昌平工程设计书预案.pdf

第一章 前言 第一节 目标任务 新疆生产建设兵团农十二师二二一团煤矿（以下简称 221 煤矿）地质环境治理勘察设计、施工项目的目标、任务如下 一、目标 根据治理区地质环境现状,结合吐鲁番市和兵团农十二师的规划建设要求,编制本项目工程预案，通过项目的实施，消除治理区地质灾害及其隐患，改善地质地貌景观，恢复土地部分功能，治理后使治理区与周边环境相协调 二、任务 根据本次治理工程所要达到的目标要求，治理工程必须完成以下任务： 1、采取合理的工程措施，消除或基本消除主井两侧因地下采空区引发的地面塌陷、地裂缝等各类地质灾害危害，恢复自然地形地貌； 2、对治理区和取料场进行整平，播散草籽自然复绿，使之与周边环境相协调； 3、对治理区地下采空区对应地表不稳定区域拉设铁丝围栏、设置警示牌，防止车辆、人员、牲畜进入其中 第二节 编制依据 1、 《岩土工程勘察规范》 （GB50021-2001） ； 2、 《岩土工程治理手册》 ； 3、 《工程地质手册》 ； 4、 《地质灾害勘察指南》 ； 5、 《工程地质勘察规范与强制性条文实施手册》 ； 6、 《岩土工程勘察设计手册》 ； 7、 《建筑地基基础设计规范》 ；  8、 《建筑边坡工程技术规范》 （GB50330-2002） ； 9、 《土工试验方法标准》 ； 10、 《中国地震动参数区划图》 ； 11、 《县（市）地质灾害调查与区划基本要求》 ； 12、地质灾害防灾预案的编制； 13、 《工程测量规范》 14、其他适用本项目的规范和技术要求； 15、 《地质灾害防治条例》(国务院令第 394 号)； 16、 《地质灾害调查技术标准》 ； 17、 《工程地质调查规范》 ； 18、 《环境地质调查规范》 ； 20、《国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》（国发[2005]39号） ； 21、 《关于做好 2007 年矿山地质环境治理项目实施前期准备工作的通知》 （兵国土资发[2008]8 号） ； 22、 《地质灾害防治工程监理规范》 （国土资源部征求意见稿） ； 23、 《建设工程施工现场使用安全规范》 （GB50194-93） ； 24、 《施工现场临时用电安全技术规范》 （JGJ46-88） ； 第三节 矿区地理位置 一、交通位置 221 煤矿位于吐鲁番市大河沿镇后山，行政区划隶属吐鲁番市管辖。

距吐鲁番市 55 千米， 距大河沿镇 18 千米 大河沿镇至石灰石矿公路途经煤矿南侧，交通十分方便 中心地理坐标：东经：东经：88°56′06″； 北纬：43°14′42″ 二、井田境界  221 煤矿的井田范围由 4 个拐点圈定井田拐点座标见表 2-1-1 井田境界拐点座标表 表 2-1-1 拐点编号 X 值 Y 值 S1 4790239 30413553 S2 4790698 30413198 S3 4791268 30413940 S4 4790810 30414295 井田东西长 0.94km， 南北宽 0.73km， 面积 0.686km2 开采深度至+950m标高 第四节 矿区自然地理概况 一、地形地貌 井田位于吐鲁番盆地北缘，博格达山南翼，地形为南北高，中间低，为典型的山前冲洪积凹地，海拔标高+1207m～+1306m 之间，相对高差 99m，煤矿位于凹地东侧，东为冲沟，西为冲洪积平原 二、气象与水文 1、气象 矿区属中温带大陆性干旱气候，全年最冷季节在 12 月至翌年 3 月，最低气温-20℃左右；每年 7～8 月气温最高，平均在+20℃以上年降水量在276mm 左右，最大日降水量在 18mm。

