煤矿露天作业规程

第一章概况

第一节位置与交通

一、位置

羊场煤矿位于内蒙古自治区鄂尔多斯市东胜煤田的北部边

缘，行政区划隶属于鄂尔多斯市达拉特旗昭君镇管辖，位于鄂尔

多斯市东胜区西北方向约31km,其地理坐标为：

东经：109°38’26"〜109°40’26"；

北纬：40°02726"〜40°03,36〃。

矿田面积为5.2886km2,开采标高1279nl〜1208m,目前矿田

内剩余的保有资源储量为48.36Mt,平均剥采比为9.2£/笔建

设0.90毗/a的露天煤矿需要。

西北部开采现状位置以揭露的煤层底板为界，南部以3-2下2

煤层核实的可采标高为界，其它以确定的地表境界按最终边坡角

35°反推至3-2下2煤层底板为界。

露天矿地表境界拐点坐标见表1-20

露天开采范围地表境界拐点坐标表

表1-1

拐点XY拐点XY

L14436349.237384000.0L54437139.137384914.6

L24435000.037384000.0L64436467.137384888.6

L34435000.037386480.0L74436328.737384815.3

L44437105.037386480.0

采掘场境界技术特征表

表1-3

地表底板

地（评素面）

项目邙邙

(tin)

