤测量钻孔各井段的地温的变化情况；⑥测量钻孔各井段井径的变化情况。2、执行标准物探测井方面执行的规程规范主要有：DZ/T0080-93《煤田地球物理测井规范》；GB/T13908-2002《固体矿产地质勘查规范总则》；GB/4792《放射卫生防护基本准则》；EJ/T611-91《γ测井规范》。3、测井仪器及工作方法和技术条件（1）测井仪器测井工作所用专用设备进行工作，并在上工地前严格按“测井规范”111 地质环境治理设计的有关要求做全面系统的检查和核定，保证性能稳定，状态良好，各项技术指标达到出厂时的设计要求。（2）工作方法和技术条件1）工作方法通过对邻区测井资料的研究和以往其它区的工作经验，确定本工作井田内有效合理的物性参数有：GGL（长源距伽玛伽玛）、GGS（短源距伽玛伽玛）、GR（天然伽玛）、NR（视电阻率电位）、SP（自然电位）、SV(声波)；工程测井按地质要求分别测量：DA、AD（井斜）、TEM（井温）、CAL（井径）。2）技术条件根据各参数的物性反映规律及《煤田地球物理测井规范》的要求，记录好各物性参数技术数据。4、工程量及质量评述各项工作有章有序，要同时建立质量管理体系，完善质量检查验收制度，保证各项物探原始资料数据准确、齐全，质量可靠。根据井田内煤层与岩层的物理性质差异，对煤层定性、定厚，达到符合技术要求与等级通过以上各类探测工作，把获取的最终资料进行分析整理提交成果报告，作为综合治理的科学依据，最大限度地提高治理效果。第五节地面火区治理设计一、火区治理方法目前，国内外治理煤田火灾基本采用三种方法：地表黄土覆盖、注浆灭火和剥离挖除火源；此外，常用方法还有注水灭火和惰气灭火。各种方法的技术特点及适用条件简述如下：1、地表黄土覆盖：利用黄土充填覆盖火区地表裂缝、塌陷坑、废旧老窑、小井等，使火区达到封闭状态，断绝火区通风供氧通道，使火区火情缓慢窒息熄灭。其特点是：施工速度快，施工后火区外观形象好。但由于火源不能在短时间内消除，火区熄灭须经过相当漫长的过程，所以快速抑制火区的作用有限。适用条件是（1）火区火势较小（2）火源埋藏较深（3）地形高低变化不大。111 地质环境治理设计2、注浆灭火：通过地表打钻孔向火区深部灌注黄泥浆（或阻燃胶体和固结充填料），降低燃体温度，阻止煤炭进一步氧化燃烧从而熄灭火体。其特点是不受火区面积、深度等条件限制，施工灵活，效果较好。但灌入火区的泥浆流向无法控制，不一定能够达到设想火体，而且需要较好的掌握下部开采情况的资料，以避免出现注浆达不到要求、针对性不强和废孔率高的情况。浆体的介质除黄泥外，还可采用粉煤灰或高分子复合胶体等新型凝水材料。3、剥离挖除火源：就是自上而下分台阶剥离，超前注水，直至挖除火源。特点是灭火效果彻底，但施工工艺复杂，灵活性差而且投资大。该方法仅适用于火源埋藏较浅、面积较小、且火区发展速度较慢的地区。4、注水灭火：通过地表打钻孔向火区注水降低燃体温度，同时水的汽化产生大量蒸汽包围燃烧煤层，起到临时隔绝氧气的作用，通过大量注水淹没火体使煤层火熄灭。由于此方法只能起到临时作用，还需要注入大量的水，这样对深部生产造成水害隐患。5、惰气灭火：即用N2、NO2、CO2、炉烟等惰性气体充入燃烧煤层，密闭熄灭火体。因其只能用于有限的密闭空间火区的治理，对地表裂隙和漏风处都需要严密封闭后才能有效。而对于煤田内小煤窑滥采乱掘形成多处燃烧通道、地表裂隙和大面积火区的情况，难以满足上述条件，不宜采用。二、火区治理设计此次火区灭火采用地表剥离平整、注水降温、打钻注水注浆、黄土覆盖方法。根据各火区的范围、在燃煤层垂深、对矿井生产威胁程度的不同，确定对矿井西翼中大槽煤层火区采用地表剥离平整、注水降温、打钻注水注浆、黄土覆盖综合灭火方法。对该火区地表预先剥离平整，对其进行斜坡化处理，使火区表面形成一个具备打钻覆盖条件的场所。剥离施工前，对高温区须注水降温，使火区地表温度降低到40℃以下，必要时对浅部空洞区域进行松动爆破处理。剥离平整后的火区地表坡度小于15°，或斜坡化形成阶梯地形。在剥离平整形成的平台上打钻注水、注浆。注水、注浆工程完成后，为了断绝火区通风供氧通道，避免火区复燃情况的发生，火区地表采用黄土覆盖。设计充填、覆盖平均厚度1.5m。覆盖方式采用机械化作业，挖掘机采沙、装沙，自卸汽车运土、卸土，推土机推土、整平、压实。设计密实降温洒水量按经验覆盖1m3沙土需洒水0.15m3计算。111 地质环境治理设计矿井米尺槽、四尺槽和五尺槽煤层火区燃烧面积和燃烧垂深较小，对矿井生产威胁相对来说较小，矿井东翼中大槽煤层火区地形高低变化不大，故采用注水降温、地表黄土覆盖灭火方法。通过火区地表裂隙对火区进行注水后，利用黄土充填覆盖火区地表裂缝、塌陷坑等，使火区达到封闭状态，断绝火区通风供氧通道，使火区火情缓慢窒息熄灭。第六节地面火区施工设计根据煤田火区不同条件和对矿井的威胁程度不同，煤层燃烧区采用地表剥离平整、注水降温、打钻注水注浆、黄土覆盖综合灭火方法，对其余火区采用注水降温、地表黄土覆盖灭火方法。具体分述如下：一、煤田火区注浆钻孔、观测钻孔、监测管布置1、仓储式采空区煤火及煤层露头向倾向方向纵深蔓延形成，对位于本煤层下部采煤工作面威胁严重，设计对该火区地表塌陷裂隙全部覆盖平均厚度为1.5m沙土，同时为隔离封闭火区，距火区深部边缘线水平距离20m沿倾斜方向布置两排注浆钻孔（套管108mm），线间距15m，孔间隔15m；一排观测钻孔，观测钻孔孔间距75m；布置注浆钻孔，观测钻孔。如果米尺槽与四尺槽煤层火区为两片不连续的火区组成，火区燃烧面积和燃烧垂深较小，对矿井生产威胁相对来说较小，采用注水降温、地表黄土覆盖灭火方法。火区各煤层露头布置一排监测管，间距100m，设置监测管。2、如果火区内主要燃烧煤层为五尺槽煤层，燃烧趋势为沿煤层露头向倾向方向纵深蔓延。设计对该火区地表采用注水降温、地表黄土覆盖灭火方法，对该火区地表全部覆盖平均厚度为1.5m沙土。五尺槽煤层露头布设监测管。3、如果火区内主要燃烧煤层有中大槽、米尺槽、四尺槽煤层。中大槽火区是xxx一号井仓储式采空区及煤层露头向倾向方向纵深蔓延形成，该火区对位于本煤层下部的708回采工作面威胁较为严重。本设计对该火区地表塌陷裂隙全部覆盖平均厚度为1.5m沙土，同时为同时为隔离封闭火区，距火区深部边缘线水平距离20m沿倾斜方向布置两排注浆钻孔（套管108mm），线间距15m，孔间隔15m；一排观测钻孔，观测钻孔孔间距75m；布置注浆钻孔、观测钻孔。111 地质环境治理设计如果米尺槽火区为两片不连续的火区组成，大部与中大槽深部火区重叠。四尺槽煤层火区为两片不连续的火区组成，采用注水降温、地表黄土覆盖灭火方法。火区各煤层露头布置一排监测管，间距100m。4、如果火区内仅五尺槽煤层为燃烧煤层，燃烧趋势为沿煤层露头向倾向方向纵深蔓延，设计对该火区地表采用注水降温、地表黄土覆盖灭火方法，对该火区地表全部覆盖平均厚度为1.5m沙土。火区五尺槽煤层露头布设监测管。5、东翼如果火区内主要燃烧煤层为中大槽煤层，燃烧趋势为沿煤层露头向倾向方向纵深蔓延，设计对该火区地表采用注水降温、地表黄土覆盖灭火方法，对该火区地表全部覆盖平均厚度为1.5m沙土。火区中大槽煤层露头布设监测管。6、东翼如果仅五尺槽煤层露头处在燃烧，燃烧趋势为沿煤层露头向倾向方向纵深蔓延，对该火区地表采用注水降温、地表黄土覆盖灭火方法，对该火区地表全部覆盖平均厚度为1.5m沙土。火区五尺槽煤层露头布设监测管。7、东翼如果火区内主要燃烧煤层为中大槽煤层，燃烧趋势为沿煤层露头向倾向方向纵深蔓延，对该火区地表采用注水降温、地表黄土覆盖灭火方法，对该火区地表全部覆盖平均厚度为1.5m沙土。火区中大槽煤层露头布设监测管。二、煤田火区注水、注浆工程根据具体情况确定的充填覆盖、注水降温、打钻注浆的基本灭火方法，对其施工工艺分述如下：1、注水降温工程注水是通过地表、鱼鳞坑、裂隙、钻孔向高温的煤岩体注常温的水，熄灭火源和降低煤岩体的温度，达到治理火区的目的。（1）注水系统水源地→泵站→主管路→支管路→钻孔（自然裂隙区、人工鱼鳞坑）。（2）注水量的计算注水量按下式计算Q水=（K1+K2）HS（1+K），式中：Q水—火区注水量，m3。H—火区燃烧灼热体厚度，煤层厚度、煤层顶板聚热带厚度（取2.0m）与煤层底板聚热带（取0.3m）之和，m。111 地质环境治理设计S—火区面积，m2。K—水的流失系数，一般取0.05—0.20。K1—第一注水系数，K1=［2214.82(T-100)］/［4186.8(100-t0)+2256685］。K2—第二注水系数，K2=［0.529(100-t)］/［50+t/2-t0］。T—火区岩石平均温度，火区岩石平均温度取200℃。t—灭火设计降温目标温度，98℃。t0—供水温度，10℃。需要特别说明的是：关于火区燃烧灼热体厚度，由于热动力作用，地下煤层自燃后，热量向上覆地层扩散，使上覆地层矿物结晶、岩石变质。因岩石热传导性很差，煤层燃烧后的热量在煤层顶板0.5~3m的厚度内形成高温聚热带。高温聚热带之上的岩石一般是低温辐射带，两者温差很大。向煤层底板扩散，煤层燃烧后有很少一部分热量向下，通过煤层底板扩散，一般在燃烧煤层的直接底板可以找到厚度为0.1~0.5m厚的烘干岩。2、打钻注浆灭火工程（1）制浆方案的比选注浆灭火方法中使用的浆体种类较多，根据xxx一号井火区特点，参照国内煤田灭火中使用过的先进、效果明显的技术经验，设计将黄泥浆、稠化胶体浆两种浆体制浆方案进行技术经济比较。黄泥浆是由黄土和水按比例混合而成。稠化胶体是由稠化胶体类材料是指向黄土、泥砂、粉煤灰等骨架材料中加入的少量可使浆液增稠和分散的亲水性稠化胶体基料。稠化基料的加入可使黄泥浆变稠、浆液仍有一定的流动性、浆液不易沉淀，与煤壁附着性较好，使浆液稠度增加，更加均匀，管道流动性好不易沉降而堵塞管路。虽然稠化胶体浆价格较高，但由于其有着灭火速度快，火区复燃性低，易于流动性等特点，故注浆材料选用稠化胶体类材料。但在施工设计或具体实施过程中，对某些范围小，对封闭充填要求高的局部地点可考虑使用全砂速凝固结充填或有机无机黄土复合胶体充填替代稠化胶体浆充填。111 地质环境治理设计每立方米泥浆中加入1kg稠化胶体悬浮剂（JXF1930）即可形成稠化胶体。泥浆选用黄土做为基料，泥浆泥水比太大，泥浆流动性差，难以保证足够的注浆量，起不到降低火区温度和隔绝氧气的作用；泥水比太小，又难以充填空隙。因此参考本矿区以往注浆经验，确定土、水比取1：6。土质要求：（1）不含任何可燃物，收缩量小，渗入性强；（2）具有一定的粘结性，脱水速度慢；（3）含砂量少、沉降速度慢。（3）注浆量的计算注浆量按《煤田火灾灭火规范》中的公式分别计算每一个火区注浆用水量。计算公式如下：Q浆=KHSn式中：Q浆—注浆量，m3。K—注浆备用系数，一般取l.05-1.20，取1.1。H—火区燃烧灼热体厚度，煤层厚度、煤层顶板聚热带厚度（取2.0m）与煤层底板聚热带（取0.3m）之和，m。S—火区面积，m2。n—煤层上部烧变岩体孔隙率，一般取0.05～0.20，取0.10。（4）打钻注浆工艺打钻注浆主要是起到封闭火区，向火源或燃烧区集中灌充的作用。在打钻作业条带时，要求先平整出注浆平台，平台宽度不小于10m。在作业线路上，每15m布置一个套管直径φ108mm垂直钻孔，终孔位置为煤层塌陷区顶板；监测孔终孔位置为着火煤层底板，并安设发火段的筛孔套管。若垂直钻孔进入发火煤层煤柱，应进行人工调整造斜，以减少废孔。注浆套管口加工成能够封闭的喇叭口，监测钻孔管口应配以封口帽。注浆方式为动压注浆，采用注浆搅拌系统和注浆系统进行，黄泥浆浓度要保证在20～25%，每一钻孔在注黄泥浆前，先用清水注一段时间，以便浆孔壁裂隙冲开，便于灌注黄泥浆。黄泥浆量要保证要保证最终灌满钻孔。注浆施工工艺主要由以下几个方面组成：1）钻孔验收：对钻孔斜度、口径、深度及位置进行验收，满足工程要求。2）检测：检测温度及CO、CO2、CH4、O2111 地质环境治理设计以及烷烯类气体，孔间连通性，以便准备确定灌浆参数。3）压水试验：当钻孔在煤柱裂隙带时进行该项试验，确定透水性。4）制浆：在浆液池制作黄泥浆。5）灌浆：先稀后稠，在边界注浆孔先灌后注，记录浆液的灌注情况，注胶时则要封口。6）清洗：每次注浆后要用清水冲洗设备。7）质量检测：每孔灌注完毕后要进行气体、温度检测，严格按照灭火工程要求进行验收。8）封孔、灌（注）浆结束。3、火区充填覆盖工程（1）充填、覆盖厚度按“规范”要求及煤田火区实际情况平均取1.5m，覆盖的重点是火区的入风口、剧烈燃烧部位及塌陷裂隙严重的区域。覆盖量按覆盖范围和厚度计算。（2）覆盖方式采用机械化作业。挖掘机采沙，装沙，自卸汽车运沙，卸沙，推土机推沙、整平、压实。对地表高温塌陷处进行覆盖，应采用先洒水冷却，再用沙土覆盖压实。根据当地实际情况，洒水密实降温按经验覆盖1m3沙土需洒水0.15m3计算。三、钻探工程施工钻探是在剥离形成的工作面上，向地下深部火源或高温煤岩体钻孔，形成注水、注浆的通道，或形成探测火源、火区深部测温、气体分析的通道等。钻探工程分为探火钻孔、灭火钻孔和观测钻孔三种。xxx一井火区探火钻孔进行火区勘查时已施工完毕，共施工了四个探火钻孔。灭火工程需施工灭火钻孔和观测钻孔。根据《煤田火灾灭火规范》第二十八条第二款：灭火钻孔线间距15～30m，孔间距10～25m要求，灭火孔终孔位置：燃烧煤层顶板上部5～20m。结合xxx一号井火区具体情况，灭火钻孔线间距15m，孔间距15m。终孔位置距煤层顶板上部5m。灭火孔和观测孔的循环液一般采用清水。钻机的准备、安装、定位、钻进、封孔、搬迁的工艺质量要求参照相关规定执行。四、注水工程施工111 地质环境治理设计根据总体施工方案，在注浆前先进行注水降温。在西翼火区平整出的工作平台设置一个清水池，清水池旁设置一台水泵，通过注水管向灭火钻孔注水。注水施工采用先高温区后低温区的顺序，为保证水的充分汽化，采用分散、间歇、交替注水。注水施工质量标准为火区内煤、岩及气体温度降至100℃以下，且48小时内无上升趋势时，方可停止注水。五、注浆工程施工根据总体施工方案，首先对边界帷幕隔离带进行施工，以达到预先封堵，阻断火源蔓延的目的。然后对火区按先周边后中心、先高温区后低温区的顺序进行注水、注浆。注浆过程中，实施“初始注浆—浆液自然沉积—补充注浆—打压—检测”等一系列步骤。