年平均降水日 70～90 天，年蒸发量一般 2143mm，最大蒸发量在 7 月份可达 356.5mm每年 10 月下旬开始结冻，3 月下旬～4 月份开始解冻，最大冻土深度达 1m初雪在 10 月上旬，终雪在 4 月下旬风向以西南风为主，秋冬季风大，最大风速 2.9m/s，一般风速 1.2～2.00m/s 2、地表水体 位于井田外西部 6km 的大河沿河水，源自北部山区雪融水及泉水，U 型河床宽 300～400m，上游河水除部分渗入河床形成潜流外，均被人工引入渠 道利用，下游河床现已干枯，只有暴雨季节短暂有水，四季多为干涸 井田东部冲沟内有多眼泉眼，水质较好各冲沟降水时有短暂水流，除此之外，再无其他地表水体 第五节 社会经济概况 矿井所在矿区是吐鲁番市的能源基地，除煤炭资源外，本矿区未发现有开采及利用价值的其它有益矿产 本矿区内无相邻煤矿本矿现有职工 150 多人，均从事煤炭生产，其家属均在矿家属区定居区内生产及生活物资由吐鲁番市供应 第六节 生态环境现状 矿区及周围按《全国土地分类（试行） 》表中划分属未利用地，土地类型为荒草地 矿区内无湖泊水库、名胜古迹、自然保护区、地质公园及风景旅游区。

第七节 地质、水文地质概况 一、地层及构造 （一）地层 本矿区内除大面积为第四系外，只有中侏罗统西山窑组和下侏罗统三工河组、八道湾组地层断续出露，中侏罗统头屯河组全部被第四系所覆盖，以下按由新到老的顺序加以叙述： 1、新生界第四系(Q) （1）第四系全新统(Q4al+pl) 主要分布于井田东南沟谷中，为现代冲积、洪积、砾石、亚砂土构成的松散层，砾石成分复杂、分选磨园均较差，厚度 0～20m，与下层不整合接触 （2）第四系上更新统(Q3al+pl) 除基岩露头外在区内大面积分布，地貌上表现为倾斜戈壁平原，岩性为砾石， 夹亚砂土构成，松散微弱固结，无胶结，厚度不稳定，一般在 12～ 32m 左右，与下伏地层不整合接触 2、中生界侏罗系(J) （1）中侏罗统头屯河组(J2t) 主要出露于井田西北部，区内未出露，钻孔中也未揭露，岩性主要为红色(为主)、黄绿色、灰绿色粉砂岩、粉砂质泥岩夹砂砾岩薄层，底部为炭质泥岩该组地层—般厚 543．88m，与下伏地层整合接触 （2）中侏罗统西山窑组(J2x) 主要分布于井田中部，只有区外南部、北部火烧山包处出露于地表，其余地段均被第四系覆盖该组地层根据岩性特征、含煤性等划分为上、下两段，主要依据钻孔所揭露的地层特征描述如下： ①中侏罗统西山窑组上段(J22x) 为不含煤段，主要由灰色粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩夹细砂岩组成。

该段地层一般厚 120m，与下伏地层整合接触 ②中侏罗统西山窑组下段(J21x) 含煤段，为一套湖沼相沉积地层，主要由粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩夹细砂岩、炭质泥岩、煤层含有植物根茎叶化石碎片和铁化木，下部为 7＃煤层(大槽煤)，底部为在厚层状灰白色粗砂岩、为标志层煤层主要集中于该组地层的下部，主采煤层 7＃煤层位于底部，全区发育为巨厚煤层该段地层一般厚 80～100m，与下伏地层整合接触 （3）下侏罗统三王河组(J1s) 在井田中下部呈条带状断续出露，主要岩性为：上部黄绿色粉砂质泥岩，砂岩、泥岩；下部为含砾长石岩屑，底部为细砂岩、砂岩 以其明显的黄绿色、灰绿色为特征标志，俗称“毯子层” ，该组地层厚 130m，与下伏地层整合接触 （4）下侏罗统八道湾组(J1b) 主要出露于井田右下部，常形成低山丘陵地貌，上部为黄绿色泥质粉砂岩，与薄层状含砾长石岩屑砂岩互层，夹中、粗砂岩，中部为粉砂岩、泥质粉砂岩、夹细砂岩、炭泥岩和薄煤层，出露不全，含有丰富的植物化 石该组地层沉积旋回清晰，在区内未见底，厚度约在 120m 左右 三、水文地质特征 1、含（隔）水层 通过该矿山的调查访问和地表水文点的调查，在煤层顶底板均未发现强含水层存在，均以弱含水层及隔水层为主，现将主要含水层分述如下： （1）第四系冲洪积砂砾石潜水含水层(Q4a 1+pl)H1 该含水层主要分布于矿区东部的东沟沟谷中，由砂、砂砾石、漂石组成，厚度小于 20m，其孔隙度大，透水性强，受季节性暴雨和泉水的补给，赋存一定量地下水，属于富水性中等含水层。