（保1）喘手（保1）is

首采区1.580.941.410.761201.071.39

二采区1.421.191.100.701600.761.73

三采区1.151.330.780.531000.461.44

合计2.294.56

二、交通

本区交通以公路为主，有解柴（解放滩——柴登）公路从矿

田西部通过，向南直通至109国道；羊场煤矿西行3km至原高头

窑镇，煤矿东行22km到达包头一神木铁路，东行28km到达包头

一东胜高速公路，交通较为方便。

第二节自然地理

一、地形地貌及水系

矿田地处鄂尔多斯高原，位于库布齐沙漠东南部，地形特征

为侵蚀性丘陵地貌，东南高、西北低，基本呈斜坡状。最高点位

于矿田东南角，标高1367.4m,最低点位于矿田西北角，标高为

1277.5m。地表相对高差89.9m。区内地形复杂，受库布齐沙漠影

响，大部被风积砂覆盖，区内沟谷纵横，多为向源侵蚀。

本区直接充水含水层为碎屑岩类含水岩组，含水层的储水空

间以孔隙为主，裂隙次之，属孔隙〜裂隙充水矿床。区内最大的

沟谷为矿田东侧的昌汉沟，其次为矿田西侧的柳沟，沟内无常年

地表水流，主要是在雨季形成季节性流水。矿田内的主要沟谷为

-2-

巴龙兔沟，为干沟，雨季时汇水由矿田东南角向西汇聚流出。

二、气象与特征

本区气候属干旱、半干旱的高原大陆性气候。冬季寒冷漫长,

夏季炎热短暂，春季少雨多风，秋季凉爽，全年少雨，昼夜温差

大；当地最高气温+36.6C,最低气温为-29.0℃,年平均气温为

8.6℃(1961〜2003年)；全年无霜期短，冰冻期较长，最长冰

冻期167天(1976年)，最大冻土深度1.70m；雨季多集中在7、

8、9月份，年降水量为194.7〜531.6nm,日最大降雨量14.1mm

(1986年7月19日)，年蒸发量为2297.4〜2833.7mm。春、冬

两季风力较大，一般在4级以上，最大风力可达10级，风向多

为西北风。

三、地震及地质灾害

据《中国地震动参数区划图》(GBT8306-2001),该区地

震动峰值加速度(g)为0.10,对照烈度为7度，本区历史上亦无

破坏性地震记载。

区内目前未发现规模较大的崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害

和较为严重的环境污染问题。

第三节火区地质及煤层

一、地层

(-)区域地层

东胜煤田地层区划中新生代地层属陕甘宁地层区、鄂尔多斯

地层分区。煤田内大部被风积沙及黄土覆盖，基岩仅在乌兰木伦

河、忽吉图沟以及地势较低或凸起处出露。依据地面地质及钻孔

资料可知，区内地层由老至新有：上三叠系延长组(Tsy)、中下

侏罗系延安组（J-ya）、中侏罗系直罗组（Jzz）、中侏罗系安

定组（ja）、白垩系下统志丹群（Kizh）、第三系（N2）及第四

系（Q）。

（二）矿田地层

矿田位于东胜煤田北部找煤区的北部边缘，地形切割较为严

重，绝大部分地段被第四系风积砂覆盖，局部基岩出露，出露的

地层为侏罗系中、下统延安组（J-ya）。

二、构造

（一）区域构造

东胜煤田位于华北地台、鄂尔多斯台坳、东胜隆起之东南边

缘地带，地质构造简单，未见岩浆岩活动，基本构造形态表现为

一单斜构造，地层走向N25°W,倾向S65°W,倾角1-5°,具有

宽缓的波状起伏。

（二）矿田构造

羊场煤矿位于东胜煤田北部，基本构造形态为一向南倾斜单

斜构造，地层产状平缓，倾向南，倾角1〜3。，具有宽缓的波状

起伏，起伏角小于3。。褶曲与断层均不发育，为构造简单地区。

矿田内未发现岩浆活动。

三、煤层

矿田范围内20个钻孔穿过该煤层层位，正常见煤20点，其

中20点可采。厚度1.10m〜1.50m,平均1.26m,厚度变异系数

7%,按点计算的可采系数100%,可采面积4.98加2,按面积计算

的可采系数100%o一般不含夹砰。属结构较简单、全区可采的较

-4-

稳定煤层0

可采煤层特征一览表表1-3-2

麻层天心

至可上《厚回照

稳定程度(m)

(m)懿

tf可米系数a结构

平麻点最小彘星大

平均(点3双］占w平以

®W

。.一2。〜

下16.35-1.翩9)0.80-3.20演单

2-160.451.64(245251531£的丁C7T仅1

)30.50

一U

24.990.J

11婷场

现稳尼

2-215.SO-2.19^46)1.10-3.2510010022简单

±187.252.19(46)7E0.9§〜7.35€307炭,石

3.61

0.Z

细都粉

15.20-0._65~0.85-3.20w1〜2S

2-2上2.翻989933简单1

92.8516)1.43(45定4.952on嚼，质泥

2L65

13.09匕石

41.65-O._bb20.80~2.Q5较狼

2-2中12/Q5.857830简单0

103.401.12(20)1.20(17)0.75〜2.65

1.丁〜1.43

44.50-1.10-1.50W简单

2-2中2105.40L50、1.26(2010010071八1。丁0

1.2ET20))定24.15

u..4a〜1b.38

63.SO-0.80-1.70塔款1

3-2T1858330简单

124.351.11(20)1.20(17)(2)

0.25〜9.60

66.60-1,15-2..503.211辘翩罐

3~2下22.一50、10010024简单

135.101.7W0)I./b(ZU)定(2)

-6-

四、煤质

可采煤层原煤灰分较低，为低中灰煤、特低硫、高挥发份、

特低磷、粘结性差。

各煤层为低、中热值煤，燃烧性指标及燃料比均较高，是优

质动力用煤。

可用作动力锅炉、窑炉的燃料和部分气化原料，粉煤可制型

煤、高炉喷吹等，型煤气化、制产碳素材料、制橡胶及城市水处

理用滤料等工业用煤。

本矿田煤的用途较为广泛，在煤炭开发时应注重综合利用，

如制作水煤浆、加氢液化、炼制铁合金焦、制取活性炭、建材、

塑料、化肥、药品和化纤工业的应用。

-7-

煤质特征览表

表1-3-6、

血\

-

2-1下2-2上12-2上222中i

IZ.lb〜1乙13〜1U.Z4〜1乙一4Z〜

力原煤

\[16-16、19-22八18.91、l%02_.

觑「避〜1•一yj〜824〜

、加浮煤

12.23、13.55(20)15.一63、14,96、

瓜多/〜

分原煤及11〜37.yz9.U7〜yJJir

4一割；16八15.93(20；一3L88八J8.42_.

%)比27一〜b.73〜1L、b9/•1&〜(,JB_~

浮煤8.53(20)

_21.38、[4.57、,12.83_x

133572~35._32)34.42〜

抨土军多份刀A原煤

“42.28一、,.42..17..42.77.、.4131_.

:%)浮煤3b..51)3丘53h3^04221

43.28、44.48、..47.场、「42.他、

。.娱T.3/U._1匕，1.二/90.U9〜U.14〜

\硫原煤0.20(13；0.49(20；.0.92_..041_.