在施工过程中采用“区域钻孔施工完成—孔底信息检测—单孔注浆参数设计—效果检验”的施工工艺。根据钻探揭露资料补孔，以保证有效钻孔率不低于75%。同时避免盲目注浆使火区扩散和材料的浪费。根据现场实际施工情况对浆液的浓度进行相应的调整，灌浆初期黄泥浆浓度适当减小，后期增大泥浆浓度，以确保增加注浆量，提高封堵及灭火效果。所有注浆钻孔注满浆为止。注浆站可采用集中式或分区式布置，其位置选择应注意避免频繁搬迁。西翼火区中部平整出的工作平台设置一个注浆站。注浆站设有搅拌池、搅拌机、注浆泵、清水池，搅拌好的泥浆用注浆泵通过钻孔套管压入火区。六、剥离平整工程施工剥离平整就是将天然地面改造成工程上所要求的设计平面。平整施工场地有两个目的，一是通过场地的平整，使灭火相关工程施工得以顺利开展，二是在平整场地的过程中，建立必要的、能够满足施工要求的供水、排水、供电、道路以及临时建筑等基础设施，从而使施工中所要求的必要条件得到充分的满足。场地平整方法采用剥挖和充填方法。先剥除火区露头火源及部分烧变岩，对火区进行斜坡化处理，使火区表面形成一个具备打钻覆盖条件的场所。剥离施工前，必须注水降温，使火区内温度降低到40℃以下，并对浅部空洞区域进行爆破处理。剥离平整后的火区地表坡度小于15°，或斜坡化形成阶梯地形。火区内地表的深大裂隙被填平。火区边沿外推15m的正常区地形必须满足覆盖要求。111 地质环境治理设计整平覆盖灭火工艺：整平、覆盖、测厚及压实。覆盖作业方式为：挖掘机采土——装土——自卸汽车运土——卸土——推土机推土——整平——压实。七、砂土覆盖工程施工覆盖是对火区地表用黄土等具有一定密实性的惰性材料进行覆盖，起到密闭火区和隔绝氧气的作用。注浆完成后进行的黄土覆盖环节范围应该包括所有火区范围，并向外延伸10-15m。黄土覆盖的目的是为了防止火区透风，使燃烧体育空气隔绝，达到熄灭火源和防止复燃的目的，同时，黄土覆盖有利于植被生长，对改善火区生态环境有积极作用。覆盖工序：采运→平整→压实→修防洪堤→恢复植被（适用于具有植被生长条件的区域）。八、工程质量要求（一）施工质量体系1、质量保证体系施工质量是灭火效果重要方面，因此，在施工过程中，应结合质量管理细则，在火区建立严格的质量保证体系，从上至下树立“百年大计，质量第一”的意识，建立质量保证体系，做到层层负责，层层监督。见图3-6-1质量管理体系。111 地质环境治理设计公司总经理生产副经理、总工程师各站站长工区区队长专职质检员施工技术员爆破作业负责人机械设备作业负责人油材料管理负责人图3-6-1质量管理体系表2、施工质量要求为确保各项指标均达到《煤田火灾灭火规范》要求，使每道工序都能按照技术要求严格施工，对施工中的工程质量做如下要求：（1）剥离平整质量标准1）剥离平整后的火区地表坡度小于15°，或斜坡化形成阶梯。2）火区地表裂隙被填平。3）火区外推15m的正常区地形必须满足覆盖要求。（2）注水施工质量标准火区内煤、岩及气体温度降至100℃以下，且48小时内无上升趋势时，方可停止注水。（3）钻探质量标准钻机的准备、安装、定位、钻进、封孔、搬迁的工艺质量要求参照相关规定执行。（4）注浆质量标准111 地质环境治理设计对每个注浆孔保证完成设计注浆量，塌陷区裂隙基本充填，火区处于完全封闭状态后停止注浆。（5）覆盖质量标准1）覆盖区厚度达标率在95％以上。2）覆盖区普遍压实。3）覆盖区内无芒硝、硫磺、煤焦油附着和返潮现象出现。（二）施工管理措施为确保工期、质量及安全，并为火区治理创造良好的施工技术条件，从现场施工管理、人员、设备组织上特制定如下具体措施：1、强化技术管理，施工时严格按设计要求施工。严格执行火区各项施工技术安全措施。工程范围及工程量必须达到设计图纸要求。2、强化现场管理，实行工程主要负责人蹲点制。督促、检查生产、加强对现场管理人员的管理，充分发挥现场管理人员的管理职能。3、强化计划管理，根据总进度的工期要求，每月区队长下达编排月度指令性计划，每十天对计划执行情况进行一次检查，有奖有罚，以保证计划的严肃性。并及时召开生产调度会，解决生产施工中存在的问题。4、强化劳动纪律管理，严格遵守灭火工地劳动纪律和劳动作业时间。5、强化工作管理，确定施工重点地段，有计划有针对性地组织施工6、强化全体施工人员的教育和学习，提高施工人员的素质和思想觉悟，特别加强后勤维修人员的责任心，并建立设备维修质量保证责任制。7、建立各种岗位责任制，与区队长、技术员、安检员等层层签定岗位责任制，并与爆破队签定责任书，责权分明、奖罚分明，以确保施工进度和施工安全。8、施工队伍要积极配合灭火工程管理主体举办的一系列安全作业生产活动，搞好文明施工。111 地质环境治理设计9、工程管理施工现场负责人对施工现场作业、工程质量标准化和施工进度实施全方位安全监督和工作检查，在具体组织施工过程中自行编制安全技术措施报灭火管理主体审批后具体组织实施，并严格执行工程项目管理牌板制，当人员结构特别是所聘用特种作业人员发生变化时，必须立即出据书面说明报灭火管理主体备案。10、质量验收：灭火管理主体定期或不定期对施工工地安全质量标准化工作进行检查，同时委托有资质的测量队伍定期实测剥挖工程进度。第七节施工组织与进度安排一、施工工期根据工程量和施工进度，安排3个施工队，施工期为14个月，工程准备期为1月，火区监测期为12个月，项目xxx总工期预计为27个月。二、劳动组织1、劳动组织本设计施工组织将以xxxxxx豫新煤业有限责任公司为业主，执行xxx项目法人责任制，xxx项目招投标制等有关规定。本灭火工程对灭火工程劳动定员按岗位配备，两班作业，每班8小时，年工作天数为240天。每个施工队在籍人数29人，灭火工程共三个队施工，共需87人。见表3-7-1灭火工程劳动定员表3-7-1表3-7-1灭火工程劳动定员表岗位班次小计在籍系数合计一二队长1122技术员1122制浆工4481.210注浆工2241.25泥浆泵工1122给水泵工1122搅拌工1122电工1122管路工1122合计13132629111 地质环境治理设计3、施工安排本工程施工总体安排原则是：以火区地面钻孔注浆工作为控制，确保按时完成总工期目标。（1）精心组织，合理安排，分段平行作业，根据工程特点及工作量大小安排生产，确保总工期。（2）重点工程有限安排，同时兼顾其他工程。（3）施工条件相对较好的工程，尽量早开工；施工条件较差不影响工期的工程，可较晚开工。施工由业主统一指挥各中标的专业灭火队伍，在东西翼两大火区同时开工，施工任务完成后由xxx生产xxxxxx主管部门统一验收。三、施工顺序根据勘查区内的火区划分结果，即西I、西II、西III、西IV、东I、东II和东III。按轻重缓急治理原则，火区治理具体施工顺序安排如下：西Ⅰ火区→西Ⅲ火区→西Ⅱ火区→西Ⅵ火区→东I火区→东III火区→东Ⅱ火区。四、施工进度安排1、施工进度指标本项目竣工时，需完成钻孔注浆工程9548m，地面覆土工程体积60.0×104m3。根据火区的具体情况，确定钻孔工程施工指标为：700m/月。2、工程施工安排的原则本灭火项目主要施工内容为打钻注浆工程，其次为地面覆土工程。因此，工程xxx以打钻注浆为主。各火区施工时进行平行作业或交叉作业，确保工程施工达到设计工期的要求。五、施工机械设备本设计灭火工程所需主要机械设备见表3-7-2主要机械设备表111 地质环境治理设计表3-7-2主要机械设备表设备名称型号单位数量推土机TY160台2装载机ZL50台2履带式液压单斗挖掘机WY100ZH台2汽车钻DPP–100–38台2泥浆泵TBW–350/80台3泥浆搅拌机双轴5m3台3潜孔钻机KQL–100台3第八节灭火效果评价一、灭火目标根据《煤田火灾灭火规范》的要求和本设计确定的灭火治理目标，制定以下灭火标准。1、勘探区西翼西I、西III中大槽煤层火区以熄灭为治理目标，熄灭标准为：经测温、取样化验分析表明，只有同时具备下列条件时，方可认为火区已经熄灭：（1）地表着火征状消失；（2）观测孔内气体温度呈持续下降趋势，并稳定在70℃以下；（3）观测孔内一氧化碳浓度呈持续下降，并稳定在100ppm以下；（4）观测孔内氧气浓度呈持续下降，并稳定在7%以下；（5）火区内磁异常值基本稳定在一个数值上；（6）火区内电异常值很弱，且有逐渐消失趋向；（7）观测孔内气体温度，一氧化碳、氧气浓度必须全部呈持续下降趋势，持续时间不少于六个月，个别孔监测结果超过上述2、3、4条款规定指标时，其占火区面积不得超过10%。2、勘探区西翼米尺槽和四尺槽煤层火区及勘查区东翼火区以控制为治理目标，控制标准为：经测温、取样化验分析表明，只有同时具备下列条件时，方可认为火区已经控制。111 地质环境治理设计（1）地表着火征状基本消失，火势被抑制、减弱、燃烧范围呈缩小趋势，裂隙区、塌陷区填平，受火区影响的邻区解除威胁，可正常生产作业；（2）观测孔内的气体温度呈持续下降趋势；（3）观测孔内的一氧化碳浓度呈持续下降趋势，氧气浓度亦逐渐下降并稳定在10%以下；（1）气体温度、一氧化碳浓度和氧气浓度持续下降的时间不得少于一年。二、灭火效果评价方法1、灭火效果评价验收（1）验收方法根据“规范”要求，煤田灭火工程全部结束一年后，专业监测部门提交火区监测报告，由施工单位提交竣工报告申请验收，由xxx自治区生产xxxxxx主管部门按相应的火区治理目标组织初步验收，合格后呈报国家主管部门组织全部验收。（2）灭火工程验收内容灭火工程按设计完成施工任务后，由xxx自治区生产xxxxxx主管部门组织专业人员，依据“规范”、“各单位灭火工程施工要求及质量标准”和“探、灭、观火钻孔质量验收标准”对灭火施工工程逐项进行检查验收，验收内容：1）灭火工程量是否按设计技术要求按质按量完成；2）火区监测布设及数据是否按设计技术要求测取；3）监测数据分析结论是否符合“规范”标准。2、灭火效果监测方法监测工作必须在灭火施工前三个月和灭火施工期间定期监测，全面掌握火区动态，指导灭火施工进程；灭火工程验收后，继续定期监测的时间不少于一年，以考查灭火效果。火区监测采用温度法和气体分析法，辅以物化探及近低空遥感测量的方法。（1）温度测量方法：温度测量方法包括热成像温度测量、剖面温度测量和钻孔温度测量，作好原始记录，并编制监测成果图表。（2）气体分析方法：气体分析法是通过观测钻孔，定期定深度采集气体样品，使用气相色谱仪分析气体成份及浓度。111 地质环境治理设计（3）物化探勘测方法通过高精度磁法测量和高分辨电法测量，获取火区地下温度变化信息，确定火区动态变化趋势。（4）近低空遥感测量方法：采用自然彩色摄影仪和高灵敏度热红外线成像仪进行测量，建立煤田火区的DTM模型，并利用热红外线测量结果，确定煤田火区的准确范围，对每个火区施工单元工作量进行核算；灭火工程结束时高灵敏度热红外线测量以确定灭火工程的初步效果及提出监测方案。煤田灭火工程全部结束一年后，火区监测部门正式提交火区监测报告，由xxx自治区生产xxxxxx主管部门组织专业人员按照《规范》要求进行验收。三、监测网的布设及工程量xxx一号井煤田火区分布在中大槽、四尺槽、五尺槽及米尺槽等各煤层，而火区燃烧最强烈且主要集中中大槽。根据火区的分布规律、燃烧特点、燃烧浓度和强度等，监测方法分别采用温度测量、气体测量等方法。监测网包括热红外测量、子火区的定位观测部面、观测钻孔、以及随灭火施工面的动态监测面。长期观测孔采用埋设浅监测管和观测孔相结合。观测孔沿煤层走向呈线性布设，孔间距50～80m。监测管沿煤层露头走向埋设，间距100m。观测时间：施工期间，监测孔每15天观测一次，监测剖面每3个月观测一次，而观测面为每2个月观测一次；施工完成后，每监测孔每2个月监测一次，监测剖面每4个月观测一次、而观测剖面为每3个月观测一次。四、监测规则1、测温规则（1）观测孔测量1）每个观测孔第一次观测时，连续测定3次，误差不超过1度；当连续3次测量误差超限，要重新连续观测三次，直至达到标准。2）监测深孔必须测出孔内高温深度位置，并将此位置作为定期观测的深度。每次测温必须将探头或温度计放在此深度上。3）使用隋性温度计测定点温度的时间为一小时；使用最高温度计，测定点温度时间为40分钟；使用热敏电阻温度计和数字温度计时间为20分钟。4）对异常温度必须连续测定3次。111 地质环境治理设计（2）剖面测温每观测点采用十字测量方法连续测量三次，记录测量时间并做环境温度变化矫正。（3）灭火施工面测量每个灭火工作面选择早晨6：00–8：00连测量5–10分钟，进行几何校正形成似正射图像。2、气体分析（1）分析气样组份：CO、CO2、O、H2、CH4、N2（2）气体采样规则1）采样前将采样球胆用孔内空气冲洗3次以上；2）每次采样必须在固定点上进行采样；3）一氧化碳有突变时，必须有两个以上的连续气样证实；4）盛样球胆闲置时间不大于12小时；5）观测孔呈负压状态时停止采样。（3）气相色谱仪分析气样规则按照“煤田火灾灭火规范”中附录六的规定执行。第九节施工安全一、总则1、为了认真贯彻执行国家的安全生产方针、确保灭火工程中作业人员的人身健康和安全及国家财产不受损失，防止各类事故的发生，保障灭火工程的顺利实施和完成，根据国家的《煤矿安全规程》、《煤田火灾灭火规范》和灭火设计的工艺流程及设备制定本规程。2、本规程中未包含的或与国家规程、规范标准不符或抵触的应按国家有关规定执行。3、建立、健全安全目标管理制度、安全技术审批制度，安全隐患排查制度及安全检查制度等的安全管理体系。4、灭火施工队必须建立各领导的安全生产责任制及岗位人员安全生产责任制。5、灭火施工队伍必须配备适应安全施工需要的专职安全人员和装备。111 地质环境治理设计6、施工队伍必须对职工进行安全培训。未经安全培训或未取得培训合格证书不得上岗作业。特种作业人员（放炮员、安监员、司机、钻探、化验、机电设备运转工等人员）必须按国家有关规定培训合格，取得操作资格证书，必须熟练掌握设备性能、工作原理和操作技术。7、施工时涉及施工安全的设备、产品必须经过安全检查，并配有产品安全标志。8、班前班中不准饮酒。上班时间不能睡觉，不准打闹，不准擅离工作岗位，不能做与工作无关的事情。禁止疲劳作业。9、进入灭火现场的人员，必须带安全帽，作业人员必须穿合格的防护工作服。10、无关人员不得进入火区，灭火施工作业人员必须按指定路线行走。11、未熄灭的火区、老空、塌陷、裂缝区必须设置警戒线和明显警示标志。12、火区施工必须有经批准的工程设计、施工组织设计以及安全技术措施。