黄土坡煤矿排矸场设计

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1、第2期山西水土保持科技No.22016年6月SoilandWaterConservationScienceandTechnologyinShanxiJun.2016囗监督管理黄土坡煤矿排矸场设计李辉（山西省水利水电勘测设计研究院）摘要：以黄土坡煤矿兼并重组整合项目为例，对其煤矸石利用途径进行了分析，认为设定排矸场是现实需要，并对排矸场及其防护工程进行了具体设计，以实现煤炭生产与生态环境改善协调发展。关键词：排矸场煤矸石防护措施黄土坡煤矿大同市中图分类号：S157；X752文献标识码：B文章编号：1

2、008-0120（2016）02-0038-03#矸场、取土场等。矿井首采8煤层，建设期8个月，服1项目基本情况务年限3.0年。山西煤炭运销集团黄土坡煤业有限责任公司，2煤矸石利用分析位于大同市新荣区上深涧乡北辛窑村的东南侧，云冈沟十里河北岸的黄土坡沟内，距大同市直线距离本煤矿弃渣主要为煤矸石。根据现场调查，煤矸17km。兼并重组整合后，矿井生产能力为45万t/a。石的主要成分为砂质泥岩和砂岩，铝硅比小于0.5，兼并重组后，仍利用原大同县地方国营黄土坡煤矿碳含量小于4％。参照《煤矸石综合利用技术要

3、求》，的工业场地作为工业场地，利用原主斜井作为主斜结合项目区实际情况，本矿的煤矸石弃渣利用方向：#井，改造原副斜井作为回风斜井，改造原开采7煤层一是可用于生产建筑工程用的碎石、混凝土密实骨的副井作为副斜井。料、水泥生产原料以及其他建材制品的原料；二是复项目组成包括：工业场地、爆破材料库（原有，继垦采煤塌陷区和回填矿井采空区。煤矿煤矸石的特续使用）、场外道路、输电线路（原有，继续使用）、排性详见表1。表1黄土坡煤矿煤矸石特性与利用途径煤矸石特性利用途径高岭石泥岩（含量＞60％）生产多孔烧结料、煤矸石

4、砖、建筑陶瓷以及作为含铝精矿、伊利石泥岩（含量＞50％）硅铝合金与道路等建筑材料岩石特征砂质泥岩、砂岩生产建筑工程用的碎石、混凝土密实骨料等石灰岩生产胶凝材料、建筑工程用的碎石、改良土壤用的石灰等铝硅比大于0.5制造高级陶瓷、煅烧高岭土及分子筛的原料一类＜4％（2090kJ/kg以下）水泥的混合材、混凝土骨料和其他建材制品的原料，也可用于二类4%-6％（2090kJ/kg以下）复垦采煤塌陷区和回填矿井采空区碳的含量三类6%-20％（2090-6270kJ/kg）生产水泥、砖等建材制品，发热量大于4

5、180kJ/kg的可用于发电四类＞20％（6270-12550kJ/kg）一般宜用作为燃料目前面临的问题：一是由于企业筹措资金困难，现实可行的办法是设立煤矸石集中堆放场地，并做新上建材项目无法落实，煤矸石的这一利用途径暂好防护。时搁浅；二复垦采煤塌陷区，由于还未发现沉陷坑，3排矸场设计也无法落实；三是回填矿井采空区，将地面煤矸石运输至井下，技术与设备条件还不具备。综合分析，最3.1排矸场地选择排矸场类型一般按地形条件、与河沟相对位置、收稿日期：2016-03-28洪水处理方式等，可分为沟道型、临河

6、型、坡地型、平·38·2016年6月李辉黄土坡煤矿排矸场设计地型、库区型等五种类型。根据地域情况，黄土坡煤挡矸墙底部沿等高线由下向上分层堆放，先堆放建矿所选定的矸石场位于风井场地东北约500m处的设期矸石，后堆放运行期矸石；每层堆放高度5m（包一条支沟，属于沟道型。该沟道为“U”型沟，沟长约括层间覆土厚度0.3m），用推土机推平、碾压，堆放420m，平均宽约45m，坡降为0.11，沟底平缓，肚大边坡1∶3；每堆高5m设置一条马道，马道向内侧微口小，很适宜堆放矸石。沟内植被稀疏，主要为灌倾，宽度为5

7、m。形成永久坡面后，坡面覆土0.3m厚。木丛、荒草，顶部为黄土覆盖，也不占用农田。排矸当矸石堆至最终设计高度，顶面覆土厚度0.5m。场下游1km范围内无村庄，行洪安全有保证。据地3.3堆矸库容计算2形图量算，排矸场汇流面积0.11km，实际占地面积先在1∶10000地形图上，量出不同高程对应的占20.79hm。地面积，然后计算出堆矸各层间库容及累积库容，并3.2矸石堆放工艺设计绘制高程—库容—面积关系曲线（见图1）。在距沟口上游约150m处设置挡矸墙，堆矸时从图1矸石场高程—库容—面积关系曲线根据

8、主体设计与原煤含矸量计算：黄土坡煤矿设排水沟，截洪沟与排水沟相互连接；当堆矸至挡矸3建设期需弃渣0.35万m；运行期矿井年排矸量墙墙顶高程后，先设一个宽为5m的马道，然后按坡330.67万m，锅炉年出渣量0.02万m，3.0年间共排放比1∶3堆矸，每堆高5m设一宽为5m的马道，坡面采3矸（渣）量2.07万m；为防矸石自燃，层间覆土0.25用植物措施护坡；当矸石堆置到最终设计高程时，对3万m（通过排矸场地就地取料进行库容置换）；排矸顶部覆土进行土地平整后种草或种灌。33场闭库时顶部覆