甯浮煤u.」£〜4、Z"U.11〜U.1U〜

0.12⑷0.22⑹0.32、0.10、

原煤U.UU9〜U.UU1〜0.001-0.002-

0.012、0.008、0.008、0.008、

U._W7〜。〜Q.U〔4U叩7〜UN尤丁

」0)浮煤

0.012.0.004(6)0.010.0.007、

四遍原煤1/..43：1/、4?〜1，1见〜24M〜

24.29、28.。4、28.J8、28.64、

猊仁

浮煤以3V〜2?._43〜砥).一469

.27.90./33.34、32.75、31.51、

驾1

11.一1].5/〜比淡〜22.一瓦〜

里擀选原煤

23.25.、27.37、27.59、28.13、

\1叫/Ag成777

浮煤力7X〜Z£「8.一。2〜

2b.85、32.85、32.69、30.43、

Zu.3b〜by.xg8y.777-1〜

查Cdaf浮煤82.53〜

86.5、80.73©8(.t)6、86.95、

3.9b〜4."3

&Hdaf浮煤4..UU)4,y4.0U~4,b4.49〜

析4.08(3)4.21(4)4.69、

(J.53)U,b0.65〜

Ndaf浮煤u・d£D.、yuU•的一〜4、71

%0.73⑶0.60(8)0.57(4)0.69、

粘结指数（GR」）0000

w1230〜12851210〜13551Z45〜

134b12^4)

1257⑼1284®1277(5)x

」~

4.14〜4.、834.38〜鱼、06bjb

5.49⑸5,_64_\5.39(1)

4.52(3)5.TTO)

青餐叫攵率5.9〜52.36zj.by〜3n•/一~4£4Z〜

27.2216)8L34X63.24,.69.31x

59.14(9)50.66(4)56.88(2)