否则不得开工。13、火区治理工程必须严格按照灭火设计要求进行施工作业。14、所有电气设备的安装、调试、使用、维护、保养必须符合设备说明书的操作规程的要求。15、凡参加火区施工作业的人员，都必须认真学习灭火施工安全作业规程、灭火区段安全管理规定、火区爆破安全规程以及各种安全技术措施、操作规程和本岗位的安全生产责任制，严禁违章蛮干。16、任何外部车辆不得随意进出工作面。如需进出，必须在施工现场负责人的指挥下停靠在安全地点。17、大风、大雨、大雪、浓雾、沙尘暴等恶劣气候以及天黑后，不得进行高温区、采空区内作业。二、专业安全规程（一）钻探安全规程1、钻孔应根据灭火工程设计定位，地基要平整、坚实、适用。地基附近的沟、坑，老井等危险处，应有安全防护设施或设安全警标。111 地质环境治理设计2、汽车钻机钻孔定位后，放下固定架、旋紧固定螺丝。提升钻架，检查试车符合要求后方可开钻。3、雷雨季节，钻架必须安装避雷针，其高度应高出钻架2.5m以上，接闪器必须采用高压瓷瓶固定，并与钻架绝缘。接地线的材质、规格、形式应根据地基岩性而定，接地极电阻应小于15欧姆，并定期测定。4、在高压输电线路附近，提立钻架时，钻架与高压线的水平距离应超过钻架高度5m以外。5、汽车钻移孔位时，必须放倒钻架，以防触及带电线路和发生其它意外。6、钻场的所有电气设备均须有保护接地或保护接零措施，其电阻值不得大于4欧姆，并应安装符合要求的漏电保护器。7、钻场应配备医药箱，并配有一定数量的外伤急救药物。8、钻机立轴回转时，不准站在机体上做任何工作。9、机械运转时，不得进行机械修理。10、为防止泥浆泵安全阀打击伤人，安全阀位置应安装在工作台人员活动少的一方。操作人员分水时，必须避开安全阀打击范围。11、起下钻具前应认真检查升降机的制动，离合装置，钢丝绳，提引器等是否安全可靠，发现隐患及时排除。12、操作升降机，思想要集中，不准离开，不准东张西望，不准与别人谈话，注意提引器的状态，以防碰挂台板，摆管器，水接头等，下降提引器时防止伤人。13、起下钻具时，严禁使用其它工具代替垫叉，不准用脚钩取垫叉，摘挂提引器时，不准用手触摸提引器底部。14、提放钻具时，钻具下落范围不准站人，并安好滚轮插销。15、升降机运转时，禁止调整操作把或做其它工作。起下钻具时，手不准离开操作把，扩孔扫孔时应由熟练工人掌握。16、使用拧管机时，必须待车停稳后，方可取放垫叉，下叉应用专用工具取放，上叉应用安全手柄。17、空气压缩机启动前应认真检查安全阀，压力表等安全防护装置是否灵敏可靠，启动时应打开放气阀，负荷调节器，试车正常后方可带负荷。111 地质环境治理设计18、运转中不得带压修理压力容器，管道附件，不得拧紧或松动一切连接紧固件，不得擦拭或触摸运动件。19、起下套管和处理孔内事故时，必须清理场地，保持操作人员有一定的安全空间，应检查升降系统全部装置，发现异常及时排除。20、用升降机起拔套管和事故钻具时，严禁强行提拔，不得超过钻机有效负荷。钻架上不得有人，非操作人员须撤离场外安全地带；用起管机起拔套管和孔内事故钻具时，顶帽、卡瓦、提引器或油缸均须栓牢。起拔时用力应均匀，人员应远离启拔位置。并严禁与升降机同时并用。21、用钻机反事故钻具时应由熟练人员操作，同时开车要稳，防止猛打倒车。22、用棘轮搬手（安全搬手）反事故钻具时，必须挂好提引器，只准拉把，不准推把，用机械动力拉时，绳索要绑牢固，棘轮搬柄回转范围内不准站人；用牙钳或链钳反事故钻具时，钳把回转范围内不准站人，并有防护措施。23、处理孔内事故打吊锤时，要检查吊锤是否完好，提打时打箍要上紧，以防打脱。吊锤下端应有按头，以防过限，损坏设备和伤人。用机械动力打击时，无关人员应撤至安全地带。（二）挖掘机作业安全规程1、挖掘机向汽车装载时应遵守下列规定（1）勺斗容积和物料块度应与汽车载重相适应，设计选用的挖掘机自卸汽车基本上是匹配的。（2）单面装车作业时，只有在挖掘机司机发出进车信号，汽车开到装车位置停稳并发出装车信号后，方可装车。双面装车作业时，正面装车汽车可提前进入装车位置；反面装车应由勺斗引导汽车进入装车位置。无论正反面装车，车、铲之间均应在装车前后用鸣笛方式做到呼唤应答。（3）挖掘机装载第一勺斗时，不得装大块：卸料时尽量放低勺斗，严禁高吊铲斗装车。（4）装入汽车里的物料，如超出车箱外，影响安全时，必须妥善处理后，才准发出发车信号。（5）装车时严禁勺斗从汽车驾驶室上方越过。（6）装入车内的物料要均匀，严禁单侧偏载、超载。111 地质环境治理设计（7）挖掘机不得跨电缆装车。2、挖掘机在挖掘过程中，碰到下列情况时必须停止作业，退到安全地点，并报告有关部门检查处理：（1）临近有冒落危险的老窑或火区。（2）遇有特殊松软岩体，可能造成挖掘机沉陷或掘沟突水有可能造成设备被淹。（3）发现不明地下管线或其它不明障碍物。3、操作挖掘机必须遵守下列规定（1）运转中严禁维护和注油。（2）勺斗回转时，必须离开工作面，严禁连挖带转。（3）在回转或挖掘过程中，严禁勺斗突然改变方向。（4）遇坚硬岩体时，严禁强行挖掘（生挖硬啃）。（5）严禁在不符合机器性能的纵横坡面上工作。（6）严禁用勺斗直接救援任何设备。（7）挖掘机作业时，必须对工作面进行全面检查，严禁将废铁道、废铁管、勺牙、配件等金属物和拒爆的炸药、雷管等装入车内。（8）正常作业时，天轮距高压线的距离不得小于1m，距回流线和通讯线不得小于0.5m。（9）无关人员严禁进入作业半径以内。6、挖掘机停止作业时，司机室应位于工作面相反一侧。7、挖掘机行走和升降段应遵守下列规定（1）行走前应检查行走机构及制动系统。（2）根据台阶高度、坡面角，使挖掘机的行走路线与坡底线和坡顶线保持安全距离。（3）挖掘机应在平整、坚实的台阶上行走，当道路松软或含水有沉陷危险时，不得通过。（4）挖掘机升降段或行走超过300m时，必须有专人指挥；行走时主动轴在后，悬臂对正行走中心，及时调整方向，严禁原地大角度扭车。111 地质环境治理设计（5）挖掘机行走时，过高压线应降低悬臂高度，其顶端距高压线的最小垂直距离不得小于1m；过电缆、水管等障碍物时，必须采取停电、履带前加道木等安全措施。（6）挖掘机在升降段之前应预先采取防止下滑的措施，如就地取材，用剥离物在下滑方向做挡土堆，挡土堆在不影响汽车装载的情况下，考虑坡度、挖掘机与挡土堆距离尽可能大，能有效阻挡挖掘机的意外下滑；坡度较小时可在履带下滑方向一端打眼。（7）挖掘机上、下坡时，不得超过挖掘机规定的最大允许坡度；在最大允许坡度内上、下坡时，如坡度较大，可用推土机辅助，设专人指挥。8、汽车在工作面装车时必须遵守下列规定（1）待进入装车位置的汽车必须停在挖掘机最大回转半径范围之外；正在装车的汽车必须停在挖掘机尾部回转半径之外。（2）正在装载的汽车必须制动，司机不得将身体的任何部位伸出驾驶室外，严禁其它人员上、下车和检查维修车辆。（3）汽车必须在挖掘机发出信号后，方可进入或驶出装车地点。（4）汽车排队等候装车时，车与车之间必须保持一定的安全距离。（三）装载机安全措施1、从事灭火施工的装载机司机必须经过专业培训，并取得特种作业资格证后，方可上机操作。2、装载机作业时，其回转半径内（10m）不得有人员停留。3、装载机在开动时或未停稳前，任何人不得上下车。4、装载机在进行施工作业时，驾驶室内不得搭乘其它人员，驾驶室外任何地方不得坐人。5、装载机在进行火区作业前，必须首先检查工作面温度、火区分布情况以及工作面的稳定情况。不得盲目冒险作业。6、严禁将明火装在汽车上，严禁煤岩混装。7、两台装载平行作业时，两机间距不得小于装载机械回转半径的2.5倍。8、当工作面出现明火或温度超过40℃111 地质环境治理设计时，必须暂时停止作业，待明火消灭、温度下降至40℃以下时，方可再次作业。9、当装载机在空巷或火区塌陷区上面作业时，要将地表铲平压实，先进行探挖，在确定安全无误的情况下，方可进入工作面进行作业。10、下坡行驶时，严禁熄火空档滑行，否则会造成转向失灵，酿成重大安全事故。11、装载机不得长时间停留在高温火区中，以防轮胎爆裂或司机一氧化碳中毒。12、在火区中进行施工作业的装载机必须至少配备2只灭火器，以防意外火灾。13、装载机在火区作业时，司机要密切观察火区变化情况，并要经常对机器进行维护、检查和保养，确何机器不跑、冒、滴、漏，以防车辆意外失火或发生其它安全事故。（四）推土机安全措施1、在火区进行施工作业的推土机司机必须经专门安全培训，并取得安全操作资格证书后，方可上机操作。2、推土机司机必须经常对车辆进行检查、保养，并严格按推土机操作规程进行操作。3、推土机在工作面作业时，必须注意观察工作面安全状态，防止边坡坍塌或滚石砸车。在危险时应先处理险情，待处理完毕后再继续作业。4、推土机在作业或行走时，距工作面和道路边沿的安全距离不得小于2m。5、推土机向坡下推送岩石时，刀铲不得超出坡外，待换好倒档后才能提铲倒车。6、推土机上下坡时，坡度不得超过35度。横向行驶时，横坡下得超过10度。7、在采空区或塌陷区作业时，应先降温并使采空区顶板缓慢下沉，或利用放炮震动，而后填平压实，确定安全后方可作业。8、推土机在火区作业时，要经常观察火区变化情况，并要确何车辆不跑、冒、滴、漏，以防车辆着火或司机一氧化碳中毒。111 地质环境治理设计9、在火区中进行施工作业的推土机必须至少配备2只灭火器，以防车辆意外失火。（五）汽车安全措施1、从事火区作业的卡车司机必须持有驾驶证，并严格遵守交通法规。2、严禁违章驾驶、疲劳驾驶、酒后驾驶或强行超车。3、汽油车严禁装载高温物料，柴油车在装运高温物料时，必须先在车厢底部垫一层常温物料，而后方可装载高温物料。4、司机必须经常对车辆进行维护、检查和保养，使车辆操作灵活、制动灵敏，爬坡有力。进入火区作业现场的车辆不得跑、冒、滴、漏的现象。5、进行施工现场的车辆必须听从现场安全人员的指挥，不得随意挤插停放或擅自驶入装车线。6、车辆等行装车时，必须停靠在无伞岩浮石垮落的安全地点，禁止将车辆随意停放在工作帮下或有塌落危险的地方。驾驶室内除司机外不得搭乘他人。7、严禁在工作面内检查维修车辆。进入工作面后，司机不得随意下车。8、为预防突发火灾，在火区作业的车辆必须配备2只灭火器。（六）封填覆盖作业安全规程1、封填覆盖作业主要是推土机、装载机进行施工。司机人员必须持有正适的驾驶证方可行驶公路和进行施工作业。2、制定施工作业的安全制度，特别是在火区施工作业时，司机的精力要高度集中，经常观察火区变化情况，按有关规定和操作规程进行施工。3、在火区作业的各种机械都要配备2台灭火器。4、在有坡度的施工作业时，司机要安全各自机械的能力和相关规定进行振作。5、各种机械在火区施工作业时要执行火区作业的规定。6、各种机械施工作业时要严格按“煤矿安全规程”进行。（七）注浆作业安全规程为保证注浆加固施工质量和施工安全特制定本措施。任何参与注浆施工人员必须熟知本措施并保证在实际工作中严格遵守。1、注浆人员在施工期间必须佩戴防护眼镜、橡胶手套等防护用品，作业场所必须备有一定量的清洁用水。111 地质环境治理设计2、如遇高处钻孔及安装注浆管必须佩戴安全带，搭好平稳、牢固的工作台，地下支撑物必须牢固，并且要有人观察。3、封孔时，施工人员不能正对空口方向，防止浆液外窜伤人，换孔时施工人员必须在注浆管内压力释放后再拆卸拔枪。4、与注浆无关人员及注浆前方观察人员，必须在注浆孔口6米以外，远距离观察，并佩戴好相应防护用品，随时与司泵人员联系。5、司泵人员密切注意泵的压力，并随时与前方观察人员联系6、司泵人员应保持浆液不吸空，随时观察泵的吸料情况，保持两种材料的比例正常。7、注浆完毕后，应立即用清洗剂（机油和水）清洗缸体和注浆管路，清洗完毕后应将泵、管路等规整码放整齐。8、如注浆不慎溅到皮肤或眼睛内，应立即用大量清水冲洗，严重者应立即就医，人体不得接触化学注浆材料。9、进行钻孔、接管、下管、封孔等作业时，应预先检查周围安全情况，防止顶板掉矸砸人，不可违章作业。10、注浆连接管路时要保证各部位连接牢固。11、施工前，施工地点要敲帮问顶，排除顶、帮浮矸危岩后，再钻孔注浆。12、一旦发现有围岩松动、跑（漏）浆、注浆压力突然骤降等异常情况，应立即停止注浆，查明原因，采取措施后才可恢复注浆。13、任何参与注浆人员必须熟知与注浆地点相关的作业规程及操作规程要求，熟悉避灾路线并保证在实际工作中严格遵守。（八）冬季作业防寒防冻技术措施该地区冬季严寒，挖掘机、自卸汽车、推土机各种设备的水箱要加防冻液，以保证这些设备正常工作。对在严寒条件下作业的工作人员，做好劳动保护工作。如单斗挖掘机、穿孔机、自卸卡车、推土机等操作室均需安装防寒保温设备，为爆破巡视及无固定作业点的工作人员设置活动保温房等。（九）其它作业安全规程111 地质环境治理设计1、辅助工种（包括机电维修等工种）工作人员要制定安全生产措施，防止人身事故的发生。2、电气设备、电力和通讯系统的安装、运行、检修和安全防护等工作，必须符合国家制定有关标准。3、供电系统应安装漏电保护装置，固定设备外壳必须直接重复接地。4、在带电导线，电气设备附近，不得有引起电气火灾的热源。5、机电人员必须按国家有关专业规定进行施工操作。6、其它工作人员（包括监测、采集气样化验、管理等人员）也要树立“安全第一，预防为主”的安全施工方针、严格执行各自专业的安全规程及各相关方面的规定。三、灭火施工期环境影响分析（一）施工设计依据1、《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月26日）；2、《xxx项目环境保护管理条例》（1998年11月18日）；3、《煤炭工业环境保护设计规范》。（二）施工设计采用标准1、环境质量标准（1）环境空气执行《环境空气质量标准》（GB3095-96）中的二级标准。（2）地表水环境执行《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中的III类标准。（3）地下水环境执行《地下水质量标准》（GB/T14848-93）中的III类标准。（4）声环境执行《城市区域环境噪声标准》（GB3096-93）中的三类标准。2、污染物排放标准（1）排放污水执行《煤炭工业污染物排放标准》GB20426-2006）中的相应标准。（2）噪声执行《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-90）中III类标准。