（2）第四系风成砂透水不含水岩层(Q3eol)H2 该层在矿区大面积分布，厚度在 10～40m 之间主要由粉细砂、黄土所组成，孔隙大、透水性较好，由于补给缺乏，该地层为透水而不含水地层 （3）侏罗系中统头屯河组隔水层 G1 岩性以粉、细砂岩、泥岩为主，裂隙、孔隙不发育，隔水性能好 （4）侏罗系中统西山窑组上段隔水层 G2 （5）侏罗系中统西山窑组下段裂隙－孔隙含水层 H3 该含水层位于西山窑组下段的底部在矿区零星出露，由中—粗砂岩组成，大部分为泥质胶结，局部为钙质胶结，厚度为 20～35m 不等，其中矿区北部较薄，矿区南较厚主要接受高山区的雪水和山区降雨补给，从目前生产煤矿在+1151 水平开采情况来看，它为弱含水层主斜井水样化验结果：矿化度 2776mg/l，总硬度 1130.83m3/l，水质类型 SO42-、Cl-～K++Na+、Ca+型水 （6）侏罗系下统三工河组隔水层 G3 岩性以粉砂岩、泥岩为主，夹中、粗砂岩，裂隙孔隙不发育，隔水性能好 （7）侏罗系下统八道湾组裂隙—孔隙含水层 H4  该含水层在矿区东部的东沟内广泛出露，岩性主要由泥质胶结的粗砂岩组成，厚度在 30m 左右。

主要接受高山区的雪水和山区的降雨的补给，补给量充足，在东沟低洼处以泉的形式线状排泄，为当地居民生产和生活水来源据实地观测流量为 2～3L/S 之间，水质类型 SO42-、Cl-～K++Na+、Ca+型水，矿化度为 0.53g/l，属于赋水性中等的含水层 2、矿井充水因素 矿区中部组成含水层的岩性多以粗砂岩等颗粒粗的砂岩为主，具有一定的孔隙，接受高山雪水和降雨的补给，赋存一定的地下水，以静贮存时为主，目前浅部煤已采完，深部煤层都处于地下水水位以下的矿层中，煤层底板粗砂岩裂隙—孔隙水为矿坑中部充水主要水源 在矿区北部，地下水受向斜的影响，当开采向斜轴部煤层时，在开采过程中冒落带，裂隙带波及的范围大，矿井涌水量明显增大， 由于煤层底板砂岩含水层距侏罗系八道湾含水层之间厚度大，隔水岩层主要是粉砂岩和泥岩，隔水性能好，两者含水层之间的水力联系不甚密切，矿井的涌水量补给水源主要是煤层底板的孔隙～裂隙承压水 3、水文地质条件评价 该区构造中等，无地表水流，煤层大部分位于当地地下水以下，矿区中部的岩层富水性弱，多以隔水层和弱含水层为主矿区北部和南部水文地质条件局部较复杂，矿区水文地质条件为二类一型 4、矿井涌水量预计 地质报告采用开采量富水系数法、面积富水系数法对矿井未来涌水量进行计算、预测，矿井一水平（+1110）正常涌水量为 260m3/d，最大涌水量为 300m3/d；开采+950m 水平时矿井正常涌水量为 240m3/d，最大涌水量为270m3/d。