煤类长焰煤长给%、小柏长焰煤巧施小

8

五、水文地质

（-）矿区水文地质概况

本区位于东胜煤田北部，是区域性单斜储水构造单元的组成

部分。矿田总体地形东南高西北低，矿田东南部地形切割较为强

烈，局部发育小型沟谷，矿田大部分地区被风积沙覆盖，多为平

缓沙地，新月形沙丘，具风成沙漠及半沙漠地貌特征。最大的沟

谷为矿田东侧的昌汉沟，其次为矿田西侧的柳沟。上述二沟在雨

季常形成季节性流水，暴雨过后可形成短暂的洪流。

本区气候干燥，冬寒夏热，多风少雨。据鄂尔多斯市气象局

气象台资料：

年最小降水量194.7mm（1975年），年最大降水量531.6mm

（1988年），平均降水量357.3mm,降水多集中在7、8、9三个

月；

历年最大冻土深度1.71m（1977年2月），最大风速24m/s

（1979年H月11日）；

年平均干燥度为6.88,年平均潮湿系数为0.15,因此，矿

田气候属于干旱〜半干旱的大陆性高原气候。

（二）供水水源

（1）大气降水对矿田的充水

本区位于东胜梁北侧，大气降水是矿田的主要充水水源，它

通过松散覆盖层的孔隙、裸露基岩与煤层露头风化裂隙、采空区

上部的塌陷坑、地表裂隙以及各种人工通道直接或间接的向矿田

充水。本煤矿的主要充水水源即为大气降水，矿田涌水量随降水

量的增加而增加。

9

区内降水对矿田充水具有明显的季节性，一年之中8、9、10

三个月最大。降水对矿田充水量与露天矿开采深度有关，随着开

采深度的增加矿田充水量减少，滞后现象随开采深度的增加而更

加明显。

本次矿田内高差较大，降水的流失量往往大于渗入量，故降

水对矿田充水量较小。

(2)老窑积水及地表水对矿田的充水

矿田内的地表水体为由东南流向西北的一条沙沟，且本区降

水比较集中，多为大雨或暴雨，雨后会形成短暂的地表洪水，一

旦流入矿田，会造成淹坑事故。因此，要预防地表洪水进入矿田，

在地表水体下采煤时，随时观测矿田涌水量的变化情况，以防发

生矿田涌水事故。

(3)地下水对矿田的充水

地下水是矿田的主要充水水源，地下水通过煤层顶底板隔水

层的透水天窗、节理裂隙、封闭不良的钻孔、井巷等各种渠道向

矿田直接充水。但各含水层的富水性较弱，地下水的补给条件差,

水量小，故地下水对矿田的充水量一般不大。

综上所述：充水因素对矿田充水量均较小，但突发性充水往

往会造成事故，需引起重视。

六、地下水控制

(一)、采掘场充水因素分析

根据对本区水文地质条件的分析，未来矿田的充水因素主要

为大气降水、地表水、老窑积水及地下水。

(二)、地下水的补给、迳流及排泄条件

1、地下水、地表水的动态变化及其与大气降水之间的关系

10

根据区内水文地质填图资料整理：地表水与水库的动态变化

强烈，雨季河水流量增大，水库储水量增加，旱季河流干涸或变

为溪流，水库储水量减少。潜水的动态变化较为明显，水位、水

量随季节变化而变化，雨季水位上升、水量增大，旱季水位下降、

水量减少，承压水的动态变化相对较小，变化周期相对较长，明

显滞后于潜水。

区内地表水、地下水主要受气候影响而产生动态变化，大气

降水是其主要影响因素，故地表水、潜水与大气降水之间的关系

较为亲密，大气降水对地表水、潜水的水位、水量起控制作用。

承压水动态变化较小，与大气降水之间的关系不大，而在东南部

补给区内，则与大气降水有着一定的水力联系。

2、地下水的补给与排泄条件

(1)潜水：区内潜水主要接受大气降水的垂直渗入补给，

其次为地表水库及间接性河水的渗入补给，局部为承压水的越流

补给。潜水与河水、潜水与承压水常形成互补关系。区内蒸发量

大，地表植被稀少地形切割严重，坡度较大，大气降水地面流失

量大，渗入量小，入渗系数在0.1以下。潜水沿地面沟谷方向迳

流，总体流向由南东至北西。区内潜水以蒸发排泄为主，人工开

采排泄及迳流排泄次之。

(2)承压水：区内承压水主要为侧向迳流补给及大气降水

的直接渗入补给，次为潜水的下渗补给。碎屑岩类含水岩段在区

内大面积出露，特别在沟谷中切割较深，故其以大气降水的直接

渗入补给及河谷潜水的侧渗补给为主；埋藏较深的岩段，其以侧

向迳流补给为主。局部可接受潜水、大气降水的渗入补给。根据

区内承压水的水位标高分析，其迳流方向总体为由南东流向北西

11

方向。区内承压含水层的富水性均较弱，溶解性总固体值及pH

值均较高，水化学类型以氯化钾、钠型为主，由此可见，区内承

压水的水交替能力较弱，运动缓慢，迳流条件相对较差。区内承

压水以侧向迳流排泄为主，越流排泄次之，局部可通过透水天窗

向上排泄。

(三)、露天矿开采期内地下水涌水量计算

预算公式为：

Q=l.366XKX(2H-M)XM/Lg(R0/r0)

式中：

Q---露天矿坑预计涌水量；m3/d；

K——渗透系数；0.03913m/d；

H---水头高度；81.19m；

M——含水层厚度平均值；30.96m；

F——采掘场面积；OOXIO'm2；

r0---采掘场引用半径；535m；

Ro——引用影响半径；2535m；

计算结果为Q=320m7do

(四)、地下水控制方案

根据含水层水文地质条件及涌水量预测情况，加之近几年的

实际开采涌水量统计分析，设计确定采场无需预先疏干，采取地

下涌水与露天采场内正常降雨径流汇水一并排除。

七、环境地质

1、自然环境

煤矿地表植被稀少，生态脆弱，水土流失严重，干旱少雨，

12

冬春季节多风，易形成扬沙或扬尘。

2、剥挖活动产生的环境影响

a、煤、岩的堆放及运输中造成粉尘及煤尘污染，使空气中

悬浮物含量增加，污染大气环境。

b、矿坑积水的排放造成地下水位的下降。

c、剥离物堆积浪费土地，其堆放被雨水淋溶冲刷污染土壤、

水源。

d、边坡一旦滑坡会造成非预计的大量剥离物，爆破作业产

生瞬间超标噪声。

3、瓦斯

据区内各煤层27件瓦斯测定资料表明，各可采煤层瓦斯

（CH.）含量均为“0”。在瓦斯成份中多以氮气为主，各煤层变

化83.73%〜96.93%,平均为93.57%,其次是二氧化碳，变化

在2.47%〜15.7%,平均为5.89%,重烽含量甚微。属％2-岫带;