3、遵守地方法律、法规，办理相应的手续及批文。（三）xxx111 地质环境治理设计一号井火区不仅仅造成了宝贵的煤炭资源的损失，更主要的是严重地破坏了自然生态环境。1、大气环境污染煤田火灾使大量的煤焦油、芒硝、硫磺等通过裂隙析出地面，呛人的煤烟和热蒸汽携带有害气体长期漂浮在煤田上空，严重影响了当地居民的生存环境。2、地表环境污染煤田地表约0.389km2面积成为火区，火区范围内裂隙成群成带分布。炽热的岩石爆裂破碎，土壤沙化，地貌遭到严重的破坏。受煤火影响，煤田内植被或被浓烟熏黑，或被芒硝熏染成白色，大片植物被煤火烧死，原来生活在煤田内的一些小动物已经踪迹全无。火区范围内及附近区域动植物已经绝迹。3、地表、地下水污染由于降水受大气污染的影响而形成酸雨，酸雨冲刷地表燃烧物体使地表水污染程度更加严重，同时也使地下水受到污染。火区范围内水质的污染程度超标好几倍，当地居民生活及农牧业生产用水受到严重危害。4、居民生活受到严重影响由于煤田火灾的长期影响，给当地居民的正常生活和工作带来极大的影响和恐慌。区域气候更加恶劣反常，饮用水的污染使一些不明原因的病症接连发生，已严重影响了当地居民的生存。四、灭火施工期环境影响减缓措施煤田灭火工程是为了恢复和保护环境，但是在施工中大量的地面工程和灌注的泥浆，以及浅部火区进行平整形成的岩石和燃烧的废弃物，将会带来新的污染和对环境的破坏。为了彻底恢复煤田火区的环境，设计在煤田灭火施工中要特别重视环境保护与恢复工作，防止出现环境的二次破坏。（一）环境污染控制措施1、大气污染治理111 地质环境治理设计本次设计中大气污染源主要来自地面开挖的剥挖坑、回填场地，取土场及道路扬尘等，所以在工程实施过程中，在采掘前向岩及煤堆洒水，使岩、煤含水量增加，则开挖过程中各工作面的粉尘浓度可减少。治理区公路上方，每立方米空气中的粉尘含量高达数百毫克，路面洒水是最简易的降尘办法，当路面上尘土含水量达10%以上，粉尘就不会扬起。空气质量符合《环境空气质量标准》（GB3095-1996）。2、土场扬尘主要污染物为粉尘，处理方法为尽量控制排土场及回填场地的高度，并利用地下排水进行洒水，保证排土场的表面达到一定的含水率，回填区域覆土绿化。3、治理区运输道路主要污染物为粉尘，处理方法为，道路洒水，主要公路硬化，控制卸载点的扬尘。外运煤炭车辆加盖苫布。4、固体废弃物处理根据每个治理区的具体情况分别选择已有的剥挖坑进行排弃，在排弃之前对剥挖坑坑底进行黄土覆盖，如有高温体的应先注水降温后直接挖除，再进行回填工作。黄土覆盖厚度需满足种草绿化的要求。5、噪声控制地面开挖剥离灭火工程噪声源主要来自穿孔、采掘、运输、排土环节中工程机械设备的运转及空气压缩机等工程辅助机械的运转所带来的噪声及爆破作业时的噪声。本设计采取以下降低噪声措施以保证噪声满足《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-90）的要求：（1）总体布局时，充分考虑功能分区，合理布置。利用不敏感区将高噪声区与敏感区分开；（2）设计时在技术经济可行的基础上，尽量采用具有良好声学特征的产品，从根本上减轻噪声污染的强度。（3）充分利用绿化的多种环境功能，增加绿化面积，加强绿化的维护，通过绿化带的隔离，使环境噪声达到标准要求。（4）个体防护措施，当对某些声源采取以上措施后，噪声仍未达到规定标准时，则采取个体防护措施，即操作人员实行轮换工作制，以减少与噪声的接触时间，同时给操作人员配发劳保用品以降低噪声对人耳的损伤。（二）对灭火所涉及的工程、灭火材料和用水等的管理、运输、存储、使用等做出规定，严格操作程序，尽可能减少新的环境影响。111 地质环境治理设计（三）各火区灭火工程实施和完工后，要对各火区地表形态按有利于水土保持和恢复植被进行规划xxx，为熄灭火区后恢复改造当地生态环境创造条件。（四）灭火工程本身即为环保工程，地表环境灾害治理已包含了地表治理后的复垦工程。第十节施工经济煤矿灭火工作是一项救灾工程，遵循统一规划、综合治理的指导思想，把灭火工程与防火措施相结合，灭火工程与生态环境xxx相结合，既保护资源又改善生态环境。1、资源效益本次灭火工程完成后，使得引发井田火灾的煤炭得以回收利用，减少了大量宝贵的煤炭资源的浪费，大幅提升了资源回采率和综合利用水平，从而也有效地保护了周边矿井煤炭资源的安全有序生产。本工程回收的煤炭资源主要为气煤，煤质良好，煤炭销售收入也能为方案的实施提供绝大部分资金保障。2、环境效益本次灭火工程，消除了有害气体产生的根源，解决了井下煤炭自燃发火导致的污染环境和破坏生态平衡问题，对化解安全隐患、改善矿区环境、节约煤炭资源、促进社会发展都具有重要的战略意义。随着覆盖工程、土地绿化等措施的逐步实施，既美化了环境、净化了空气，还可以恢复植被，再造良田，逐步改善生态环境，营造秀美山川，从根本上改善矿区生态环境。111 地质环境治理设计第四章矿山地质环境地面塌陷坑因素xxx煤田历史上不规范的小煤窑乱挖乱采现象极为严重，存在多处小煤窑；近年来经济的快速发展，加大了对煤炭能源需求与消耗，随着高新开采技术不断应用，加快了煤炭资源开采进度，受采动影响在井田范围内地表形成大面积塌陷坑区及地裂缝现象，严重威胁矿井安全生产秩序，对其进行综合治理迫在眉睫。第一节矿井开采及塌陷区水文地质一、矿井生产开采现状xxx煤矿一号井采用一对斜井开拓方式，并以公路为界形成了主、副井各自的工业场地。现有井筒有主斜井、副斜井、管子道井、东风井和西风井。采用走向长壁倾斜分层综合机械化放顶煤采煤法，顶板采用人工超前预爆破，全部陷落式管理方式。一号井主要开采中大槽及八尺槽两层煤。+858东翼八尺槽综放面于2011年7月20日结束回采，西界为河床煤柱停采线，东界为原2号井主井筒，+858东翼中大槽未采。+820水平主井筒以西一采区已完成回采，+820水平主井筒以东未回采。+7水平主井筒以西以上已大部采空，以上采煤方法为房柱式后退回采，爆破落煤，巷道多用木棚支护。+7水平主井筒以东综放工作面于2007年10月16日结束回采。+735中大综放工作面于2011年4月中旬开始试运回采，东翼733八尺综采工作面于2011年11月开始试运回采，以上两个工作面采煤方法均为斜切分层放顶煤采煤法，目前回采结束。二、矿井水文地质情况（一）矿井充水水源1、大气降水、融雪水矿区气候干燥，大气降水少而且不容易补给地下水，对坑道充水几乎没有作用，但是降水、融雪水可补给老硐，或汇集于困煤层燃烧而成的坍塌坑，使坑道局部充水受到影响。2、地表水111 地质环境治理设计地表水虽然矿区被黄山河所穿过，但因流量较小，河床狭窄，岩石渗透性差，对坑道从水影响不大。3、孔隙裂隙水煤层开采时地下水直接或间接通过塌陷裂隙充入巷道，补给水量受岩石渗透性、裂隙发育程度影响。（二）矿井水之间水力联系1、区域含水层地下水区域含水层地下水对矿区地下水的补给，由于工作区基岩含水层具成层性，其间只能通过地表的风化裂隙或层间裂隙补给，而且富水性弱，因而其补给量较小。2、地表水黄山河是区内唯一的常年性河流，发源于博格达雪峰，由南向北贯穿工作区中部，据资料记载，93年6-7月份洪水期月迳流量14.40-14.82万米3，12-1月份枯水期月迳流量仅2-2.2万米3,年迳流总量为80.10万米3。地表水是烧变岩裂隙含水层的重要补给来源。3、大气降水大气降水对地下水的补给是很少的，一方面是由于矿区气候干旱，年降水量少（年均205mm）而集中；另一面由于地表坡度大易转为地表迳流，不易补给地下水。矿区地下水主要受地表水补给，次为大气降水的融雪水补给，但因岩石的渗透性能较差，所以补给量极为有限。（三）矿井水文地质类型在本矿《矿井水文地质类型划分报告》中，该矿水文地质条件属复杂类型。（四）矿井地质条件1、顶底板各类岩石结构特征（1）黑色泥（炭）质岩岩石成分粘土质占60～70％，多为细小的页片状粘土堆积，含大量的泥炭页片及蒙脱石、高岭石等，单层厚1.6～3m.111 地质环境治理设计（2）黑～灰色泥质粉砂岩主要由粘土和粉砂组成，粉砂占50％左右，由石英和长石组成，粘土主要由蒙脱石、伊利石及碳质页片组成，含少量高岭石和云母，岩石微密坚硬，微裂隙不发育。（3）黑灰色细砂岩主要由50％的石英、长石及碳酸盐颗粒、30％的粘土胶结物和20％的碳质页片组成，层厚3m。（4）灰色中粒砂岩砂粒含量约占80％，以石英、长石为主，粘土质胶结，成分为高岭石、伊利石、蒙脱石及少量云母，岩石微密，含大量煤线，层理清晰，微裂隙较发育。（5）粗砂岩灰～灰白色，砂粒占85％以上，由石英、长石组成，胶结物占10～15％，以粘土胶结为主，粘土成分高岭石、蒙脱石、绿泥石等。（6）砂砾岩浅灰～灰白色，含砾40～70％，砾石成分白云岩、石灰岩、和燧石，粒径一般10～2mm，部分大于20mm，圆度为次圆～圆级，分选不好，胶结物以粘土胶结为主，基底式和接触式胶结。2、煤层顶底板及围岩稳定性从各煤层顶底板岩性统计和矿区生产井开采技术资料看，总体顶底板稳定性为中等，煤层主要顶底板岩性组成为中等冒落（直接顶）的泥质粉砂岩～粉砂岩。但主要采煤层中大槽东西有别，井田西部顶底板岩性组成是以泥质岩～粉砂质岩类为主，局部有0.2～0.5m厚的炭质泥岩伪顶，东部顶板以不易冒落的砂砾岩为主，底板为泥质粉砂岩～细砂岩。八尺槽煤层顶板组成以细砂岩～粗砂岩为主，底板为炭质泥岩、粉砂岩、五尺槽、四尺槽、米尺槽煤层顶底板均以粉砂质泥岩、粉砂岩组成为主；据生产井资料，米尺槽煤层顶底板未发生过冒顶和底鼓现象。三、冒落带及导水裂隙带111 地质环境治理设计煤矿在开拓过程中，原有平衡条件受到扰动，而会使围岩应力产生重新分配的二次应力状态。围岩因应力的部分释放而产生围岩松驰带，将会引起围岩向空间的变位，造成岩块的滑动和塌落。巷道顶板岩层受围岩挤压产生弯曲拉裂而碎裂塌落的区域为冒落带。冒落的岩石破碎后，总体积增加并逐渐填充采空区空间。导水裂隙带是由于顶板垮落，岩层下沉而产生的许多张力裂隙发育带。煤层开采后形成的冒落带和导水裂隙可波及地表引发地裂缝和地面塌陷，大气降水及雪融水顺塌陷坑及裂隙带可直接进入井下形成矿井水，增加矿井涌水威胁矿井安全。第二节矿山地质环境地面塌陷坑因素特征在矿井生产过程中，随着规模的扩大，相应矿山地质灾害塌陷坑因素愈发显现明显，其特征为：长期的大规模的开采形成采空区，随着采空区面积不断加大，煤层的顶板（覆岩）失去支撑，顶板岩层随之发生弯曲、断裂、垮落，产生倾斜变形和水平移动。垮落过程中引发采空区周围的岩体变形、松动、乃至破坏使采空区上覆岩层随之弯曲下沉，覆岩层的这种弯曲到达地面后，在采空区上方的地表形成一个比采空区大得多的洼地（塌陷区），矿井煤层为急倾斜煤层，开采时当采深与采厚的比值较大时，地表可能出现一种台阶状平底塌陷盆地，这种塌陷盆地的范围很大，边坡较陡，台阶数少，会导致塌陷区常年积水或季节性积水，不但破坏了生态环境，还对当地居民的生产生活构成了威胁。第三节矿山地质环境地面塌陷坑因素勘查设计xxx一号井地质灾害中由于地下采空及浅部煤层自燃（烧空）而引发的地面塌陷治理迫在眉睫，严重影响矿井安全生产。一、矿山地质灾害塌陷坑因素现状xxx一号井现状内已形成2个地面塌陷坑。地面塌陷坑均沿煤层走向展布（近东西向）。据调查访问，1号塌陷坑出现于2013年初，是由于煤层自燃（烧空）而引发，现状下坑壁见着火点及大量煤烟；2号塌陷坑出现在2011-2012年间，是由于地下采空而形成。地面塌陷对原始地表形态改变较大，破坏了地表植被和周边的地质环境，加之该煤矿地面塌陷坑位于矿区附近，威胁矿区生产、生活安全，极不利于矿区开发及未来的规划xxx。见表4-3-1矿区内地面塌陷坑分布特征表、111 地质环境治理设计图片4-3-11号塌陷坑、图片4-3-22号塌陷坑表4-3-1矿区内地面塌陷坑分布特征表序号编号位置塌陷坑特征描述面积(m2)体积(m3)11号塌陷坑一号井西侧塌陷坑呈圆形状，半径约80m，坑深约8-13m，坑壁见着火点及大量煤烟，属冒顶型塌陷，不稳定。24002800022号塌陷坑一号井西侧塌陷坑呈条带状，长约250m，宽约40－60m，坑深约6-15m，属冒顶型塌陷，不稳定。8300125000合计10700153000二、矿山地质灾害塌陷坑因素勘查设计（一）勘查工作布置原则根据勘查工作目的与任务要求，针对地质环境问题的破坏程度及诱发的地质灾害形成特点，工作部署遵循以下原则：1、收集资料、地形测量、专项地质调查、访问调查、地面物探、岩土样测试等多种手段，同时开展，协调交叉进行；2、结合设计所需的相关资料、参数、地质条件等要求进行；3、随着勘查工作的深入，工作布置在一定范围内可进行调整；4、采用的勘探手段及工作量布置要达到既能控制精度，方法有效，满足勘查目的任务的要求，又能够最低限度的减少对环境的破坏，避免加剧地质灾害发生的原则。（二）勘查工作作业技术要求根据工作部署原则，勘查工作可归纳为三个大的阶段：资料收集、前期准备→野外勘查→室内资料整理、编制最终成果。具体工作部署如下：1、资料收集、前期准备111 地质环境治理设计资料收集工作既是本次勘查的基础，又贯穿项目实施的始终。依据本次勘查工作目的及任务要求，首先全面收集以往工作区的气象水文、地形地貌、地质构造、水文地质、工程地质、矿区开采历史等资料。主要是收集治理区各矿山企业、政府部门管理的矿山开采资料（包括地质报告、开发利用方案、地质环境保护方案及相关图件）以及钻孔资料，了解煤矿开采历史、开采现状、开采方式及采掘工程的一般特征等。前期准备包括设计编写及审查，外业工作的人员、设备、技术等准备工作。2、野外勘查根据治理区实际情况，外业专项勘查工作主要包括地形测量，地质测绘与调查，地面物探，钻探、井探及土工试验。（1）地形测量工程测量主要测制治理区地形图，同时为准确计算治理区塌陷坑及地裂缝、小井口、废渣石和回填料场的几何尺寸和体积，为治理工程勘查设计和治理施工提供基础图件，对治理区及选定的回填料场进行1：500地形测量，总测量面积为2.5km2，其中治理区测量面积1.5km2，回填料场测量面积0.5km2。地形图进行数字化处理。（2）环境地质测量对治理区及回填料场进行1：1000专项环境地质测量，按照地质灾害专项勘查相关规范要求进行实地调查工作。地面调查控制面积2.5km2。主要是查明地质灾害及其隐患类型、数量、分布、规模、发育特征、地质环境问题破坏程度及威胁对象和财产等。