 第二章 地质环境问题及地质灾害特征 第一节 地质环境问题 221 煤矿的地址灾害类型主要为地面塌陷和地裂缝， 根据近年煤矿煤层开采情况估算出目前地下采空区面积为 2500000 平方米，体积 308000 立方米在第一开采水平到第三开采水平之间采空区相对应的地面形成 12 个塌陷坑和 3 条地裂缝， 系由于地下采煤形成采空区， 采空区顶板在震动， 降雨与重力作用下发生冒落， 影响到地表， 在地表形成地面塌陷和地裂缝的发展活动形式以渐变为主地面塌陷坑总占地面积 6740 平方米、总体积 104000立方米塌陷坑及地裂缝的存在产生了下列诸多环境地质问题： 1、对地形、地貌及周边地质环境均产生了极大破坏，造成大量土地无法利用； 2、 塌陷坑坑深一般在 5—15 米之间， 坑壁陡立， 坑壁剥落石土堆高 3—5 米、边坡不稳定，易产生崩塌、泥石流灾害，对矿区内简易公路、车辆及工作人员产生威胁； 第二节 地质灾害特征 一、地面塌陷 根据资料收集和现场调查，在矿区南部已形成采空区，面积达 250000平方米， 埋深从 30 米至 190—210 米， 地表沿煤层走向呈串球状分布塌陷坑12 个， 坑深在 5—15 米之间， 塌陷区面积达 6740 平方米， 总体积达 104000立方米。

各塌陷坑特征见表 2—1 治理区内地面塌陷坑特征一览表 2—1 塌陷坑序号 位置 形状 直径（m） 深度（m） 面积（m2） 体积（m3） 备注 1 号 1号采区东南 圆形 48.59 12 1452 24121.24 四壁陡立， 坑底有杂草生长 2 号 1号采区东圆形 29.38 8 531 4797.17 四壁陡立， 坑底有 北 杂草生长 3 号 1号采区东北 圆形 42.94 14 1134 21247.20 原有积水， 现已干涸 4 号 1号采区东北 圆形 45.20 15 1257 26826.61 四壁陡立， 坑底有杂草生长 5 号 2号采区东北 圆形 30.51 11 573 5173.28 四壁陡立， 坑底有杂草生长 6 号 2号采区东北 圆形 9.04 5 50 283.86 四壁陡立， 坑底有杂草生长 7 号 1号采区东北 圆形 30.51 10 578 8173.28 四壁陡立， 坑底有杂草生长 8 号 1号采区东北 椭圆形 24.86 6 380 1546.66 四壁陡立， 坑底有杂草生长 9 号 1号采区北侧 圆形 18.42 8 201 1885.44 四壁陡立， 坑底有杂草生长 10 号 1号采区北侧 圆形 17.40 8 186 1682.98 四壁陡立， 坑底有杂草生长 11 号 1号采区北侧 圆形 35.03 9 706 10262.28 四壁陡立， 坑底有杂草生长 12 号 1号采区北侧 圆形 35.03 9 755 12262.28 四壁陡立， 坑底有杂草生长 合计 -- -- -- 7097 104000 -- 地面塌陷不仅破坏地形地貌、草场植被，由于坑深、坑大又密集，对人畜及过往车辆都造成威胁。

由于塌陷均分布在低洼处，降水流进塌陷坑渗入井下，会加大井下排水量，对井下造成危害 二、地面裂缝 据本次调查，矿区南部 3 号、5 号、6 号塌陷坑南侧现状分布地裂缝 3条，长度 70—149 米，宽度 0.2—0.5 米地面裂缝分布及特征见表 2—2 治理区内地面裂缝属性一览表 表 2—2 地裂缝编号 位置 形状 长度（m） 地表宽度（m） 备注 1 号 3 号坑南缘 微弧形 170 0.2—0.5  2 号 5 号坑南缘 半弧 187.4 0.2—0.5 3 号 5 号坑南缘 直线 249 0.2—0.5 合计 第三章 治理前期勘察工作部署 第一节 工作部署原则 本次勘查工作突出 “以人为本” ， 围绕查明和防治地面塌陷的目的展开，本次工作部署遵循以下原则： 1、充分调查、收集并利用前人成果资料的原则； 2、勘查工作与治理工程相结合的原则； 3、定性与定量分析相结合并注重定量化数据采集的原则； 4、采用多种勘查手段并用、相互验证的原则；勘查深度上深浅结合的原则； 5、根据前期工作成果对后续工作及时调整的原则； 6、将探井勘探线、物探勘探线相互重合并相互验证的原则； 7、工作量紧密围绕查明地面塌陷、地裂缝分布特征、稳定性、危害及防治工程来部署，外围控制性地部署工作量的原则； 8、最低限度的减少对环境的破坏，避免加剧地质灾害发生。

