第一節(jié)? 編制說明及依據(jù)
??????? 一、編制說明
??????? 神東礦區(qū)活雞兔井（一期）生態(tài)環(huán)境綜合治理工程（二區(qū)）剝挖工程一標(biāo)段開采范圍內(nèi)存在有大量采空區(qū)。為了保證采剝安全，并保障員工在生產(chǎn)作業(yè)過程中的人身安全，結(jié)合采空區(qū)實(shí)際情況及近期采空區(qū)作業(yè)現(xiàn)狀，特制定本標(biāo)段采空區(qū)安全專項(xiàng)治理方案。
??????? 二、?編制依據(jù)
??????????? 1、項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案及施工設(shè)計(jì)圖紙；
??????? 2、《煤礦安全規(guī)程》及其它相關(guān)依據(jù)性文件，現(xiàn)行的法律法規(guī)、規(guī)范等；
??????? 3、《中華人民共和國(guó)礦山生產(chǎn)法》（1992年5月7日）；
??????? 4、《中華人民共和國(guó)礦山生產(chǎn)法實(shí)施條例》（1996年10月11日）；
??????? 5、《煤炭工業(yè)露天礦設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB20197-2005）；
??????? 6、《中華人民共和國(guó)煤炭法》（1996年8月29日）；
??????? 7、、《中華人民共和國(guó)勞動(dòng)法》（1994年7月第八界全國(guó)人大常委會(huì)第八次會(huì)議通過）；
??????? 8、、《中華人民共和國(guó)職業(yè)病防治法》(2001年10月27日第九屆全國(guó)人大常委會(huì)第二十會(huì)議通過);
????????? 9、神木縣政府有關(guān)文件及建設(shè)單位相關(guān)文件；
??????? 第二節(jié)? 采空區(qū)管理組織機(jī)構(gòu)及職責(zé)
??????? 為采空區(qū)施工、治理安全，確保施工質(zhì)量、工期，我公司項(xiàng)目部特成立了采空區(qū)作業(yè)安全管理機(jī)構(gòu) 。
??????????? 一、采空區(qū)作業(yè)安全管理小組
??????? 為了貫徹落實(shí)采空區(qū)安全治理方案，保障安全生產(chǎn)及員工生產(chǎn)作業(yè)期間的人身安全，成立采空區(qū)作業(yè)安全管理小組，各成員如下：?
??????? 組? 長(zhǎng)：高軍偉
??????? 副組長(zhǎng)：申喜軍? 蔡龍興? 李剛
??????? 成? 員：生產(chǎn)技術(shù)辦? 安管辦? 各生產(chǎn)區(qū)隊(duì)。
??????????? 二、安全管理小組成員崗位及部門職責(zé)
??????? 組? 長(zhǎng)：負(fù)責(zé)采空區(qū)作業(yè)的全面管理。
??????????? 副組長(zhǎng)：對(duì)采空區(qū)作業(yè)的實(shí)施方案的科學(xué)性、合理性進(jìn)行把關(guān)，協(xié)助組長(zhǎng)進(jìn)行全面管理。
??????????? 生產(chǎn)技術(shù)辦：負(fù)責(zé)采空區(qū)安全治理方案的日常執(zhí)行管理工作，協(xié)助日常監(jiān)督工作，負(fù)責(zé)本方案的制定、修改及完善工作。
??????? 安管辦：負(fù)責(zé)監(jiān)督本方案的落實(shí)情況，及時(shí)制止生產(chǎn)中存在的不安全行為，并對(duì)本方案提出安全生產(chǎn)的意見和建議。
??????? 各生產(chǎn)區(qū)隊(duì)：負(fù)責(zé)組織本隊(duì)員工認(rèn)真學(xué)習(xí)本安全治理方案，并在生產(chǎn)中嚴(yán)格執(zhí)行。
??????? 采空區(qū)管理是活雞兔井安全生產(chǎn)管理中極為重要的部分，要求各個(gè)崗位、部門在采空區(qū)作業(yè)過程中嚴(yán)格執(zhí)行以下管理措施：
??????? 第一，在采空區(qū)作業(yè)以前，必須將本實(shí)施方案?jìng)鬟_(dá)貫徹到每一位員工，使每位員工學(xué)習(xí)掌握，經(jīng)培訓(xùn)考試合格后方可上崗作業(yè)。
??????? 第二，必須嚴(yán)格按照崗位職責(zé)辦事，無論哪一級(jí)人員，不得更改既定的措施。