在地面调查中采用地面卫星定位仪（GPS）和罗盘，结合地形地物进行定位。调查点线的数量根据实际需要控制。同时结合实际情况，对施工场地、工地住房、工作道路、水电、材料等施工条件进行调查。（3）地面物探布置物探工作的目的是查明塌陷坑下部冒落岩层的密实程度、煤层的采空特征，评价地面塌陷的稳定性，预测其发展趋势。专项勘查物探布置采用瞬变电磁、高密度电阻率法两种方法，相互进行验证。地面物探工作拟在塌陷带勘查区垂直于原开采巷道布置高密度剖面3条，点距10m，剖面线总长度0.30km，测点33个；在塌陷带勘查区垂直于原开采巷道布置瞬变电磁剖面3条，点距10m，剖面线总长度0.40km，测点34个。共计瞬变电磁剖面线总长度0.60km，点数66点。111 地质环境治理设计（4）料场勘查将治理区南侧9000m处的丘陵区选定为本次治理的取土料场，取土料场出露的地层为第四系上更新统、全新统冲洪积层（Q3-4apl），表层岩性为粉土。矿山土场11块，厚度在3～10m左右，测得面积170055m2，按照每个块段的平均厚度计算后，黄土体积共706620m3。取料以平均降低高程的方法，不会产生崩塌、滑坡等地质灾害，取土料场不会因取料而引发新的地质环境问题料场勘探方法采用浅井，预计布置浅井8个，勘探深度5-8m，总进尺约50m。主要为查明回填料场回填料的级配等物理力学指标，在探井中取一定数量的扰动土样进行室内分析及现场试验，通过测试结果确定回填料的级配等物理力学指标及取料厚度。（5）钻探钻探工作共布置钻孔3眼，总进尺500m，钻探工作按照相关技术要求进行施工，取芯率不小于60%，与物探工作解译成果相验证，结果满足本次勘查的需要。钻孔具体相关参数根据现场物探结果确定。（6）探井探井工作主要按照有关要求进行，勘探深度按照设计要求控制深度5m，取土料场布置探井8个，进尺50.0m。探井开挖后由现场技术人员井下详细描述，取得的资料应真实可靠。（7）样品测试所采集的颗分及土物理学样品测试应严格按照《土工试验方法标准》GB/T50123-1999进行，保证测试成果的真实、可靠、有效。3、室内资料整理、编制最终成果将勘查资料及收集汇总的前人工作成果资料全面认真整理汇总，进行系统分析，对地质灾害发育的地质环境条件、形成条件、影响因素及危害对象作进一步分析、总结，编制成果报告。见表4-3-2勘查工作量汇总表表4-3-2勘查工作量汇总表工作项目单位工作量备注前期地形测量（1：500）km22.50km2进行地形测量111 地质环境治理设计勘查地质灾害调查（1：1000）km22.50km2专项地质灾害调查物探点100布置高密度及瞬变电磁物探，查明采空区火区分布范围钻探个/m3/500查明采空区火区分布范围及工程地质条件井探个/m8/50料场勘查第四节矿山地质环境地面塌陷坑因素施工设计一、地面塌陷坑治理方法治理方法的选择际情况进行科学经济选择，达到治理效果，实现治理目的，常用治理方法如下：1、填堵法：一般用于塌陷坑较浅小时的处理。当陷坑内有基岩出露时，首先在坑内填入块石、碎石做成反滤层，或采用地下岩石爆破回填，然后上覆粘土夯实。陷坑内未出露基石，塌陷坑危害较小时，可回填块石或用粘土直接回填夯实。2、跨越法：是用于塌陷坑较大，而回填又困难的陷坑的处理方法。一般以梁板跨越，两端支承在可靠的岩、土体上，每边支承长度不小于1．0－1．5m。3、强夯法：通常的强夯法是把10～20吨的夯锤起吊到一定高度（l～40m），然后让其自由落下，造成较大的冲击对土体强力夯实。4、灌注法：把灌注材料通过钻孔进行注浆，其目的是强化裂隙进行加固。5、深基础法：对一些深度较大，同时跨越结构又无能为力的塌陷坑，通常是采用柱基，将荷载传递到基岩上。6、控制抽排水强度法。由于抽排水使地下水位下降，常常造成地面塌陷，矿山井下强排疏干时，影响就更显著。因此，合理地控制抽排水的强度，是减少塌陷产生的一个重要途径。通过科学比较，结合现场实际情况，本次地面塌陷坑治理选用矿山废弃物和料场作为回填材料。二、治理施工方案111 地质环境治理设计先用矿山废弃物对2个地面塌陷坑进行回填，后拉运料场进行回填，在治理过程中应进行机械随机碾压，塌陷坑回填次序总体上按照由深坑到浅坑、由小坑到大坑、自下而上、逐层回填的顺序展开，每次回填厚度控制在1.0m，以阻绝矿井与地面水和空气的通道，并对地表进行平整，自然复绿，提高土地利用率。流程为：1、运输车清理地表土转存。2、运输矿山废渣至塌陷坑平整碾压。3、卸料按先低后高人工用细石块、石屑找平。4、如石块级配较差，石块间空隙较小时，于每层表面的空隙里扫入石渣、石屑，用压力水将其冲入下部，使空隙填满。5、根据矿山废渣中的材料多种岩性，对不同岩性填料分层或分段填筑。6、填土之前，先对拟采用的土进行无侧限抗压，CBR值、土的颗粒分析、液塑性指数、有机物含量、击实标准等试验检测，合格后才能进行填方，否则应换土或采取其它改良措施。7、回填黄土厚度要达到以下要求：(1)近水平快断黄土覆盖厚度为1.6m，碾压后为1m。（2）自然冲沟，加厚覆盖1.6m，碾压后为1m。（3）边坡区域岩石剥离1.5米，加厚覆盖1.6m，碾压后为1m。（4）早年间已治理区域，此次黄土加厚覆盖1.6m按照黄土碾压比，碾压后为1m。（5）自然冲沟，因防止再次形成冲沟，在填埋碾压后再次覆土200m³，冲沟下半部着重覆盖。（6）黄土填埋塌陷坑后灌水，黄土沉降后继续填埋。8、检测土的含水量，按同类土质最佳含水量±2%进行控制，以确定是否补洒水或翻晒。9、每层夯实前，先把进行的范围标示出来，以保证压实重叠的宽度搭接长度满足要求，作到无漏夯、无死角，均匀压实。根据试验段成果确定的施工工艺、顺序和夯实遍数进行夯实。111 地质环境治理设计10、对压实层先检查压实层厚度，而后检查平整度，符合规范要求后，方可进行压实度试验。看其是否达到规范要求；不达到规范要求的进行返工处理，直至合格为止。11、当回填土压实度合格后，及时报请监理工程师检查验收，以便及时填筑上一层，避免水份散发，导致运输车压散现象。12、填筑回填的材料，须清除植物根系以及其他的杂质。13、用不同性质填筑材料时，应分别分层填筑，不得将不同的填筑料混杂乱填，以免形成滑动面后土囊。三、回填料场的选定1、采土场的选定（1）黄土资源概况xxx一号井矿区内黄土土源相对于白杨河至西沟一带还是比较缺乏。本区黄土层（Q3-4col）主要分布于山顶、凹地及河流阶地上。土场11块，厚度在3～10m左右，测得面积170055m2，按照每个块段的平均厚度计算后，黄土体积共706620m3。（2）采土场的选定本次施工设计黄土总用量为155972m3：其中东翼治理区治理面积46638m2，黄土用量79174m3；西翼治理区治理面积45906m2，黄土用量62774m3；地裂缝治理面积11046m2，黄土用量14024m3。根据土资源调查情况，矿区内黄土资源量约为706620m3，满足使用要求，按就近原则取土。2、采土场的开拓本治理工程取土场属于松软的第四系黄土层为主，剥离之前可直接由液压挖掘机采装即可。不需要爆破，如遇到较硬的土层时可由推土机或推土犁辅助作业。111 地质环境治理设计图4-4-1采土场位置示意图本治理区的取土层厚度均不超过10m，故剥离物以水平分层划分台阶，台阶高度其自然厚度，剥离方式为液压挖掘机采挖，液压挖掘机站立在黄土层上部，采用下装的方式。见图4-4-1采土场位置示意图、表4-4-1土源储量统计表。土场编号X坐标Y坐标面积（m2）平均厚度（m）体积（m3）T148792733039003727000381000487936330390138487936730390263487930530390427487921930390413487929730390234T24878620303910323355413420487861030391070487861330391105487857930391104487856030391070487857030391032表4-4-1土源储量统计表111 地质环境治理设计土场编号X坐标Y坐标面积（m2）平均厚度（m）体积（m3）T34878719303912019400437600487872030391267487871330391296487868130391292487863430391272487858830391257487859030391221487863930391206T4487890030391130178007124600487890030391180487890030391230487883030391319487874630391256487881630391153487884730391130T548790693039138912800451200487904930391421487900630391485487894530391550487885730391533487896430391445487897730391400T6487881930392567277804111120487884330392604487897530392702487902930392567487894730392508487887430392465487883130392503111 地质环境治理设计土场编号X坐标Y坐标面积（m2）平均厚度（m）体积（m3）T7487900530392697215048600487908330392711487908130392677487906030392679487901330392668T84879102303927493310413240487908530392804487902930392786487904630392732T94878867303927418490433960487882730392793487871930392757487874330392687T1048782173039300417530470120487828830393084487830230393145487806430393014487806330392951T11487916330393113404404161760487922230393223487909330393337487895030393237487895830393189487904830393119487911130393078合计1700557066203、矿山废弃物111 地质环境治理设计矿山废弃物主要为矿山开采产生的煤矸石，根据实际调查，一号井西北侧的1号、2号塌陷坑边堆放有3堆规模较大的煤矸石，堆高2-4m，占地面积6000m2，体积18000m3，对环境的影响严重：（1）影响土地资源的利用，煤矸石堆场占用大量的土地面积，使周围耕地变得贫瘠，不能被利用。（2）污染大气，煤矸石露天堆放会产生大量扬尘，这主要是由于在地面堆放的煤矸石受到长时间的日晒雨淋后，将会风化粉碎;另外，煤矸石吸水后会崩解，从而很容易产生粉尘。在风力的作用下，将会恶化矿区大气的质量。（3）危害水土，露天堆放煤矸石山经雨水淋蚀后，产生酸性水，污染周围土地和水体；当矸石堆场的矸石堆放不合理时，矸石堆易发生边坡失稳，从而导致矸石堆的崩塌、滑移。将矿山废弃物拉运回填至地面塌陷坑中，恢复原始地形地貌，通过使用对其治理，可以避免因暴雨洪流渗漏引起的矿坑涌水及因地表裂缝造成的煤层自燃，既保证了矿井的安全生产，节约了能源，恢复地表环境及土地资源，减小因废弃物无序堆放而引发其它危害的威胁，又避免了对河水、地表土壤及生物的污染，加强了矿区生态xxx，对当地的生态环境保护和社会经济具有极大的促进意义。图4-3-3矿山废弃物。四、运输方式选择根据运量、运距、使用年限以及当地具体条件，认为简易公路运输具有投资少，运营费用适小，灵活性强，易于恢复地貌、适应本地区气候等有利条件，最终确定采用简易公路运输方案。五、施工供水1、水源选择xxx一号井施工工程可用水源有地表水和矿井水两类。地表水为黄山河水，可直接作为用水水源；矿井水经处理后，也可作为用水水源。六、给水系统1、输水系统111 地质环境治理设计本设计的输水系统由主井工业场地泵加压送至临时灌浆站场地的蓄水池。输水管线为单线，输水管材为给水硬聚氯乙烯管，岩棉保温，沿地面敷设，保温厚度采用经济厚度。2、配水系统施工工程各类用水由各500m3钢制蓄水池供给；配水管管材为给水硬聚氯乙烯管，承插粘接。黄土覆盖密实用配水管管材为橡胶软管，直插式连接。七、供电系统1、矿井电气概况工业场地已建有35kV变电所一座，双回路35kV供电电源分别引自甘河子110kV变电站35kV侧和高远110kV变电所35kV侧，均采用LGJ-150mm2型钢芯铝绞线。35kV变电所主变容量为1×6300kVA+1×5000kVA；供配电电压等级为35kV/10kV/0.4kV；35kV侧采用全桥接线方式，10kV和0.4kV侧均采用单母线接线方式。矿内采用放射式配电方式，35kV变电所以10kV供电电源分别向瓦斯发电厂、焦化厂、西风井主扇风机变配电室、东风井主扇风机变配电室、空压机变配电室、副井绞车配电室、锅炉房变配电室、井下中央变电所等供电，其中东风井主扇风机变配电室、西风井主扇风机变配电室、空压机变配电室、井下中央变电所采用双回路供电方式。本矿井现有供电系统能够满足施工工程的电力需求。2、照明在施工现场设置高位投光灯1座，满足夜间照明之用。照明网采用电缆直接埋地暗敷设。照明设备供电电源引自10kV杆式变电亭低压侧，供电线路选用YJV22-10003×6+2×4型电缆。3、防雷接地10kV杆式变电亭安装处就地设置接地装置，在配电室外设接地极，保护接地和变压器中性点接地可共用接地极，接地极通过接地干线连接形成接地网，电气设备外壳，开关柜柜体及变压器中性点通过接地扁钢连接，接地电阻小于4Ω。4、通讯111 地质环境治理设计矿区已形成完整的通讯系统，可直拨全国各地。中国移动，中国联通网也覆盖整个火区，可满足该工程对外通讯联络的需要。本次施工治理设置无线通讯系统一套，在临时制浆站场地设一个基站和一基发射塔，选用调频对讲机20台，实现治理区无线调度通讯。