第二节 工作部署 本次勘查区内地质灾害主要是地面塌陷、 地裂缝及其隐患， 主要地质环境问题是矿区残留的废渣石对地表环境的影响 因此， 本次勘查工作主要围绕地面塌陷、 地裂缝治理工程开展工作， 次为勘查区范围内的其它地质环境问题，最终达到满足施工图设计阶段要求 一、勘查总体思路 主要有两个方面： 首先开展勘查区范围内 1： 2000 比例尺的地形测绘及 工程地质测绘 （含地质灾害调查） 勘查工作， 主要查明勘查区内的地质环境条件、地质环境问题、地质灾害分布及发育特征；其次在 1：2000 勘查工作的基础上，对地面塌陷坑、废渣石及料场开展 1：500 比例尺的勘查工作，计算现状塌陷坑、地裂缝的面积、体积等，核定其准确工作量，确定满足要求的回填料料场的位置， 查明回填料的颗粒级配， 估算回填料的储量， 为下一步治理工程施工设计提供科学依据 二、工作部署 本次采用的主要工作方法和手段包括资料收集、 地形测绘、 工程地质测绘（含地质灾害调查） 、物探、井探、样品测试及监测等，具体部署详见工作部署图 1、资料收集及施工准备 充分收集前人工作成果及相关资料，主要包括区内自然地理、社会经济、地质及水文地质、工程地质、矿山开采现状（开采时间、规模、形成采空区的空间范围等） 、地质环境问题、地质灾害发育情况、造成的危害以及周边矿山地质环境保护方案与开发利用方案等资料，为本次勘查工作提供必要的基础依据。

2、地形测绘 主要指地形图测量、 物探剖面测量及工程点测量 本次勘查以地形测绘为先导，在勘查区内开展 1： 2000 地形测量工作， 为后续工作的开展提供基础性图件；地面塌陷坑、 地裂缝及料场开展 1： 500 比例尺的地形测量工作，准确计算塌陷坑、地裂缝及料场的面积、体积、方量等；对拟布设的物探剖面线进行工程测量放线， 确保物探剖面位置不出现偏差； 对勘查工作中的重要物探点、探井点、重要的调查点、监测点进行工程点测量，保证工程点的准确性，为工程治理设计提供依据 （1） 地形图测量： 针对勘查区进行 1： 2000 比例尺的地形图测绘工作，初步部署测绘面积 0.5 平方千米 目的是绘制 1： 2000 比例尺地形图， 并提 交数字化底图， 为后续准确测量地面塌陷坑、 地裂缝、 料场的面积及体积工作提供基础资料；初步部署 1：500 地形测量面积 0.3 平方千米，以准确测量地面塌陷坑、地裂缝、料场的面积及体积，为下一步治理设计、施工提供依据 （2）物探剖面测量：对拟布设的物探剖面线进行工程测量放线，目的是确保物探剖面位置的准确性， 提高勘查工作的精度， 初步设计布设物探剖面线 6 条，剖面线长 2.6 千米。

（3）工程点测量：针对勘查工作中的重要物探点、探井点、调查点以及监测点进行工程点测量，初步部署工程测量点 20 个 3、工程地质测绘（含地质灾害调查） 工程地质测绘是地质灾害勘察中一项重要且基本的勘察方法，本次工程地质测绘含地质灾害调查， 在地形测量的基础上开展工作 本次共部署 1：2000 工程地质测绘（含地质灾害调查）面积 0.5 平方千米，部署 1：500 工程地质测绘面积 0.3 平方千米 通过对勘查区地形地貌、 地质及水文地质条件、岩土体特征、植被发育情况及人类工程活动等调查，并结合地面物探、探井（用于取样和了解上部第四系地层岩性及厚度等）及样品测试等手段，查明勘查区内环境地质条件、 地质环境问题及对地质环境的影响、 地面塌陷灾害、 地裂缝灾害及隐患的分布发育特征、 诱发因素并评价其危害程度和危险性，为下一步治理设计、施工提供依据 4、地面物探 勘查区采空区及其影响区的范围主要通过已知的昌平煤矿采空区埋深及本次勘查采用的物探方法进行对比、 验证和综合分析查明， 最终达到查明地面塌陷坑的空间分布特征和发育规律考虑到高密度电法及瞬变电磁法（TEM）已在煤矿区的采空区，公路沿线的不良地质体及地下溶洞，桥梁地基的勘查中大量使用， 方法已经很成熟， 成功经验也较多， 勘查区及其周边亦无较大干扰源， 为物探工作采用瞬变电磁法及高密度电法提供了条件。