瓦斯及含量:CH40.00ml/g,低于Im'/t；C020.02-0.90ml/g；

其煤层总含气量V5m3/t。

根据瓦斯含量测定结果，本矿属低瓦斯煤矿，但在生产中应

予以注意，防止瓦斯局部聚集造成危害。

4、煤尘

据本矿27件煤芯煤样爆炸性试验表明，各煤层爆炸性试验

的火焰长度为370mm〜420mm,平均为3991nm，扑灭火焰的最低岩

粉量平均值为60%〜80%,平均为69%,各煤层可燃基挥发份均

大于37%,故各煤层均有爆炸性危险。

5、煤的自燃

13

依据“内国土资储备字【2009]88号”文对本矿新的《生

产勘探报告》证明，本矿开采煤层属易自燃煤层。

6、火区对环境影响

a、火区燃烧损失煤炭资源并造成大量的呆滞煤量；

b、产生H2S、SO?、CO、CO2、NO2等有害气体;

c、烟气的排放同时产生粉尘；

d、排放大量热量；

e、煤层受高温影响产生的酸碱化合物使水体含有氯化物、

硫化物等强致癌物质，并使饮用水味道变咸发苦；

f、破坏原始地貌及植被。

第四节采场临界情况及其影响

一、周边煤矿

羊场煤矿北、东、西北与李五兴煤矿（露天开采0.60Mt/a）

相邻，李五兴煤矿开采2-1下煤层。南边2.5km处有北联电煤矿

（井工开采），西边除李五兴煤矿外暂不设矿权，本矿与相邻煤

矿自建矿以来未发生过越界开采、瓦斯、煤尘爆炸、冒顶、井下

突水等安全事故。

二、对临界的影响采取的措施：

1、爆破产生的地震效应影响房屋、公路及其他建筑物安全

时，采取高精度导爆管逐孔微差起爆法起爆，减小地震效应。

2、过小煤窑采空区时，必须制定安全技术措施。

14

第二章采区划分及拉沟位置

第一节首采区及拉沟位置

一、拉沟位置

该位置以东的非工作帮与北部灭火工程的工作线相连接，其

暴露出的工作线长度完全可以满足生产规模需要，在现有的工作

面基础继续向东推进，可以使得剥、采、排同时达到标准要求，

也满足露天开采与灭火工程集中合并的产业需要。

因此优化设计不重新拉沟，为了能与目前火区治理工程良好

的结合起来，拉沟位置是在目前开采现状的东部工作帮基础上，

南北向布置工作线，由西向东推进。该处位置煤层覆盖薄、煤层

赋存稳定、开采条件良好，并可以减少优化后的矿井基建工程的

初期投入，保证了矿井的经济效益。

二、首采区主要技术特征

选定了拉沟位置也同时选定了首采区，即为矿田北部，包含

了火区治理范围。拉沟位置在首采区的西部，近南北向布置，由

西向东推进;工作线平均长8501n，首采区地表东西平均长1.58km,

南北平均宽0.94km,地表面积1.49km2,平均开采深度80m,平

均剥采比为8.5^/3服务年限9.22a。

首采区地表、底板的拐点坐标见表2-1-1。

15

露天矿首采区地表、底板境界拐点坐标表

表2-1-1

首采区地表境界拐点坐标表

拐点XY拐点XY

A4436157.537386480.0L64436467.137384888.6

L44437105.037386480.0L74436328.737384815.3

L54437139.137384914.6B4436168.537385201.1

首采区底板境界拐点坐标表

拐点XY拐点XY

d84436225.237386301.6dl24437039.037384945.1

d94436374.337386289.8dl34436462.337384913.2

diO4436667.637386342.6dl44436257.237384858.9

dll4436960.337386332.1

第二节开采顺序

1、开采顺序

由于矿田内分区较为明确，根据露天矿采区划分边界要素、

煤层埋藏条件、剥采比的大小及拉沟位置，结合采用的开采工艺