八、植被恢复为杜绝水土流失，保护土地资源，最大限度科学合理使用土地资源，在地表塌陷坑治理完毕后，同时做好环境保护工作，进行植被造林，恢复生态环境，应做好以下工作：（一）乔灌木种植工程乔灌木种植工程是绿化工程中十分重要的部分，直接影响绿化效果，在施工前必须做好以下几项工作：1、场地清理及平整2、按要求覆土及分层碾压（二）树木种植与养护1、选苗：选择无病虫害、无机械损伤、树形端正和根系发达的苗木。2、栽植:按设计图纸的要求进行定点放线，在挖移植坑时，要注意树坑的大小应根据树种及根系情况而定，一般在四周加大30cm。3、修剪：为了减少水分的散发保证树木成活，修剪时其修剪量不同树种要求有所不同，灌木的修剪要保持自然树形，短截时应保持外低内高。第五节矿山地质环境地面塌陷坑因素施工组织设计一、项目施工人员配备情况表4-5-1项目施工人员配备表项目经理：1人项目副经理：1人技术负责人：1人工程技术技术负责人：1人统计员：1人资料员：1人111 地质环境治理设计财务会计：1人出纳：1人后勤司机：1人仓管：1人材料员：1人机械管理员：1人施工管理人工管理负责人：1人质检员：1人施工员：1人安全员：1人机械管理负责人：1人质检员：1人施工员：1人安全员：1人班组人员配置：班长：3人，作业人员：60人。见表4-5-2表4-5-2机械设备配置施工管理名称型号数量挖掘机CAT320B2小松L型PC——2001日立3型1空压机柴油1.8M32凿岩机KQ—250风动2水泵柴油机5全站仪1经纬仪ET—021水准仪S32照明用具充电6二、施工总进度计划：111 地质环境治理设计设计总工期：160天三、质量管理体措施1、质量体系（1）为保证质量体系持续有效地运行，确保工程质量，成立以总工程师为核心领导机构，有关部门领导参加质量管理小组。（2）建立质量责任制，以ISO9002系列质量标准制定切实可行的质量控制程序，使每个施工环节都处于受控状态。（3）定期召开质量专题会，发现存在问题及时纠正，推进和完善质暈管理工作，确保质量管理严格、持续、标准。2、建立健全质检机构（1）工程施工设质量安全部，在施工过程中，自上而下按照“跟踪检查一复检一抽检”和“自检一互检一交接检”等两个层次分别实施质量检查任务。（2）各类人员做到岗责相符，实施质量一票否决制。（3）严格施工“三检”制度，自觉接受监督，接受社会工程监督部门的监督，并自始至终密切配合，严格服从。3、质量保证的资源配备（1）质检机构及人员配备：工程施工设质量保证部，设专业质检工程师岗位，施工班长设兼职质检员。（2）组建一支有丰富实践经验和理论知识、专业水平高的技术队伍，以确保工程项目的顺利实施。（3）组建工地试验室和测量队：根据工程施工需耍，组建工地试验室和测量队，配置试验及测测量人员和仪器设备。4、健全质量自检制度，加强质量监督检查质检员在施工的整个过程中坚持监督检查制度，在现场进行质量跟踪检查，加强对各道工序特别是关键部位或技术复杂部位的专职检查，严格把关，发现问题及时督促有关人员整改，对在施工中发现的问题作好记录，达不到质暈要求或工艺要求的工序不得进入到下道工序。5、成立技术咨询专家小组111 地质环境治理设计施工中可能会遇到以往施工从未遇到的技术难题，为此成立技术咨询专家小组，专家小组成员要做到：（1）要由多年从事地质灾害治理方面的专家组成，部分成员将特邀相关学会的权威人物组成。（2）专家小组将定期和不定期深入现场，召开技术咨询会议，解决工程中已出现或将会遇到的技术难题，。（3）咨询专家小组下设技术攻关小组，技术攻关小组将对一些技术难题实施攻关，为工程施工质量提供坚实的技术支持。四、安全保证措施坚持安全第一，预防为主的方针，不定期进行检查安全，并及时公布检查结果,发现事故隐患苗头，立即督促整改。措施如下：1、建立以工程施工经理为首的安全生产领导小组，负责本工程安全生产的管理工作，健全和完善各级生产负责制配备各级安全管理人员，严格按照安全规程办事。2、对各单位工程要制定安全目标责任制，制定安全措施，实行定岗定位。3、对所有施工人员进场工作之前必须进行安全教育，施工技术交底，并经考试合格后才能上岗。4、搞好施工现场安全用电管理，制定安全用电事实细则，确保施工安全。5、一切从事施工生产的人员，均应取得相应的岗位合格证，坚持持证上岗。6、所有工作人员均应配带安全帽，否则不得进入工地；吊装应有专人指挥,统一行动,注意安全。7、夜间施工应设置相关警示标志及足够的照明。8、汛期施工应做好防汛工作。9、严禁酒后上班，严禁赤脚，穿正规劳保服装作业。10、随时检查各种机具以及机电设备的安全可靠性，发现隐患及时处理。11、在夏季施工，要做好防暑降温工作。12、特殊季节与夜间施工（1）雨季及洪水期施工应根据当地气象预报及施工所在地的具体情况做好111 地质环境治理设计施工期间的防洪排涝工作。（2）在雨季施工时，施工现场应及时排抽积水，人行道上下坡应挖步梯或铺砂，脚手板、跳板上应采取防滑措施。加强对支架、脚手架和土方工程的检查，防止倾倒和坍塌。（3）雨季施工时，处于洪水可能淹没地带的机械设备、材料等应做好防范措施，施工人员要提前做好安全撤离的准备工作。（4）长时间在雨季作业的工程，应根据条件搭设防雨硼，施工中遇有暴风雨应暂停施工。五、工期保证措施1、按工程总进度计划和关键部位进度计划的安排，对每周工程完成情况，项目部将进行检查；不能按期完成的工程段，项目部将根据情况，找原因、查问题，及时采取措施予以调控。每周各施工段必须同项目部报送工程完成情况报表和下周工作安排情况报表，以便项目部及时掌握工程动态。2、工程施工调度管控（1）就及时对每周工作完成情况进行调整，人员不足的需调配人员，机械不足的需增加机械，技术措施不当的，需增补该段的施工方案实施细节。（2）因风、雨、雹等不可抗力因素产生的某一时期工期延误，要适时地调整工期进度计划，将延误的工期尽可能的挽回。3、确保工程进度的主要管理措施（1）工程确立后，立即全力进行施工准备工作。（2）施工单位立即按照项目要求，成立各环节管理部门，目前责任到人。（3）工程施工时，如时间紧迫，并采用2班昼夜施工来缩短工期，争取提前完成。（4）每星期召开一次监理单位和单位参加的工程例会，每天晚上召开内部生产协调会，及时协调各方关系，解决一周以来出现的各种问题，有利于以后工作的开展。（5）充分发挥施工、技术、管理上的优势，穿插施工，立体交叉施工，确保工期目标实现。111 地质环境治理设计第六节矿山地质环境地裂缝因素xxx一号井地表由于地下采空及浅部煤层自燃（烧空）造成地面出现裂痕，形成地裂缝，不仅影响矿井安全生产而且对地表生态环境造成破坏，对地表裂缝进行全面综合治理，实现矿山经济效和社会效益的双提高有着长远的战略意义。一、矿山地质环境地裂缝概况1、地裂缝地裂缝是采空区地面塌陷的常见形式。塌陷裂缝一般长几米至几百米，宽几厘米至数米。根据裂缝两侧的错落特点又可进一步区分为正台阶状裂缝、负台阶状裂缝、无明显错落裂缝3种，台阶状裂缝倾向与坡向一致，负台阶状裂缝倾向与坡向相反。裂缝大体平行排列，台阶高度一般为几厘米至1m左右，对居民正常生活造成安全影响2、地裂缝危害由于地面塌陷产生地面裂缝，贯通了采区及地表，形成了大气及水的通道，降雨及冰雪融水进入塌陷坑，或在煤层顶板上部形成积水，或沿煤层裂隙渗入采区，引发矿坑涌水及矿坑透水事故，从而威胁矿井安全。另外，由于煤层有自燃倾向，地面塌陷产生的裂缝为其提供了供氧通道，引起煤层自燃，坑壁的着火点及大量煤烟造成矿井煤炭资源的损失及对人员、财产构成安全威胁。二、矿山地质环境地裂缝勘查矿井地裂缝现象存在较多，规模不均一，查清现场实际情况，为治理提供可靠地数据十分重要。1、地形测量工程测量主要测制治理区地形图，同时为准确计算治理区地裂缝回填料场的几何尺寸和体积，为治理工程勘查设计和治理施工提供基础图件。2、地裂缝现状目前矿山地表地裂缝较为严重，存在规模不等，严重影响矿山安全生产，通过现场勘查，矿山东翼、西翼都存在此现象。见图4-6-1地裂缝。3、地裂缝调查111 地质环境治理设计由于地面塌陷产生地面裂缝，贯通了采区及地表，形成了大气及水的通道，降雨及冰雪融水进入塌陷坑，西部局部地表存在东西向裂缝，裂缝宽约5～10cm，长约5～20m。在井田范围内发火区域南侧山体有5条已形成较长时间形成的裂隙，地表查看较为明显，此5条裂隙无气流涌出，无水蒸气。三、矿山地质环境地裂缝治理设计地裂缝治理方法很多，在不降低承载力的情况下,通常采取充填法、注入法等处理方法。（一）治理方法1、充填法。当裂缝较宽时,可沿裂缝砼表面凿成V形或U形槽,使用砂浆材料进行填充,也可使用水泥砂浆等材料。2、碾压法剥离裂隙附近地表，往裂缝黄土或粉煤灰，采用推土机或压路机进行碾压压实。通过结合现场实际，经对比研究，确定采用碾压法进行地裂缝治理。（二）采土场的选定（1）黄土资源概况xxx一号井矿区内黄土土源相对于白杨河至西沟一带还是比较缺乏。本区黄土层（Q3-4col）主要分布于山顶、凹地及河流阶地上。土场11块，厚度在3～10m左右，测得面积170055m2，按照每个块段的平均厚度计算后，黄土体积共706620m3。（2）采土场的选定本次施工设计黄土总用量为治理面积11046m2，黄土用量14024m3。根据土资源调查情况，矿区内黄土资源量约为706620m3，满足使用要求，按就近原则取土。2、采土场的开拓本治理工程取土场属于松软的第四系黄土层为主，剥离之前可直接由液压挖掘机采装即可。不需要爆破，如遇到较硬的土层时可由推土机或推土犁辅助作业。本治理区的取土层厚度均不超过10m，故剥离物以水平分层划分台阶，台阶高度其自然厚度，剥离方式为液压挖掘机采挖，液压挖掘机站立在黄土层上部，采用下装的方式。111 地质环境治理设计四、矿山地质环境地裂缝施工黄土回填地裂缝时采用分段循序渐进的方式，严禁块状黄土填入裂缝，当回填满时，通过压道机往复压实，再及时覆盖黄土压实。通过综合治理措施，控制水土流失，消除了崩塌、滑坡等地质灾害，在治理恢复的基础上，提高土地利用率，消除了威胁矿井生产安全的隐患。111 地质环境治理设计第五章矿山地质环境采空区火区因素xxxxxx豫新煤业有限责任公司一号井采空区火区治理以708中大综放工作面为例全面设计,该面为735中大综放工作面的接续面，708中大综放工作面于2014年3月10日试运行，2014年3月18日工作面推进8m，第45副支架掩护梁出现明火，经现场处理未能完全控制，遂对工作面进、回风巷及其西翼的运输石门实施密闭，分析认为708工作面出现明火是由于沟通735工作面采空区火区所致。第一节708工作面灭火情况一、+708采面与+735采空区相对位置+708西翼中大槽综放工作面设计走向长度为1200m，倾斜长110m，进风巷沿煤层顶板布置，标高+708m，回风巷沿煤层底板布置，标高+750m，采煤方法为走向长壁斜切分层后退式综采放顶煤，采放比为1：3。装备液压支架74架，工作面坡度32-38°，+708采面上为+735综采面采空区，下部无采掘空间，采区对应地面上部无人工构筑物及建筑物。+735采面位于+708采面中上部，其上巷为+770巷、下巷为+735巷，其工作面布置走向长度1225m、倾向长度100m，倾角25-38°，目前回采还剩余110m左右。+708面切眼位于+735面切眼西侧8-10m，工作面支架顶距+735空区6-8m，+750底板巷为沿空掘巷。二、708工作面发火经过及灭火措施708工作面作为+735工作面接替工作面，2014年3月10日，+708采面开始试运行。3月18日，采面下巷推进7.5m，上巷推进8.4m时，工作面第45副支架掩护梁上部出现明火，虽经现场处理，但未能完全控制，遂对工作面上、下巷及其西翼的运输石门实施密闭（+7边界石门设置板闸两道、二四砖闸两道；+750回风在U型段采用水封，同时在+750回风落平段设置两道二四砖闸；+708下巷采用水封）。3月19日完成了全部封闭工作。为有效控制+708水平以上采面的灾害，随即对矿井西翼+708水平以上实施封闭。三、708工作面发火原因分析111 地质环境治理设计中大槽煤层为易自然煤层，采用斜切分层放顶煤开采。由于+735工作面采空区遗留以浮煤状态或煤柱形式的大量残煤；同时，+735工作面采空区上部即原仓储式采空区已出现发火现象，+735工作面采空区具备自燃条件，推测+735工作面采空区已经发火自燃。+708工作面试运行期间，工作面第45副支架掩护梁上部出现明火，结合+708采面与+735采空区相对位置分析，出现明火处正位于+708采面与+735采空区水平投影重叠范围内，推测708工作面发火原因为+735工作面采空区火源通过裂隙下窜所致。四、708火区治理范围确定经分析确定708火区治理范围应包括：1、708采煤工作面切眼、708中大顶板巷、750中大底板巷和708采煤工作面密闭所形成的密闭空间；2、735采煤工作面采空区，735采煤工作面、735中大顶板巷、770中大底板巷、772中大顶板预裂巷和735采煤工作面密闭所形成的密闭空间。3、+805西八尺巷、+7西八尺巷至巷道口密闭形成的密闭空间。第二节灭火方法一、灭火方法的确定根据xxx一号井708火区的实际情况，结合708火区的特殊性及灭火条件的局限性，针对灭火方法的选择应具备以下考虑：1、推测708工作面发火原因即为+735工作面采空区火源通过裂隙下窜所致；2、自708工作面出现明火以来，矿井西翼+708水平以上实施封闭；3、按轻重缓急治理原则，确定对708火区的善后处理为本次治理的重中之重；4、708火区灭火方法应具有灭火速度快、降温效果好、能够优先解决关键区段的特点；参照国内矿井火灾治理抢险经验，考虑到惰气灭火具有灭火速度快、降温效果好、工艺简单的特点，设计708火区采用惰气灭火方法。提出两个方案：方案一为注氮灭火，方案二为注二氧化碳灭火。方案一：注氮111 地质环境治理设计为提高708火区注氮灭火质量，需将位于708工作面上部735工作面采空区和708工作面进行密闭封堵以形成708工作面封闭空间。735工作面采空区封堵钻孔布设如下：在井田西翼735综放工作面原切眼位置（708工作面切眼上部）布设2条注浆钻孔线，一号线位于+735工作面切眼中心线，X708-1号钻孔距735中大顶板巷下帮3m，X708-5号钻孔距770中大底板巷上帮3m处，钻孔间距20m，依次布设5个孔，即X708-1~5号钻孔。二号线平行于735工作面切眼中心线，与一号线间距为25m，X708-6号钻孔距735中大顶板巷下帮4.5m，X708-10号钻孔距770中大底板巷上帮2.9m处，钻孔间距20m，依次布设5个孔，即X708-6~10号钻孔。