??????? 第三，在采空區(qū)作業(yè)過程中，所有環(huán)節(jié)執(zhí)行“三不作業(yè)”原則，即：前一環(huán)節(jié)措施未落實(shí)不作業(yè)，本環(huán)節(jié)措施不明確不作業(yè)，遇見突發(fā)隱患不作業(yè)。一定要嚴(yán)格按照既定的應(yīng)急響應(yīng)程序執(zhí)行。
??????? 第三節(jié)? 采空區(qū)作業(yè)安全隱患分析
??????? 經(jīng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，該工程采空區(qū)作業(yè)主要存在以下安全隱患：
??????? 一、頂板垮塌陷落造成人員傷亡、設(shè)備損壞
??????? 在空巷上方作業(yè)時(shí)，作業(yè)的設(shè)備有鉆機(jī)、液壓挖掘機(jī)、自卸汽車以及其他輔助設(shè)備及操作人員，所以空巷頂板一旦塌陷，容易造成人員傷亡或設(shè)備損壞。
??????? 二、煤炭自燃可能引發(fā)火災(zāi)
??????? 空巷在未露天開采前是密閉的，露天開采后和外界空氣連通，可能引起煤炭自燃，進(jìn)而引發(fā)采區(qū)內(nèi)火災(zāi)。
??????? 三、老采空區(qū)內(nèi)有可能存在高溫區(qū)或在開采過程中產(chǎn)生高溫區(qū)，從而在爆破裝藥時(shí)引發(fā)意外。
??????? 四、采空區(qū)內(nèi)積水
??????? 從設(shè)計(jì)及勘探資料來觀察，采空區(qū)巷道內(nèi)低凹處有近1m深的積水，工作面推進(jìn)方向與煤層傾向一致，造成人員傷亡和設(shè)備損壞可能性較小。
??????? 五、采空區(qū)有害氣體
??????? 空巷在未露天開采前是密閉的，露天開采后和外界空氣連通，可能引起煤炭自燃、伴有氣體、煙霧冒出、對(duì)人體造成傷害。
??????? 針對(duì)上述安全隱患，制定本治理方案。
??????? 第四節(jié)? 采空區(qū)施工方案
??????? 為施工安全，提高效率，減少困難，降低危害，確保鉆機(jī)、挖機(jī)等大型機(jī)械、設(shè)備安全進(jìn)入工作面進(jìn)行施工作業(yè)。我們所采用的方法是，按露天臺(tái)階開采方式循環(huán)漸進(jìn)。其主要工藝是：首先探清地下采空區(qū)的形狀和確定采空區(qū)頂板臺(tái)階的最小安全厚度，再根據(jù)最小安全厚度和施工大型機(jī)械、設(shè)備確定末臺(tái)階高度和根據(jù)其他因素選擇其余爆破參數(shù)，然后進(jìn)行剝挖。
??????????? 實(shí)踐證明，只要探明了地下采空區(qū)的形狀，確定末臺(tái)階的最小安全厚度，有適宜的鉆孔設(shè)備，選用合理的爆破參數(shù)和采剝工藝，地下采空區(qū)頂板巖體可以用露天開采方法來剝挖。保證正常臺(tái)階剝挖過渡到末臺(tái)階時(shí)，能有效地剝挖采空區(qū)頂板上全部巖體，同時(shí)也證明：
??????????? 1、地震CT技術(shù)探測(cè)采空區(qū)形狀和體積誤差小，基本上能反映地下采空區(qū)的實(shí)際情況。
??????????? 2、可以采用厚跨比估算法和普氏拱理論估算法來確定采空區(qū)末臺(tái)階的最小安全厚度，而且適用可靠。
??????????? 3、采剝末臺(tái)階巖體的爆破參數(shù)確定合理，工藝先進(jìn)。
??????????? 一、末臺(tái)階最小安全厚度的確定
??????? 在采空區(qū)頂板巖體中，最后采剝的臺(tái)階，稱之為末臺(tái)階，它在人員和施工機(jī)械、設(shè)備等的作用下，不發(fā)生塌陷破壞的最小厚度稱為末臺(tái)階最小安全厚度。在采空區(qū)剝挖施工過程中，隨著按露天臺(tái)階開采進(jìn)行，施工臺(tái)階越來越接近采空區(qū)，即采空區(qū)頂板巖體的厚度越來越薄。當(dāng)厚度小于一定數(shù)據(jù)時(shí)，就會(huì)發(fā)生塌陷，造成設(shè)備和人員安全事故。末臺(tái)階的最小安全厚度是保證施工作業(yè)人員和機(jī)械、設(shè)備的安全和有效地開采全部采空區(qū)頂板巖體的關(guān)鍵。
??????????? 1、厚跨比估算法
??????? 當(dāng)采空區(qū)頂板為完整頂板時(shí)，其頂板的厚度H與其跨越采空區(qū)的跨度W之比滿足：H/KW≥0.5，則認(rèn)為頂板是安全的。
??????? 式中：K--安全系數(shù)，取1.3)；
????????????? H--頂板厚度，m；
????????????? W--采空區(qū)巷道的跨度，最大取8m；
??????? 得出頂板安全厚度H為5.2m.