特点，本矿的开采顺序为首采区一二采区一三采区。

2、采区过渡方式

首采区、二采区、三采区由于各采区按开采顺序相连，首

采区过渡到二采区时，可利用首采区的南端帮，通过缓帮过渡的

形式进入到二采区的开采；为了减少运距，首采区南部内排时不

留设煤沟；而二采区过渡到三采区时，利用二采区的西段帮缓帮

过渡至三采区，二采区的西帮留设煤沟。

各采区的推进方向如下：

首采区：南北向布置工作线，由西向东推进；

二采区：东西向布置工作线，由北向南推进；

16

三采区：南北向布置工作线，由东向西推进。

第三节采区开采平面布置

1、开采布置

(―)生产区

生产区位于露天矿矿权境界西北部排土场之上，工业场地的

南部，交通方便。坑下开采的毛煤经自卸卡车运往地面临时储煤

场分别存储、筛分、装车、计量然后外运。落地储煤场设置缓冲

煤仓、混煤运输胶带机、防风抑尘网、地磅房及基础等。

(二)辅助生产区

辅助生产区与生活行政办公区相邻，包括综合材料库自卸汽

车保养车间、机电维修间及给排水及污水处理设施、采暖供热设

施及供电设施。

给、排水及污水处理设施包括日用消防水池、生活水池、泵

房、澄清池、清水池及污水处理设施等。

2、采区供电

本矿已有10kV双回路供电电源均引自高头窑UOkV变电站

10kV侧不同母线段，导线采用LGJ-70mm?钢芯铝绞线，距离3kmo

在生活区设置移动变压器，通过开关柜和电缆向用电设备和生活区

供电的方式，为确保连续供电，进行局部分段停电检修或改造，随着采矿

工程发展需要，供电线路需作相应移设。

17

第三章开采方法、采矿工艺和采矿要素

第一节开采方法和采矿工艺

开采方式与采矿工艺：

采用露天开采方式，采矿工艺土岩剥离为挖掘机-卡车间断

生产工艺，采煤工艺为挖掘机-卡车间断生产工艺，即卡车运输

通过采场移动坑线运至煤矿煤场然后外运。

为了减少投资，合理利用工程现状，首采区选择与矿田北部

的火区治理范围相结合。初始拉沟位置在首采区西部已有的采剥

工作面基础上近南北向布置，首采区的东西走向1580m,南北宽度

940m,由西向东推进，工作线平均长度为860m。开拓方式采用多

出入沟和端帮半固定坑线及工作面移动坑线相结合的方式。

采剥场工作帮由各个工作平盘组成。煤层顶板以上各剥离

平盘为水平划分平盘，各平盘以其标高命名。

排土场工作帮由各水平工作平盘组成，各平盘以其标高命

名。

有特殊要求的采排工程地段，按其专项设计进行采排作业。

露天矿的剥离物排往首采区西部的排土场上，利用了已有

的排土空间，分层追踪发展。基建时外排量占地总面积0.51km2,

最大排弃高度为80m,达产当年即可实现完全内排。

采剥场穿孔采用深孔钻机全段高垂直深孔，端帮边界打预

裂爆破孔，在有特殊要求的工程地段，可打倾斜孔。爆破采用全

18

段高深孔松动爆破，大块使用专用凿岩机穿孔，放小炮，严禁裸

露爆破。用专用车运送炸药，炮孔填塞人工充填炮孔。

采剥场采装使用液压挖掘机、轮式装载机；采剥物料运输采

用重型自卸卡车。内外排土场排土，均采用轮式装载机及履带式

推土机排土方式。

第二节矿坑端帮要素

矿坑端帮是指本采区在工作帮推进过程中，南北两侧出露，

并且尚未被内排土场掩埋，按采区边界设计规格形成的阶梯坡

面，为非工作帮。端帮由运输平盘和安全平盘组成，运输平盘上

布置有运输道路。矿坑端帮按岩石性质不同，可分为上部的表土

段（表土部分）和下部的岩石地段。

各段：要素见1

单

项目表土地段岩石地段

位

运输平盘宽度米3636

标准段高米1010

运输保安平盘宽度米10—155-10

坡面角度6570

端帮帮坡角度W36

19

第三节矿坑工作帮要素、平盘划分及要素