735工作面封堵钻孔深度至735工作面底板上部10m。708火区注氮钻孔布置在距708工作面开切眼西帮5m处，同时布置2个观测钻孔实时对火区灭火情况进行监测。利用矿方已有注氮设备通过该钻孔向708火区注氮。钻孔布置见图3-1-1：注氮灭火方案钻孔布置图。方案二：注二氧化碳设计利用矿井现有巷道密闭，通过钻孔CO2充满整个708火区。设计布置6个CO2压注钻孔（X708-1、X708-2、X708-3、X708-4、X708-5和X708-6）。X708-1和X708-2钻孔：距708工作面东帮2m处布置1个封堵钻孔，沿708中大顶板巷道中心线向东隔6m布置1个封堵钻孔；后期兼用压注固化泡沫封堵。X708-3钻孔：该CO2压注孔布设在708采面着火点正上方，距708工作面开切眼西帮15m，距735采面运输顺槽下帮20m处，后期兼用对708火区进行监测。X708-4、X708-5和X708-6钻孔：均为CO2压注孔底布设在735采空区松散垮落层上方的稳定顶板处，与735工作面开切眼东帮距离分别为36m、443m和858m，与770中大底板巷（735工作面回风顺槽）下帮20m、26m和25m处，X708-4、X708-5和X708-6钻孔后期兼用对735采空区火区进行监测。同时另布置3个观测钻孔实时对火区灭火情况进行监测。结合708火区情况，对两种方案进行综合比较。见表5-2-1111 地质环境治理设计表5-2-1708治理区灭火技术方案比较表序号方案优点缺点1注氮1.工艺简单；2.费用低廉；3.技术成熟；4.使用广泛。1.降温效果较差；2.灭火速度慢。2注二氧化碳1.二氧化碳密度大，熄灭底部的火时，可快速沉入底部而挤出氧气形成致密保护层和堆积层，因此防灭火效果比氮气更好。2.二氧化碳温度低，降低火区温度，利于灭火。3.系统模块化，气体产量多，灌注速度快，能快速发挥防灭火作用。4.系统设备体积小、投资少、费用省。5.系统运行参数实现了自动监控管理。可以在指挥中心监控全部运行过程。1.工艺操作复杂，技术要求高；2.对井下水源有污染，腐蚀管道；3.工作过程容易发生灼伤事故；4.费用较高。考虑到708火区治理要求的急迫性，而注二氧化碳灭火速度快，灭火效果好，故设计708火区采用注二氧化碳灭火方法。二、灭火方法的实施根据灭火目标的要求和确定的灭火方法，每个火区在具体实施中将灵活采用不同的灭火方法。1、灌注CO2方案的比选708火区通过地面钻孔和管路直接灌注CO2灭火方法，灌注CO2可以有两种方法：一是灌注气态CO2，一是灌注液态CO2。液态CO2防灭火技术虽然有着液态CO2注入火区后瞬间体积膨胀气化，同时吸收大量热，使火区温度和氧气浓度迅速降低，但如何防止高压低温下管道爆裂及保障CO2以液态形式注入火区等工艺现尚不算成熟，故本设计采用向708火区灌注气态CO2方法。根据708火区灭火条件和现行技术水平，灌注气态CO2提出两个方案：方案一为直接购入液态CO2，在地面通过特种设备将其转化为气态CO2后再进行灌注；方案二为通过碳酸氢铵与浓硫酸通过化学反应（2NH4HCO3+H2SO4=(NH4)2SO4+2H2O+2CO2111 地质环境治理设计↑）生成CO2气体进行灌注。对两方案进行技术经济比较。见表5-2-2表5-2-2CO2方案比较表序号方案优点缺点1方案一液态CO2转换气态CO21.气体纯度高，利于灭火；2.气体温度低，气体出口温度可控制在0~20℃，到达防火地点后，能继续吸收热量，降低温度，利于灭火；3.气体流量大，可达1000m3/h以上，能发挥快速防治自燃发火的作用。1.液态CO2存储设备属特种设备，其运输、储存、使用等要求较复杂；2.直接购入液态CO2费用较高。2方案二碳酸氢铵与浓硫酸生成CO21.工艺相对简单；2.材料来源广泛。1.以大量浓硫酸为原料，对管路腐蚀严重；2.反应过程产生其他有害气体，污染环境，对井下水源也有污染；3.浓硫酸容易造成烧伤事故。经过上述比较，考虑到708火区救灾的急迫性，另考虑液态CO2转换成气态CO2纯度高、灭火速度快、效果好，故选用方案一：直接购置液态CO2方案。2、灌注CO2灭火工艺利用EDM1000二氧化碳防灭火装置将液态CO2转换成0-20℃气态二氧化碳，再通过钻孔内管路向工作面采空区火点位置输送防灭火。EDM1000液态惰气防灭火系统由电加热汽化器及控制设备、缓冲气罐、流量、压力、温度检测控制装置等组成。液态CO2经过压力调节、流量控制后进入气化器，气化器置入水箱内，水箱内的水由电加热器或其他方法加热，气化器吸收热量以后，将其管内流动的液体变成气体，经过储气罐和流量、压力、温度等控制装置通过钻孔内管路送到用气地点。见表5-2-3表5-2-3EDM1000型二氧化碳防灭火装置技术参数表转换能力500m3/h，380V，120kW（分段控制）出气温度0～20℃最高工作压力20.5Mpa111 地质环境治理设计出气压力最大1.2Mpa，出厂调定1.0Mpa转换方式液态转换为气态3、CO2灌注量的计算CO2灌注量直接决定着灭火效果。CO2灌注量太小因达不到惰化火区气体效果而起不到防火的作用，注CO2灌注量太大会造成浪费。注CO2灌注量主要取决于注入区域的空间体积、裂隙情况、漏风量大小以及气体组分等。由于井下裂隙情况、漏风量大小及气体组分等无法测得，故CO2灌注量暂按注入区域的空间体积注满所需CO2量并乘以一定系数进行计算。见表5-2-4表5-2-4CO2压注体积汇总表编号巷道名称空间长度（m）净断面（m2）空间体积（m3）备注一708工作面火区1708工作面11040.544552708中大顶板巷149012.15181043750中大底板34510.133495二735工作面1735工作面9621.620742735中大顶板巷14012.1517013770中大底板巷15010.1315204772顶板预裂巷18712.1522725805西八尺巷122612.15148966780西八尺巷123212.1514969三735工作面采空区84906小计4976143.11148392四损失量取20%29678.4五合计178070.4708火区CO2灌注量约为178070.4m3，EDM1000型转换设备转换速度500m3/h计算，不间断灌注需要约356小时。4、708火区钻孔布置及工程量(1)708火区钻孔布置:111 地质环境治理设计钻探是在剥离形成的工作面上，向地下深部火源或高温煤岩体钻孔，形成对井下实施灭火措施的通道。708火区共布置钻孔6个，即X708-1、X708-2和X708-3、X708-4、X708-5和X708-6；其钻孔布设如下：①X708-1钻孔：该CO2压注孔布设在沿708采面运输顺槽中心线距708工作面东帮2.0m处，地表高程约为+945m，钻孔直径为219mm，内置套管直径159mm无缝钢管管口焊接法兰盘。孔长约227m；终孔（孔底）落在708采面运输顺槽顶板，此处位置标高+718m。后期兼用压注固化泡沫封堵。②X708-2钻孔：该CO2压注孔布设在沿708采面运输顺槽中心线距708工作面东帮8.0m处，地表高程约为+945m，钻孔直径为219mm，内置套管直径159mm无缝钢管管口焊接法兰盘。孔长约227m；终孔（孔底）落在708采面运输顺槽顶板，此处位置标高+718m。后期兼用压注固化泡沫封堵。③X708-3钻孔：该CO2压注孔布设在+708采面着火点正上方，距708工作面开切眼西帮15m，距735采面运输顺槽下帮20m处，地表高程约为+955m，钻孔直径为140mm，内置套管直径108mm无缝钢管管口焊接法兰盘。孔长约174m；终孔（孔底）落在采空区松散垮落层上方的稳定顶板处，此处位置标高根据顶板垮冒高度，推测在+781m，后期兼用火区观测。④X708-4钻孔：该CO2压注孔布设在+735采面空区内，钻孔位于+735采面切眼以东36米，+770回风巷以南20米，地表高程约为+960m，钻孔直径为140mm，内置套管直径108mm无缝钢管管口焊接法兰盘。孔长约131m；终孔（孔底）落在采空区松散垮落层上方的稳定顶板处，此处位置标高根据顶板垮冒高度，推测在+829m，后期兼用火区观测⑤X708-5钻孔：该CO2压注孔布设在+735采面空区内，钻孔位于+735采面切眼以东443米，+770回风巷以南26米，地表高程约为+1022m，钻孔直径为140mm，内置套管直径108mm无缝钢管管口焊接法兰盘。孔长约212m；终孔（孔底）落在采空区松散垮落层上方的稳定顶板处，此处位置标高根据顶板垮冒高度，推测在+810m，后期兼用火区观测。⑥X708-6钻孔：该CO2111 地质环境治理设计压注孔布设在+735采面空区内，钻孔位于+735采面切眼以东858米，+770回风巷以南25米，地表高程约为+1044m，钻孔直径为140mm，内置套管直径108mm无缝钢管管口焊接法兰盘。孔长约231m；终孔（孔底）落在采空区松散垮落层上方的稳定顶板处，此处位置标高根据顶板垮冒高度，推测在+813m，后期兼用火区观测。见表5-2-5表5-2-5708火区钻孔坐标表序号钻孔名称坐标(1954北京坐标系3°带)XY1X708-14879416.4230389444.352X708-24879415.3330389450.253X708-34879471.6830389451.414X708-44879509.6030389501.175X708-54379438.0630389910.266X708-64379365.561030390315.15钻机的准备、安装、定位、钻进、封孔、搬迁的工艺质量要求参照相关规定执行。(2)708火区钻孔工程量：本设计钻探工程包括各火区的注浆钻孔和观测钻孔，708火区注二氧化碳（封堵/观测）钻孔。708火区注二氧化碳孔6个，钻探长度1202m。5、708火区防复燃措施实施(1)708工作面防复燃措施经取样化验证实火已熄灭达到启封标准后，为防止708工作面火区复燃，需进一步采用矿用固化泡沫材料对708工作面与735采空区裂隙处进行充填封堵以达到防复燃的目的，善后处理后对708工作面进行密闭。(2)735采空区复燃措施①735采空区防复燃方案根据井田内中大槽煤层为特厚煤层的赋存条件，考虑综采放顶煤采煤工艺的特点，结合矿井以往灭火经验。735采空区防复燃措施采取灌注复合胶体。②灌注系统构成及主要特点111 地质环境治理设计第三节工程质量要求一、施工质量体系1、质量保证体系施工质量是灭火效果及工程形象一个重要方面，因此，在施工过程中，应结合质量管理细则，在火区建立严格的质量保证体系，从上至下树立“百年大计，质量第一”的意识，建立公司、矿、施工现场三级质量保证体系，做到层层负责，层层监督。2、施工质量要求每道工序应按照技术要求严格施工，对钻探工程质量参照钻机的准备、安装、定位、钻进、封孔、搬迁的工艺质量要求相关规定执行。二、施工管理措施为确保工期、质量及安全，并为火区治理创造良好的施工技术条件，从现场施工管理、人员、设备组织上特制定如下具体措施：1、强化技术管理，施工时严格按设计要求施工。严格执行火区各项施工技术安全措施。工程范围及工程量必须达到设计图纸要求。2、强化现场管理，实行工程主要负责人蹲点制。督促、检查生产、加强对现场管理人员的管理，充分发挥现场管理人员的管理职能。3、强化计划管理，根据总进度的工期要求，每月区队长下达编排月度指令性计划，每十天对计划执行情况进行一次检查，有奖有罚，以保证计划的严肃性。并及时召开生产调度会，解决生产施工中存在的问题。4、强化劳动纪律管理，严格遵守灭火工地劳动纪律和劳动作业时间。5、强化工作面管理，合理安排好爆破、排渣的关系，确定施工重点地段，有计划有针对性地组织施工6、强化全体施工人员的教育和学习，提高施工人员的素质和思想觉悟，特别加强后勤维修人员的责任心，并建立设备维修质量保证责任制。7、建立各种岗位责任制，与区队长、技术员、安检员等层层签定岗位责任制，并与爆破队签定责任书，责权分明、奖罚分明，以确保施工进度和施工安全。111 地质环境治理设计8、施工队伍要积极配合灭火工程管理主体举办的一系列安全作业生产活动，搞好文明施工。9、工程管理施工现场负责人对施工现场作业、工程质量标准化和施工进度实施全方位安全监督和工作检查，在具体组织施工过程中自行编制安全技术措施报灭火管理主体审批后具体组织实施，并严格执行工程项目管理牌板制，当人员结构特别是所聘用特种作业人员发生变化时，必须立即出据书面说明报灭火管理主体备案。10、质量验收：灭火管理主体定期或不定期对施工工地安全质量标准化工作进行检查，同时委托有资质的测量队伍定期实测剥挖工程进度。第四节灭火效果目标及评价根据《煤矿安全规程》第二百四十八条规定：封闭的火区，只有经取样化验证实火已熄灭后，方可启封或注销。火区同时具备下列条件时，方可认为火已熄灭：1、火区内的空气温度下降到30℃以下，或与火灾发生前该区的日常空气温度相同。2、火区内空气中的氧气浓度降到5.0%以下。3、火区内空气中不含有乙烯、乙炔，一氧化碳浓度在封闭期间内逐渐下降，并稳定在0.001%以下。4、火区的出水温度低于25℃，或与火灾发生前该区的日常出水温度相同。5、上述4项指标持续稳定的时间在１个月以上。本设计确定708火区以熄灭为治理目标，火区必须满足上述条件方可启封。一、灭火效果评价方法1、灭火效果评价验收（1）验收方法根据“规范”的要求，专业监测部门提交火区监测报告，由施工单位提交竣工报告申请验收，由xxx自治区生产xxxxxx主管部门按相应的火区治理目标组织初步验收，合格后呈报国家主管部门组织全部验收。（2）灭火工程验收内容灭火工程按设计完成施工任务后，由xxx自治区生产xxxxxx111 地质环境治理设计主管部门组织专业人员，依据“规范”、“各单位灭火工程施工要求及质量标准”和“探、灭、观火钻孔质量验收标准”对灭火施工工程逐项进行检查验收，验收内容：1）灭火工程量是否按设计技术要求按质按量完成；2）火区监测布设及数据是否按设计技术要求测取；3）监测数据分析结论是否符合“规范”标准。2、灭火效果监测方法监测工作必须在灭火施工前三个月和灭火施工期间定期监测，全面掌握火区动态，指导灭火施工进程；灭火工程验收后，继续定期监测的时间不少于一个月，以考查灭火效果。