根 据访问了解，矿山开采时采空区最大垂高 190－210 米，不稳定采空区多分布在 1—3 水平之间即埋深在 150 米以内因此，本次勘查将对浅部解译效果较好的高密度电法作为主要物探手段， 以期查明150米深度内采空区分布及影响范围， 将瞬变电磁法作为辅助或备选物探手段 通过物探手段结合探井互相对比验证， 以达到了解地下采空区的空间分布范围及特征、 塌陷区的密实程度， 评价其稳定程度及危险性， 为后期治理的安全性及治理后土地的使用性提供依据具体部署如下： 根据实地踏勘及调查访问， 矿山实际开采时， 以主井为界，分为南北两个开采片区， 串珠状地面塌陷坑分布于 1 采区即主井南侧采区， 总体呈南北向展布，与煤层走向基本一致， 因此， 沿地面塌陷坑展布方向初步平等布置2 条横向剖面线（Ⅰ、Ⅱ号剖面） ，剖面线间距 100-300 米，剖面长度均为700m， 剖面线端点应控制到1 采区采空区以外， 即南部端点在矿区边界以外，北部端点在主井北侧；近东西向布设 4 条纵向剖面线（Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ号剖面） ，剖面线间距 120－160m，剖面线南边界在已有塌陷坑基础上外扩 50m，剖面线西边界在地下采空区导水裂隙带并考虑岩石移动角对应地表投影带即地下水采空区不稳定区基础上外扩 50m （由于已有采空区不稳定区范围收集资料推算， 故具体剖面线的长度根据阶段取得的成果可进行适当调整， 以控制不稳定采空区范围为准） ， 目的是重点了解150m 深度范围内地下采空区的空间分布范围及特征、 塌陷区的密实程度等， 为判定地面塌陷及隐患的稳定程度、 危险性等提供依据。

本次共部署高密度电法剖面 6 条， 剖面总长 2.6千米，点距初步设计为 30m，依据取得初步成果针对已有塌陷坑边部、采空区边部据实际情况加密处理 5、探井 探井可对浅部地层直接揭露， 目的是了解勘查区第四系岩性、 厚度及与下伏基岩接触关系以及料场的地层岩性、 储量，并进行样品采集测试 本次共部署探井 10 个，其中在物探剖面线上布置 5 个人工探井，一定深度内验 证物探工作准确性，探井深度一般为 2—6m，探井总进尺为 20m 6、野外试验及样品采集和测试 本次部署颗粒分析样 6 组、 容重实验 2 组、 击实实验 2 组， 目的是了解料场的地层岩性、颗粒级配、最大干密度、最优含水量、天然密度、含水量等，为工程治理提供必要的设计参数 7、外业验收、室内资料整理及最终成果的编制 外业工作结束前， 完成野外资料的整理和初步分析工作， 经我单位质量管理部门初步野外验收，并经整改合格后转入室内工作 经认真整理汇总分析勘查资料，对勘查区地质灾害的地面塌陷地质灾害发育特征、 危害程度、 危险性以及形成条件及影响因素进一步总结、 研究，提出切实可行的防治方案 第三节 工作量 一、设计实物工作量 本次工作设计的主要工作量见表 3—1。