??????? 2、普氏拱理論估算法
??????? 采空區(qū)未坍塌時(shí)，處于自然平衡狀態(tài)，如巖石發(fā)生變形與位移形成壓力拱，其拱高為:
??????????? H=b+h×tan(45-φ/2)
??????????? 式中：H---壓力拱拱高，m；
??????????? φ---巖石內(nèi)摩擦角，（ 取均值28.02?）；
??????????? b---空?qǐng)鰧挾戎?，?m；
??????????? h---空?qǐng)鲎畲蟾叨?，?m（活井1-2煤層最大厚度為9m）；
??????????? ?---巖石強(qiáng)度系數(shù),(保守取法)?、觯?.5～Ⅵa：2；
??????? 普氏壓力拱理論計(jì)算的基本前提是硐室上方的巖石能夠形成自然壓力拱，這就要求硐室上方有足夠的厚度且有相當(dāng)穩(wěn)定的巖體，以承受巖體自重和其上的荷載。因此，計(jì)算出壓力拱拱高H之后，還要加上一定的穩(wěn)定巖層厚度才為最終的安全頂板厚度。本計(jì)算中取穩(wěn)定巖層厚度等于壓力拱拱高，則頂板安全厚度為壓力拱拱高的2倍。我們?nèi)∧┡_(tái)階的最小安全厚度即最小安全厚度為2H=2×6.27=12.54m。
??????? 通過上述兩種計(jì)算和分析，我們確定施工末臺(tái)階最小安全厚度為12.54m。另外，這一厚度參考工程經(jīng)驗(yàn)比法也相近。
??????? 影響露天采場(chǎng)下采空區(qū)頂板安全厚度的因素很多，除巖體本身的強(qiáng)度等內(nèi)在因素外，還有諸如爆破震動(dòng)及地表雨水浸蝕等外在因素。這些因素相互干擾，復(fù)雜多變，構(gòu)成了確定頂板安全厚度的眾多不確定性。因此，具體仍要根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)制定切實(shí)的工藝、措施。
?????????? 二、施工工藝
??????????? 采空區(qū)末臺(tái)階的剝挖，采用KY-250B型鉆機(jī)穿孔，鉆頭直徑d=125mm。炮孔平面呈三角形布置。為了確認(rèn)采空區(qū)頂板的實(shí)際位置，保證△h（炮孔孔底距采空區(qū)頂板的合理高度）的精度，獲得好的爆破效果，在平面上每隔一定距離布置一個(gè)穿透末臺(tái)階剝挖層的探測(cè)孔。采空區(qū)形狀復(fù)雜和采空區(qū)邊界不明確處適當(dāng)加密探測(cè)孔。探測(cè)孔同時(shí)又是爆破孔。探測(cè)孔和其它穿透末臺(tái)階采剝層的炮孔，裝藥前用鐵絲懸吊木塞堵住孔底口。然后在孔內(nèi)木塞上方填3m砂子或巖粉和細(xì)小碎石。炮孔堵塞物為鉆孔礦巖粉。當(dāng)?shù)V巖粉不夠時(shí)用細(xì)砂或細(xì)小碎石堵塞。采用復(fù)式導(dǎo)爆索傳爆，導(dǎo)爆管起爆，排間微差間隔時(shí)間為2 5 ms。大型挖機(jī)挖裝，挖裝時(shí)若遇到原采空區(qū)內(nèi)礦柱，采用QZ-100K簡(jiǎn)易鉆機(jī)處理。穿孔時(shí)，當(dāng)孔位遇到浮碴不能正常穿孔時(shí)，用黃泥加少量石灰和水護(hù)孔。
??????????? 1、爆破參數(shù)的確定
??????????? 采空區(qū)末臺(tái)階采用多排孔微差爆破。爆破參數(shù)的確定程序是，先確定最小的炮孔堵塞長(zhǎng)度l、炸藥單耗q、炮孔孔底距采空區(qū)頂板的合
??????? 理高度△h和孔距a、排距b。
??????? （1）、最小炮孔堵塞長(zhǎng)度l=20d。最小而可靠的炮孔堵塞長(zhǎng)度能充分利用炮孔空間多裝炸藥，擴(kuò)大孔網(wǎng)參數(shù)，充分利用爆炸能量改善臺(tái)階上部巖石的破碎質(zhì)量。
??????? （2）、炸藥單耗按q=0.60～0.65kg/m3。
??????????? （3）、孔底到采空區(qū)頂板的合理高度△h是直接影響末臺(tái)階回采的關(guān)鍵參數(shù)之一。實(shí)際爆破設(shè)計(jì)中，取△h=3m。
??????? （4）、炮孔孔距a=10～12m,爆破中取a=11m。
??????? （5）、通過計(jì)算，炮孔排距b=4m。爆破設(shè)計(jì)布孔時(shí)，在采空區(qū)末臺(tái)階下盤沒有采空的情況下，應(yīng)考慮炮孔超深1.0～1.8m。爆破自由面處無采空區(qū)時(shí)，第一排孔的最小抵抗線W,根據(jù)爆堆坍散距離與巖石移動(dòng)速度而定。依挖機(jī)作業(yè)要求，爆堆坍散距離宜控制在30～35m。前排孔的堵塞長(zhǎng)度一般等于最小抵抗線W。
??????? 2、剝離、采裝和運(yùn)排
??????? 具體執(zhí)行該工程《施工組織設(shè)計(jì)》中的施工組織與設(shè)計(jì)部分。