矿坑工作帮是指本采区在缓帮和正常推进过程中，由布置采

剥工作面的各平盘组成的，随采矿工程发展而不断向推进方向推

移发展的阶梯坡面。在各工作平盘，布置有采矿机械，进行穿孔、

爆破、采装、运输等采矿作业。

按采剥岩性质不同，可分为上部的表土段（表土部分）和中下

部的岩石地段。各段要素见下表

项目单位表上岩石煤层露煤平盘备注

装车作业平盘米363636

非装车作业平

米363636

盘

标准段高米1010

坡面角度6570

第四节内外排土场最终要素

内外排土场最终帮是指在本采区使用的排土场，各平盘均排

弃到设计位置，停止继续排土后的全部边帮平盘的组合，最终帮

要素见下表（设计要求）：

20

项目小位内排土场外排土场

一般平盘宽度米5050

一般平盘局度米2020

平盘坡面角度3636

总体帮坡角允许值度2420

允许排弃最大高度（海拔高

米13101310

度）

外排土场坡脚线与购地界距

米50

离

最终松散系数米1.151.15

第五节内外排土场工作帮要素

内外排土场工作帮是指在本采区采矿工程发展过程中，排土

场各工作平盘自上至下的组合。

图、内排沟底宽度及煤层采掘要素

21

表内排沟底宽度参数表

符符号意义要素符符号意义要素

号号

值值

约煤堆边缘至路

H煤层台阶高度c3m

m3.2m面边缘距离

工作台阶坡度

ay70°T路面宽度15m

角

大块滚落至路边

A采掘带宽度12mF20m

距离

Hr岩石台阶高度10mAp一次排宽8m

内排沟底最小宽

b煤堆外伸宽度4mB50m

度

约

Hp内排台阶高度B排土台阶坡面角35°

20m

在矿坑底部，内排土场最下平盘坡脚线与采掘场最下平盘坡

脚线最小距离应保持在54m以上。

第六节边坡监测

边坡稳定性要全方位的管理和监测，而应贯穿于生产的全过

程。因此，生产中应根据实际及时测定排弃物料的物理力学指标,

计算边坡角和稳定系数，必要时可通过调整工作面宽度来调整工

作帮边坡角，保证安全生产。边坡稳定的监测是防止滑坡和

预报滑坡的重要手段，有助于安全生产。监测方法可根据不同边

坡条件及不同时期分阶段监测。

1、监测方法

针对羊场露天煤矿内的实际情况，各采内的非工作帮和端帮

存在时间并不长，因此设计仅对地面位移监测做出监测方案和监

测网。

(1)地面位移监测

22

地面位移监测的方法很多，如光学仪器监测、钻孔伸长计监

测、倾斜监测、卫星定位系统监测等，设计采用智能全站仪光学

仪器监测法(固定误差单位为：mm)o

(2)监测点的布设与监测

该矿山地表位移监测点布设在包括采场、排土场的非工作帮

的平盘和地表等在内的所有面积，监测线间距200~400ni,监测点

间距30~50m。

(3)地表位移监测结果及分析

将各监测点的x,y,z坐标输入到地质与地表测量沉陷数据库

系统中，可得到点的变形曲线,得出典型监测点位移变形随时间

变化曲线，然后分析所有监测点地表的位移监测数据及位移变形

曲线，综合比较未开采区域的各测点的水平方向的位移量和垂直

方向的位移量；当形成一定的采坑后，观测采区内各测点的累积

位移量(水平位移量、垂直方向上的位移量)，得出一定的结论

并形成边坡观测报告。

(4)边坡工程监测周期与频率

正常情况下，在爆破阶段完成后监测以地表及地下位移为

主，爆破阶段：1次〃-2天，每次爆破后监测1次；施工阶段：

-2次/周；运营阶段：1次/2月，雨季：1次/2月；变形量增

大和变形速率加快时加大监测频次。

2、监测设备

监测设备包括：一台全站仪(含GPS功能)和配套的计算机,

及边坡稳定监测数据处理与分析软件一套。

23

第四章主要采矿工程规格

第一节穿孔工程

1、穿孔设备型号、数量及主要参数:

序号设备名称规格型号数量(台)备注

孔径其中煤层孔

1深孔钻机3

150mmHC725A径100mm

2、钻孔参数：

布孔前，必须把所在平盘整理平整，无散货、虚货，以便于

钻机行走，车辆进出、炮区作业方便。根据选用的采掘作业方

式及采掘带宽度，设计采用双排孔微差爆破，为提高爆破质量及

效果，采用孔间微差爆破方式，钻孔密集系数M取0.8〜0.9。

3、穿孔工程质量要求：

(1)、边眼距：坡顶线距孔中心距离偏差不超过土

(0.2m-0.5m)。

⑵、孔距：钻机中心偏差不超过±0.2m。

(3)、行距：两行孔中心距离偏差不超过±0.2m。

(4)、孔斜：钻机规定方向倾角偏差不得超过±2。，一般为

垂直。

(5)、工作现场电缆、风管摆放要整齐，各种器材、材料堆放

要整齐。

(6)、成孔后及时清理孔口边缘岩渣至0.3m以外，并围成圆

圈状。

24

(7)、要经常保持钻机清洁卫生。长期待爆的炮孔应加护孔盖,

并标明孔深。

(8)、认真验收，对孔深不合格的要“掏孔”，孔位不合格的

要补孔。

(9)、积水处要把积水排干净再进行打眼。

(10)、燃烧煤层必须用水彻底扑灭余火。

(11)、在远距离移动钻机时，要将钻杆放平。

(12)、钻机再打退台边眼时，要垂直于退台线。

第二节爆破工程

1、爆破参数：

根据实际情况煤层水平分层开采。岩层台阶高度一般为10m,

煤层厚度由0.2m—3.2m,其爆破参数如下表：

穿爆参数智单岩层煤层

节节s

1台阶计算高度Hm103.2

2工作台阶坡面角ao7070

3采掘带宽度Am1212

4扎住内口系数Dmm165110

-L•-L/

5钻孔倾角9o9090

6底盘抵抗线Wm74

mX

7平盘布孔规格aXbm6X54X4

8炮孔密集系数m0.80.9

9钻孔超深em1.50

10炮孔长度Lm11.53.2

11装药长度(前排)Lem7.60.6

25

12填塞长度（前排）Lxm3.92.6

炸药密度啕

13Pm950950

14母赴葡重（刖Qkg134.411.2

3

15每孔爆破量Vin42051.2

16爆破率Xm3/m36.516

炸药平均单耗k9

17qm0.320.22

爆破材料表

单

项目E单耗煤台阶岩台阶合计

年爆破量10m367.4378.0445.4

煤0.22kg/m'；

胺油炸药t石0.32kg/m148.31247.41395.7

导爆索lOm0.075m/m35.05528.934.0

毫秒雷管个0.002个/m，13487711.29059.2

瞬发雷管个0.005个/n?33701927822648

激发枪个1

26

煤层炮孔布置及参数见图

图、煤层炮孔布置及爆破参数示意图

27

爆破参数见表3—3—2

Oo

Oo

9

A6

—I-

o—

—

泽o—

—

oo—

———

oo

——

oo

——

oo

——

oo

——

o

——

o

图、岩层炮孔布置及爆破参数示意图

28

2、起爆方式和起爆顺序

起爆方式为采用非电导爆管微差起爆。

起爆顺序为前排至后排依次起爆。煤、岩石台阶的起爆方式

和起爆顺序相同。

3、二次爆破

露天矿在生产过程出现的二次爆破主要为大块、表土层冬季

冻顶、煤和岩石根底。

4、大块处理

在采装过程中大块由单斗挖掘机挑选旁置，采用冲击锤进行

破碎。或用放炮处理掉。

5、根底处理

预计根底发生在岩石台阶坚硬岩石部位。为降低和避免根底

发生，在岩石台阶爆破可适当加大超深，对少量的坚硬岩石根底

采用浅孔爆破方式处理。

6、一般情况下为连续装药，遇以下情况采用分段装药：

(1)、较小的孔网参数。

(2)、软层岩带及软硬岩层理较明显且硬层不在上部。

(3)、填充长度超过计算长度。

(4)、裂缝孔及移位孔不利于装药。

(5)、煤层要求降低粒度。

7、火工品的领用和使用：

火工品的领用必须设专人负责，每次爆破前必须由队长或穿

爆技术员核准领用数量并签字后，方可去驻矿供应站开票领取。

29

如遇特殊情况，所领取的火工品有剩余，必须把所剩余部分全部

退回驻矿供应站火药库。

8、爆破工程质量要求：

(1)、爆破后爆堆要保证一定的规模，爆堆伸出不得超出掌子

面高度的2倍。

(2)、采过后的平盘上不得出现高0.5-0.7m,直径3-5m以

上的拉底。

(3)、爆破后，立即对伞檐和悬浮大块进行处理。

(4)、爆破前必须把平盘的杂物清理干净。

9、做炮头

(1)、核对雷管数量，距离炮区5米的地方做炮头。使用起

爆弹做炮头，或者水胶做炮头，水胶做炮头要先用木棒将塑料袋

捅开，不可以用雷管直接插入炸药，做好了的炮头放在离炮区3

米以外。

(2)、起爆具要在箱子内存放，没有插入雷管的起爆具不允

许长时间在地面上摆放。

(3)、现场使用起爆弹时要设专人管理，每次用完起爆弹要

清点起爆弹的数目。

(4)、用起爆具制作炮头时，雷管要轻轻插入起爆具，不允

许冲撞起爆具。

10、装药作业：

(1)、装药前必须清理爆区内障碍物。

30

(2)、装药区域外缘插红旗或其它警示标志，以标示警戒区。

(3)、非爆破作业人员和无关设备不准进入警戒区。

(4)、火工品的领用必须由专人负责，由队长或穿爆段技术员

核准数量签字后，方可去驻矿供应站开票领取。运载火工品应使

用专用车辆，严禁人货混装，雷管、炸药不得混装。

(5)、火工品领、用、退的数量要吻合，账目清楚，不得丢失

和私存，不准擅自销毁或挪作它用，所领火工品有剩余时，必须

当班全部退回驻矿供应站。

(6)、装、卸、运火工品要轻拿轻放，不准投掷、冲击或碰撞,

更不准踩压。人力搬运时，每次不得超过40kg。

(7)、火工品在指定地点摆平放稳，爆破区域20m内不得有热

源、烟