设计实物工作量一览表 表 3—1 工作方法 工作内容 单位 设计工作量 备注 资料收集 基础性资料及专业性图件 套 - 满足任务书要求 地形测绘 1:2000 地形测量 km2 0.5 视具体情况可适当调整，但勘查成果应满足施工图设计要求 1:500 地形测量 km2 0.3 物探剖面线测量 Km/条 2.6/6 工程地质测绘（含地质灾害调查） 1:2000工程地质测绘 （含地质灾害调查） Km2 0.5 1:500 工程地质测绘 Km2 0.3 地面物探 高密度电法 点/Km 87/2.6 探井 人工探井 m/个 20/10 野外试验及样品采集和测试 颗粒分析 组 6 容重实验 组 2  击实实验 组 2 成果 报告，附件，附图 套 - 按任务书要求提交 备注 具体实物工作量可在勘察工作中据矿区实际情况作适当调整 第四章 地质环境治理方案 第一节 治理方案设计原则 通过科学有效的施工治理，遏制 221 煤矿矿区及其周边地质环境的日益恶化；改善矿区及周边的空气质量，提高土地利用率；消除矿区塌陷坑及地裂缝对周围生态环境的影响，基本恢复塌陷区地表形态，治理后土地与周围地形地貌相协调，使治理后土地通过播撒草籽可自然绿化，促进当地社会经济可持续发展。

通过科学有效的施工设计，保证料场不因回填取土发生新的地质环境问题和地质灾害 1、施工图设计应充分与当地国土、规划部门协商和沟通，紧密与矿区发展远景规划相结合，最大限度满足视觉感官要求 2、以消除矿区内现状地面塌陷、地裂缝地质灾害及其隐患为原则； 3、以使治理后区域地质环境与周边环境相协调为原则； 4、遵循“以人为本、在治理中保护”的方针，坚持走“可持续发展”的道路 第二节 治理设计思路 一、治理设计思路 该治理工程主要是对矿区主井两侧大小塌陷坑、地裂缝从设计料场拉运土方进行回填、 并对回填后的区域和取土料场进行整平， 消除治理区内因采空区地面塌陷、 地裂缝而引发的地质灾害， 使治理后的土地与周围地质环境相协调 1、治理范围  矿区主井东侧各塌陷坑、 地裂缝及其隐患影响范围， 面积约 0.5 平方千米 2、治理内容 主井东侧分布的塌陷坑和地裂缝 3、治理方法 （1） 对 11 处地面塌陷的治理采用料场拉运土方回填平整的治理方法， 使其与周边地形相协调 （2）对 3 条地裂缝的深部采用打孔、灌注泥浆方法回填、封堵，浅部进行开挖并置换回填， 以隔绝煤层通过地裂缝与空气接触， 引发自燃，同时防止地表水回灌，加剧塌陷坑和地裂缝的发展。

（3）回填所需土料从设计取土料场拉运 （4）以上治理工程结束后，平整治理区及取土料场，并播撒野生草籽使其自然复绿 （5）最后按治理区不稳定采空区对应地表范围设置刺铁丝围栏和警示牌，有效防止车辆、人员、牲畜进入该区域，杜绝安全事故的发生 二、治理效果 按照上述思路治理施工后， 消除了 221煤矿因地下采空区引发的地面塌陷、 地裂缝及其危害， 改善了治理区地质环境条件， 使治理区的地形地貌景观与周边相协调， 为促进矿山的可持续发展提供了良好的地质环境， 治理后可恢复土地面积约 0.6 平方千米 第三节治理方案设计及设计工作量 本次治理工程主要对治理区采空区地面塌陷、地裂缝进行回填、平整，恢复原始自然景观 一、治理工程方案设计 根据治理过程和步骤，将治理工程划分为地面塌陷及地裂缝回填工程、 采空区对应地表不稳定区围栏修筑工程、 治理区及取土料场平整、 自然复绿工程共三个分部工程 （一）地面塌陷及地裂缝回填工程方案设计 对采空区 12 个地面塌陷进行拉方回填，取土料场位于勘察选定取土料场 在设计料场挖取土方， 采用 3 立方米装载机挖装、 15 吨自卸汽车配合拉运，直线运距约 3 千米依据《土地开发整理项目预算定额标准》 （试行稿）附录 2“一般工程土类分级表”，回填土石料的土类级别为Ⅱ类土，拉运土方量 104000 方。