火区监测采用温度法和气体分析法及物化探的方法。（1）温度测量方法：温度测量方法包括热成像温度测量、剖面温度测量和钻孔温度测量，作好原始记录，并编制监测成果图表（全面或剖面等温线图及各参数值随时间变化趋势曲线图）。（2）气体分析方法：气体分析法是通过观测钻孔，定期定深度采集气体样品，使用气相色谱仪（其操作应参照《规范》附录六的规定）分析气体成份及浓度。（3）物化探勘测方法通过高精度磁法测量和高分辨电法测量，获取火区地下温度变化信息，确定火区动态变化趋势。二、监测规则1、测温规则（1）观测孔测量1）每个观测孔第一次观测时，连续测定3次，误差不超过1度；当连续3次测量误差超限，要重新连续观测三次，直至达到标准。2）监测深孔必须测出孔内高温深度位置，并将此位置作为定期观测的深度。每次测温必须将探头或温度计放在此深度上。3）使用隋性温度计测定点温度的时间为一小时；使用最高温度计，测定点温度时间为40分钟；使用热敏电阻温度计和数字温度计时间为20分钟。4）对异常温度必须连续测定3次。（2）剖面测温111 地质环境治理设计每观测点采用十字测量方法连续测量三次，记录测量时间并做环境温度变化矫正。（3）灭火施工面测量每个灭火工作面选择早晨6：00–8：00连测量5–10分钟，进行几何校正形成似正射图像。2、气体分析（1）分析气样组份：CO、CO2、O、H2、CH4、N2（2）气体采样规则1）采样前将采样球胆用孔内空气冲洗3次以上；2）每次采样必须在固定点上进行采样；3）一氧化碳有突变时，必须有两个以上的连续气样证实；4）盛样球胆闲置时间不大于12小时；5）观测孔呈负压状态时停止采样。第五节施工安全一、总则1、为了认真贯彻执行国家的安全生产方针、确保灭火工程中作业人员的人身健康和安全及国家财产不受损失，防止各类事故的发生，保障灭火工程的顺利实施和完成，根据国家的《煤矿安全规程》、《煤田火灾灭火规范》和灭火设计的工艺流程及设备制定本规程。2、本规程中未包含的或与国家规程、规范标准不符或抵触的应按国家有关规定执行。3、建立、健全安全目标管理制度、安全技术审批制度，安全隐患排查制度及安全检查制度等的安全管理体系。4、灭火施工队必须建立各领导的安全生产责任制及岗位人员安全生产责任制。5、灭火施工队伍必须配备适应安全施工需要的专职安全人员和装备。6、施工队伍必须对职工进行安全培训。未经安全培训或未取得培训合格证书111 地质环境治理设计不得上岗作业。特种作业人员（放炮员、安监员、司机、钻探、化验、机电设备运转工等人员）必须按国家有关规定培训合格，取得操作资格证书，必须熟练掌握设备性能、工作原理和操作技术。7、施工时涉及施工安全的设备、产品必须经过安全检查，并配有产品安全标志。8、班前班中不准饮酒。上班时间不能睡觉，不准打闹，不准擅离工作岗位，不能做与工作无关的事情。禁止疲劳作业。9、进入灭火现场的人员，必须带安全帽，作业人员必须穿合格的防护工作服。10、无关人员不得进入火区，灭火施工作业人员必须按指定路线行走。11、未熄灭的火区、老空、塌陷、裂缝区必须设置警戒线和明显警示标志。12、火区施工必须有经批准的工程设计、施工组织设计以及安全技术措施。否则不得开工。13、火区治理工程必须严格按照灭火设计要求进行施工作业。14、所有电气设备的安装、调试、使用、维护、保养必须符合设备说明书的操作规程的要求。15、凡参加火区施工作业的人员，都必须认真学习灭火施工安全作业规程、灭火区段安全管理规定、火区爆破安全规程以及各种安全技术措施、操作规程和本岗位的安全生产责任制，严禁违章蛮干。16、任何外部车辆不得随意进出工作面。如需进出，必须在施工现场负责人的指挥下停靠在安全地点。17、大风、大雨、大雪、浓雾、沙尘暴等恶劣气候以及天黑后，不得进行高温区、采空区内作业。二、施工安全措施1、钻探安全措施（1）现场操作安全措施1）施工区及现场必须设立标志性警示牌及安全标志。2）进入施工区人员必须佩戴安全帽，严禁穿拖鞋、不佩戴安全帽直接进入施工场地。3）机械传动部分必须设牢固的防护罩，安全阀门等必须可靠。4）钻场内的所有机械设备，必须勤检查，各连接管路要每班巡查。111 地质环境治理设计5）空压机操作者，对各种仪表要密切观察，不能擅自开、关空压机。6）高压管线各接头连接必须牢固、可靠，由壬丝扣要上满并上好保险绳。7）下表层套管时，要注意将丝扣上紧或焊接牢固。在下套管时，由队长负责指挥、监督，以保证下套管时的安全。8）禁止在钻机工作状态丈量机上余尺，需丈量时必须停钻。9）在拆卸或加接钻杆及接手时必须听从班长的安排，操作时一定按照操作程序进行，不能盲目操作。10）禁止与施工无关的人员在施工作业现场逗留。（2）防火安全措施1）施工现场内必须配备灭火器材，不准吸烟，距孔口15米范围内禁止使用电焊、气割、明火。2）使用电焊、气割、明火时，必须在钻孔的下风口。3）汽油、柴油必须放置于安全地带，不得混放，距离不小于15米，汽油、柴油存放处须挂标志牌和安全警示牌。4）氧气、乙炔分别放置，距钻机及工棚最小安全距离不小于15米；氧气、乙炔存放处挂标志牌和安全警示牌。5）油桶、氧气、乙炔等危险品运输和使用前要对阀门进行检查，使用完毕后要将阀门拧紧，防止泄漏。6）钻机、空压机要添加燃料时，必须先停机、熄火，方可加油，严禁运转中加油。7）钻场内（帐篷除外）不准设置取暖炉。（3）防气安全措施1）为防止钻孔内高温气体、CO等有毒气体外溢伤人，严禁现场工作人员站在孔口位置向孔内直视，如需通过钻孔孔口时必须快速通过。2）施工期间，若发现孔口温度突然升高、有白色气体喷出或哨声、蜂鸣声不断时，应立即停钻并切断电源，通知现场工作人员撤离到安全地点，待孔口异常现象结束后方可再次进入施工现场。111 地质环境治理设计3）钻孔孔口必须安装瓦斯报警器，现场工作人员要随时关注孔内瓦斯变化情况，瓦斯超限时应立即停钻并撤离到安全地点。4）帐篷内生火取暖要确保内外空气流通，严防帐篷内因煤炭燃烧造成CO、CO2等浓度过高，对人体造成伤害。5）施工人员必须提高防喷、防气意识，切实加强自我保护。（4）用电安全措施1）钻场所有电器设备采取保护接地或保护接零措施，不准带电作业，并安装符合要求的漏电保护装置。2）电气操作人员要思想集中，电器线路在未经测电笔确定无电前，应一律视为“有电”，不可用手触摸。3）工作前应详细检查自己所用工具是否安全可靠，穿戴好必须的防护用品，以防工作时发生意外。4）维修线路时必须采取分组作业的形式，两人一组，一人工作，一人看护；在推闸送电时必须口对口交代，在得到电工明确指示后方可送电。5）工作中所有拆除的电线要处理好，带电线头要包好，以防发生触电。6）所用导线及保险丝，其容量大小必须符合规定标准，选择开关时必须大于所控制设备的总容量。7）发生火警时，应立即切断电源，用四氯化碳粉质灭火器或黄砂扑救，严禁用水扑救。8）工作结束后，将原有防护装置安装好，全部工作人员必须撤离工作地段，拆除警告牌，所有材料、工具、仪表等随之撤离。9）认真遵守电业安全规程，按规定设计、安装、维护、检修高低压线路及一切用电设备。（5）文明施工1）保持钻场整洁，物品摆放有序。2）不常用工具要在工具房或工具架存放，钻杆及附属材料要分类摆放，且码放整齐，无磁钻铤要单独堆放。3）所有工具使用完毕后要清洗干净放回原位，设备使用、维修、加油等操作完毕后要清洗干净。111 地质环境治理设计4）要保持帐篷清洁，物品摆放有序，每班下班时对帐篷卫生进行打扫。2、启封火区时应注意以下安全事项：（1）启封已熄灭的火区前必须制定安全措施。（2）启封火区时，应逐段恢复通风，同时测定回风流中有无一氧化碳。发现复燃征兆时，必须立即停止向火区送风，并重新封闭火区。（3）启封火区和恢复火区初期通风等工作必须由矿山救护队负责进行，火区因风流所经过巷道中的人员必须全部撤出。（4）在启封火区工作完结后的3天内，每班必须由矿山救护队检查通风工作，并测定水温、空气温度和空气成分。只有在确认火区完全熄灭、通风等情况良好后，方可进行生产工作。3、汽车安全措施（1）从事火区作业的卡车司机必须持有驾驶证，并严格遵守交通法规。（2）严禁违章驾驶、疲劳驾驶、酒后驾驶或强行超车。（3）汽油车严禁装载高温物料，柴油车在装运高温物料时，必须先在车厢底部垫一层常温物料，而后方可装载高温物料。（4）司机必须经常对车辆进行维护、检查和保养，使车辆操作灵活、制动灵敏，爬坡有力。进入火区作业现场的车辆不得跑、冒、滴、漏的现象。（5）进行施工现场的车辆必须听从现场安全人员的指挥，不得随意挤插停放或擅自驶入装车线。（6）车辆等行装车时，必须停靠在无伞岩浮石垮落的安全地点，禁止将车辆随意停放在工作帮下或有塌落危险的地方。驾驶室内除司机外不得搭乘他人。（7）严禁在工作面内检查维修车辆。进入工作面后，司机不得随意下车。（8）为预防突发火灾，在火区作业的车辆必须配备2只灭火器。4、冬季作业防寒防冻技术措施该地区冬季严寒，各种设备的水箱要加防冻液，以保证这些设备正常工作。对在严寒条件下作业的工作人员，做好劳动保护工作。5、其它作业安全措施111 地质环境治理设计（1）辅助工种（包括机电维修等工种）工作人员要制定安全生产措施，防止人身事故的发生。（2）电气设备、电力和通讯系统的安装、运行、检修和安全防护等工作，必须符合国家制定有关标准。（3）供电系统应安装漏电保护装置，固定设备外壳必须直接重复接地。(4)在带电导线，电气设备附近，不得有引起电气火灾的热源。(5)机电人员必须按国家有关专业规定进行施工操作。(6)其它工作人员（包括监测、采集气样化验、管理等人员）也要树立“安全第一，预防为主”的安全施工方针、严格执行各自专业的安全规程及各相关方面的规定。三、灌注二氧化碳安全措施1、灌注二氧化碳前，对参与灌注液态二氧化碳的工作人员进行技术培训，保证工作人员能够正确操作设备。2、灌注二氧化碳前一天，必须对灌注管路进行检查，保证管路连接、密封可靠。3、灌注二氧化碳前一天，必须对井下所有火区密闭设施进行检查，保证设施可靠。4、灌注二氧化碳前，应将管路中水等杂物吹出，保证管路内部干净、通畅。5、在二氧化碳槽车到达施工现场前，必须利用空车进行模拟试验，确保槽车在运输过程中不刮碰任何物体，如有妨碍槽车通过的物体，必须进行处理。6、工作人员必须在救护队员的监护下进行工作。7、槽车运输时，应采用单车运输，严禁同时多车连挂运输。8、二氧化碳槽车到位后，必须确保槽车停稳固定，以免槽车滑动发生碰撞。9、液态二氧化碳槽车在运输过程中，应注意避免碰撞，防止液体外泄，在运输过程中，必须有救护队员进行监护，槽车运到位后。10、灌注二氧化碳期间，除救护队员外，严禁其它人员进入灌注现场。11、如遇大罐向小罐充装液体二氧化碳时，通风科技术人员在现场指导进行，非操作人员须远离施工现场，防止液体喷溅伤人，安检科做好警戒工作，严禁非工作人员进入工作区域。111 地质环境治理设计12、参与灌注工作的实际操作人员必须带防寒手套和防护面具，尽可能避免减少皮肤的暴露面积，以防液态二氧化碳溅到皮肤上，灼伤皮肤。13、储罐运送至灌注地点后，进行管路对接，管路对接完毕后，应对输液管路进行加固，以免由于管道压力过高造成管路摆动伤人。14、灌注施工时，由救护队员对灌注管路进行巡查，检查是否有漏气的接头，如有漏气，应先进行卸压，卸压后再对管路进行处理，如此反复检查，直至管路无漏气方可向管路里灌注二氧化碳。15、救护队员必须严密监测各处地点有毒有害气体，防止中毒及窒息事故的发生。16、灌注施工期间，巡查灌注管路人员严禁用身体的任何部位直接接触二氧化碳液体，严禁在无防护措施的情况下接触管路表面，防止冻伤事件发生。17、灌注施工期间，巡查灌注管路人员若发现管路泄露，若泄露不严重人员可以靠近时，用湿毛巾对泄露部位进行包裹。若人员不能靠近时，应立即停止灌注，等管路温度升至0℃以上后再进行相应处理。18、灌注施工期间，任何人不得撬动或用硬物敲打灌注管路，如有必要，须先停止施工，等管路温度升至0℃以上后再进行相应操作。19、灌注施工期间，应密切观测密闭安装的负压传感器数值的变化情况。20、地面液态二氧化碳运输槽车的操作及指挥协调由技术人员进行指挥作业，其它人员不得擅自操作槽车部件，以防造成不必要的损失和安全事故。21、注二氧化碳期间，调度室应严密观测安全监控状态，如有异常立即停止灌注工作，由救护队员前往查看。22、如果发生接触二氧化碳液体事件，应立即把接触部位臵于低于40度的温水中进行水浴，并及时送医。23、救护队员必须严格按照《煤矿救护规程》进行救护作业。总之，矿山地质环境保护与治理，是一项长期的工作，需要有关部门通过长期的监控与管理以及有效的引导，促进矿山地质环境的恢复。另外，还要通过对有关人才的培养以及技术开发．促进矿山地质环境保护与治理的实施。通过多方面的共同努力，为绿色矿业生产打下基础，促进可持续发展路线的有效实施。111 地质环境治理设计第六章矿山地质环境治理投资概算此项目立项申请报告中治理投资概算勘查费以中国地质调查局《地质调查项目预算标准》（试用）为主，设计费用参照《工程勘察设计收费标准》（2002年修订本）执行。施工费用预算标准以《土地开发整理项目预算定额标准》（财综[2011]128号文）及招标xxx相关规定为主，项目、手段工作在《土地开发整理项目预算定额标准》，无标准的市场价进行计费。本工程项目费用由工程勘查费、设计费及施工费用组成。（附概算表）项目名称:xxxxxx豫新煤业有限责任公司一号井矿山地质环境治理概算表单位:万元序号工程或费用名称预算金额各费用占总费用的比例%甲乙12一工程勘查费73.07.24%二工程设计费17.01.69%三前期工作费10.01.00%四治理工程施工费827.5482.19%五其他费用62.076.16%六治理工程管理费17.301.72%总计1006.91100.00%编制人：韩芳芳审核人：吴贤勇111　　书中横卧着整个过去的灵魂——卡莱尔　　　　人的影响短暂而微弱，书的影响则广泛而深远——普希金　　 　　人离开了书，如同离开空气一样不能生活——科洛廖夫　　　　书不仅是生活，而且是现在、过去和未来文化生活的源泉——库法耶夫　　　　书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者———史美尔斯　　　　书籍便是这种改造灵魂的工具。人类所需要的，是富有启发性的养料。而阅读，则正是这种养料———雨果'