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1、For personal use only in study and research; not for commercial use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源法及其实施细则（1996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、矿产资源节约与综合利用“十二五”专项规划（国土资源部 国土资发2011184号）；6、矿产资源节约与综合利用鼓励，限制和淘汰技术目录（国土资源部 国土资发2010146号）；7、国土资源部关于贯彻落实全国矿产资源规划发展绿色矿业建设绿色矿山工作的指导意见（国土资源
2、部 国土资发2010119号）；8、国土资源部办公厅关于组织申报国家级绿色矿山试点单位的通知（国土资源部办公厅 国土资厅函2011574号）；9、绿色矿山公约；10、国土资源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（国土资源部办公厅 国土资厅函2012423号）；第二章 矿山现状矿以保护环境、资源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、矿产资源综合利用水平矿严格按照中华人民共和国矿产资源
3、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，矿产资源开发活动按照矿产资源开发规划与设计，较好地完成了资源开发与综合利用指标，2009年、2010年、2011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，在资源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
4、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，每年将减少450亩耕地的破坏，对实现矿区资源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2011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
5、.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m2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
6、节能减排和环境保护工作，建立9960m3/d的矿井水、1200m3/d的生活污水处理系统和采用D1000型花岗岩水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，加大资源的循环利用，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
7、，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，真正实现资源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
8、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，实现资源充分合理开发利用、保护环境、安全生产、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、资源综合利用水平需进一步提高在绿色矿山建设中，资源综合利用表现在一方面提高资源的综合利用率，另一方面则是从根本上减少对环境的破坏。矿井田
9、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2008年投产以来的生产活动中，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，对生产和资源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源，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，在提高资源回收率、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源综合利用水
10、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34a时间，矿2008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
11、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、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+12)，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
12、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、降低资源消耗为目标，以科技创新为保障，将矿山的人文环境、生态环境、资源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源、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，不断提高煤炭资源综合利用水平，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，加大对资源的回收再利用，
13、实现矿煤炭资源安全高效开采。二、坚持资源开发与环境保护相协调，正确处理资源开发与环境保护的关系，按照“预防为主，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
14、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、规划目标1、总体目标严格遵守中华人民共和国矿产资源法等法律法规，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，以实现矿资源利用集约化、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，构建资源、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（2012年2014年）：
15、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本条件和相关指标要求，在分析现有绿色矿山创建工作成果及存在问题的基础上，认真实施资源节约与高效利用、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，开展资源综合利用类工程、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2014年底前完成绿色矿山创建的约束性指标和预期性指标，并通过国土资源部的评审验收。中期目标（2012年2016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，
16、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2016年底完成绿色矿山建设的预期性指标。发展展望（2012年2021年）：继续巩固绿色矿山创建取得的成果，将“资源利用集约化、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源开发的全过程，将经济效益、生态效益、社会效益很好地统一起来，资源集约节约利用水平显着提高，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
17、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 规划目标指标名称2011年（现状）2014年（近期）2015年（中期）2021年（展望）指标类型资源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/t25.6
18、9kwh/t25.19kwh/t25.19kwh/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36454545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 矿产资源高效开发与合理利用一、强化采区建设，优化生产布局，合理开发煤炭资源根据矿区矿产资源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，保证矿煤炭资源合理开发、有效利用，确保矿山开
19、采可持续性，确保150万吨/年的生产能力。矿编制了2012年2015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，推行资源科学化开采，大力提高资源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，提高了矿产资源开采回采率，又综合利用煤矸石，有效地防止了地表塌陷；对正在开采的CT101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
20、源；针对矿山以往开采揭露的断层情况与预计不同，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源，避免资源浪费。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，提高资源回收水平，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，加大资源的循环使用。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，置换出更多的资源；开展矿井水循环使用项目，计划在规划中期
21、，完成选煤厂直接利用井下污水以及洗水闭路循环，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
22、篱、常青树、落叶乔木和灌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
23、激励机制，强化创新工作室创新能力。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，提高资源综合利用水平
24、，充分发挥科技创新对国家绿色矿山发展的引领作用，实现矿煤炭资源的科学化利用。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“资源-产品-污染排放”的传统生产方式向“资源-产品-再生资源”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
25、2020年，努力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源的重复利用率，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1200m3/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（GB13271-2001）中
26、第时段二类区标准。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
27、，对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、资源利用高效化、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资源综合利用类含水层下矸石充填开采提高回采上限项目20112015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合治理工程2013201
29、6年3环境治理类南一、南二采区土地复垦及河堤修复工程20122013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20122013年5三采区10煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定20122013年为阶段性项目，下一步将开展采区工程建设。6F16断层防水煤柱留设研究20122013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20122013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20122014年第一节 资源综合利用类工程一、资源综合利用类工程（一） 工程名称含水层下矸石充填开采提高回采上限项目。（二） 工
30、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，资源损失严重。为进一步开采第四含水砂层下的10煤资源，提高呆滞资源采出率，提高矿产资源综合利用率，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源，项目以CT101为试采工作面，成功后分采区逐步实施充填开采，最大程度上地回收煤炭资源。项目主要内容如下：1、项目科
31、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、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；7）充填开采地表沉陷监测及分析；8）垮落带、导水裂隙带高度变化监测方案设计、监测及分析等8项子课题的研究，并以CT101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，可置换出水体下压占的呆滞煤炭资源。据初步估算，采用矸石充填开
32、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CT101为试验工作面，CT101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119.4万吨。10煤层直接顶板为浅灰色粉、细砂岩
33、，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；工作面主要充水水源为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CT101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，即不允许垮落带顶点波及该含水层。工
34、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CT101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SZZ800/200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：采高3.5m；面长98m（中段150m
35、、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。CT101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上限的第一个试采工作面，为确保该工作
36、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CT101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1013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，CT101工作面已成功多回采煤资源18.79万吨，提高了矿产资源的综合利用率。3、后续工作面实施计划规划期内，矿将继续开展CT101工作面矸石充填开采，同时将此技术应用到CT
37、103、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石，滑槽两侧安装两个后千斤
38、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 井上矸石供应系统及投料井井上矸石供
39、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1000mm12mm的无缝钢管，钢管与钻孔之间孔隙用200#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
40、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1011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SGB730/200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
41、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2011年2015年；分期开展，其中CT101工作面2011年2012年，CT103工作面2012年2014年，CT102工作面2014年2015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
42、101、CT103、CT102工作面通过充填开采后，合计可多回采煤炭资源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，实现矿区资源开采和生态环境的和谐发展。在我国矸石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
43、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、资源综合利用类工程（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
44、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
45、斯治理综合分析，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51.791.6m，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
46、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200m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”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
47、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