根据勘察资料，对已塌实的塌陷坑回填土方利用机械进行分层压实，以达到一般防渗要求， 压实遍数不少于 3 遍 对尚未塌实的区域为确保安全采用小型机械配合人工进行回填作业 对 3 条地裂缝的深部采用回转钻机打孔， 回灌泥浆封堵， 设计在每条地裂缝上打孔 1 个， 孔位据地面物探资料确定， 单孔深度暂定 30 米， 3 孔总进尺约90米， 设计灌浆量约5850方； 对地裂缝的浅部进行开挖换填， 方量3000方， 主要采用小型挖掘机对地裂缝扰动土壤开挖， 然后使用粉土填实， 以防止地下煤层与空气直接接触后积温自燃，同时也避免了地表水和大气降水直接渗入煤层 （二）采空不稳定区设置铁丝围栏及警示牌工程 在采空区对应地表不稳定区域周围设置一条自南向北约 1000 米，自东向西约 800 米的刺铁丝围栏，总长度约 3600 米，并在其四周设置安全警示牌 12 座，以有效防止人员牲畜进入该区域，杜绝安全事故的发生 （三）治理区及取土料场平整工程 回填工程结束后采用小型机械配合人工对治理区和取土料场进行平整，平整完成后进行地形复测，平整面积约 20000 平方米（约 30 亩） ，最后播撒野生草籽使覆土区和取土区自然复绿，以保证治理区地形地貌与周边地质环境相协调。

 二、设计治理工程量 根据上述治理思路和治理方案， 将各类治理工程量说明如下 （详见下表4—1） 治理工作量一览表 表 4—1 治理项目 工程量 施工方法/目的 地裂缝回填 （立方米） 深部灌泥浆 5850 每条地裂缝上打孔 1 个， 深度 30 米， 计3 孔 90 米 浅部置换回填 3000 小型机械清理开挖扰动土壤并置换回填 塌陷坑拉方回填（立方米） （Ⅱ类土，运距 3000 米） 104000 采用 3 立方米装载机挖装、 15 吨自卸车拉运 场地平整（平方米/亩） 20000/30 采用小型机械配合人工平整 拉设刺铁丝围栏（米） 3600 防止车辆、 人员、 牲畜进入采空不稳定区 播撒草籽（平方米/亩） 20000/30 对治理区及取土料场进行自然复绿 备注 各项工程量以最终审查通过的设计工程量为准 第四节 治理预期效益 一、环境效益及社会效益 1、通过本项目的实施，改善吐鲁番市附近的生态环境，最大限度地恢复原地形地貌及植被，对当地的生态环境保护具有极大的促进意义 2、塌陷坑和地裂缝破坏了原有的地表植被生态和地貌景观，对塌陷坑和地裂缝通过平整覆土、 自然复绿治理后， 可美化矿山环境， 改善矿山空气质量，减少风携浮尘对空气造成的污染，重塑人与自然和谐相处的优美环境。

二、经济效益 项目实施可使矿山 12 个塌陷坑和 3 条地裂缝所破坏的土地资源得以恢复， 消除塌陷坑和地裂缝对矿山生产及人员生命财产的危害和威胁， 有效遏 制了矿山日益恶化的地质环境， 为恢复矿山安全生产提供有效保障， 对维持矿山的可持续发展打下基础 新疆生产建设兵团农十二师二二一团煤矿 地质环境治理勘察设计、施工项目 实 施 方 案 新疆生产建设兵团农十二师二二一团煤矿 2011 年 3 月 10 日  目 录 第一章 前言 .......................................... 1 第一节 目标任务 ........................................... 1 第二节 编制依据 ........................................... 1 第三节 矿区地理位置 ....................................... 2 第四节 矿区自然地理概况 ................................... 3 第五节 社会经济概况 ....................................... 4 第六节 生态环境现状 ....................................... 4 第七节 地质、水文地质概况 ................................. 4 第二章 地质环境问题及地质灾害特征 .................... 9 第一节 地质环境问题 ....................................... 9 第二节 地质灾害特征 ....................................... 9 第三章 治理前期勘察工作部署 .......................... 12 第一节 工作部署原则 ....................................... 12 第二节 工作部署 ........................................... 12 第三节 工作量 ............................................. 16 第四章 地质环境治理方案 .............................. 17 第一节 治理方案设计原则 ................................... 17 第二节 治理设计思路 ....................................... 17 第三节 治理方案设计及设计工作量 .......................... 18 第四节 治理预期效益 ...................................... 20 .（.....）成立于 2004 年，专注于企业管理培训。

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