畢業(yè)設(shè)計（論文）-煤礦村下壓煤搬遷實踐研究_.doc

摘要本文就是圍繞義橋煤礦沈營、駐駕圈村搬遷方案，通過多種比較，對該方案做了詳細的分析和評價。方案設(shè)計中，本著少投入多產(chǎn)出的原則，充分考慮到市場經(jīng)濟條件下煤炭企業(yè)的經(jīng)營特點，提高礦井經(jīng)濟效益，并在確保礦井安全生產(chǎn)的前提下，充分估計到礦井近期和長遠發(fā)展的需要，合理、經(jīng)濟、安全、高效地開采村莊壓煤，保持礦井生產(chǎn)的長期穩(wěn)定，最大限度地提高礦井的綜合經(jīng)濟效益。在完成以上工作的過程中主要解決了以下問題：搬遷方案的確定，方案的經(jīng)濟對比，經(jīng)濟技術(shù)綜合評價；村莊塌陷值的預(yù)計；村莊搬遷規(guī)劃，村莊搬遷計劃安排以及地址選擇；新村址選擇方案對比；壓煤村莊搬遷資金籌備，搬遷資金預(yù)算。通過各種對比分析，最終結(jié)論為：村莊搬遷方案是目前解決村莊壓煤的最有效方法。該方法不僅解放了煤炭儲量，為國家、煤礦增加了經(jīng)濟收入，也進一步推進了中國新農(nóng)村建設(shè)，對政府和人民都有莫大的好處。關(guān)鍵詞：村莊搬遷，條帶開采，新農(nóng)村建設(shè)，塌陷區(qū)治理AbstractThis paper is focusing on coal shenying and zhujiajuan Yi Qqiao village relocation program， and other mining program， program to do a detailed analysis and evaluation， with less input over output， fully taking into account the conditions of a market economy coal enterprises operating characteristics， improve the economic efficiency of mine， and in ensuring mine production safety on the premise that a full estimate of mine recently and long-term development needs， reasonable， economic， security， efficient coal mining villages， mine production to maintain the long-term stability of the mine to maximize the economic benefits. The completion of the work over the course of solving the following major issues : To determine the relocation program， the program of economic comparison economic and technical evaluation;The expected of village collapse value;Planning the relocation of villages， the village relocation arrangements and address of choice. Village site contrast options;Coal preparation village relocation funds， relocation funds budget. Through all kinds of analysis and comparison，the final conclusion is:the pressure to slove the villages current coal is the village relocation program.This program not only liberate the roal resers，increasing income for the state，coal mine，but also advanced the new rural construction，giving the country and the people great benfit.Keywords : village relocation， strip mining， new rural construction，new rural construction，subsidence area management 目錄1、礦井概況11.1 礦井位置及自然地理11.2礦井的外部條件22、礦井地質(zhì)概況32.1井田地質(zhì)特征32.2煤層42.3水文地質(zhì)42.4其它開采技術(shù)條件93、礦井開拓開采103.1 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限103.2 井田開拓103.3井下開采114、村莊及其壓煤情況124.1沈營及駐駕圈村莊及其壓煤情況124.2村莊壓煤量的計算125、村莊搬遷的必要性165.1移交采區(qū)概況165.2一、二采區(qū)村莊情況165.3村莊搬遷的必要性分析176、地表變形預(yù)計226.1變形預(yù)計參數(shù)226.2預(yù)計結(jié)果227 、村莊搬遷與新農(nóng)村建設(shè)277.1義橋煤礦采區(qū)接續(xù)情況277.2村莊搬遷的意義277.3村莊搬遷與新農(nóng)村建設(shè)288、村莊搬遷方案328.1村莊搬遷原則328.2村莊搬遷方案329、村民新居建設(shè)方案349.1新居建設(shè)方案349.2新址居民區(qū)設(shè)計圖359.3關(guān)于新民居的戶型選擇369.4新舊民居對比4010、搬遷過程中部分細則的說明4410.1村莊搬遷房屋面積的丈量4410.2土地征收4711、塌陷區(qū)綜合治理5111.1方案一 ：疏排法和挖深墊淺法結(jié)合5211.2 方案二 疏排法和煤矸石充填法結(jié)合57結(jié)論60致謝詞61參考文獻62附錄 英語文獻翻譯751、礦井概況1.1 礦井位置及自然地理義橋礦井位于山東省汶上縣義橋鄉(xiāng)境內(nèi)，距汶上縣城區(qū)12km。其范圍均以探礦權(quán)登記邊界為界。地理坐標(biāo)：東經(jīng)11631001163530，北緯353900354130，東西長約6.8km，南北寬約4.6km，面積約31.4km2，其中含煤面積約18.0km2，含煤區(qū)域內(nèi)共有村莊14個。礦井地質(zhì)儲量9861.8萬t ，村莊壓煤3300多萬t，占礦井地質(zhì)儲量的三分之一?？紤]搬遷部分村莊后可采儲量為3434.4萬t。礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造比較發(fā)育，共揭示斷層66條。含煤地層為下二迭統(tǒng)山西組和上石炭統(tǒng)太原組，主采煤層為3下煤層，煤層厚度1.406.24m，平均4.20m，屬較穩(wěn)定煤層。其煤質(zhì)為低中灰、特低低硫、低磷、高特高發(fā)熱量、粘結(jié)性能好的氣煤、1/3焦煤。精煤均可用作煉焦配煤。礦井設(shè)計生產(chǎn)能力0.45Mt/a。礦井于2003年6月正式開工建設(shè)，建設(shè)工期21個月， 2005年3月生產(chǎn)系統(tǒng)開始試運行。1.1.1 地形地貌區(qū)內(nèi)地形平坦，地面標(biāo)高42.2345.68m，地勢東北高西南低，地形坡度0.82。1.1.2 氣象本區(qū)為溫帶半濕潤季風(fēng)區(qū)，屬于大陸性氣候，四季分明。 據(jù)濟寧氣象站1959年1月至1991年11月的觀測資料： 年平均氣溫為13.5。 多年平均最低氣溫月為 1 月，月平均最低氣溫-9。8 （1963年1月）； 日最低氣溫-19.4 (1964年2月18日)；7月份氣溫最高，月平均最高氣溫34.3(1957年7月)；日最高氣溫41.6 (1960年6月21日)。年平均降水量688.86mm，最小347.90mm(1988年)，最大1186.0mm(1964年)。降雨多集中在78月份，日最大降雨量177.1mm(1965年7月9日)。1.1.3 自然地震據(jù)地震歷史資料記載，濟寧地區(qū)自公元前618年至公元1937年8月1日共發(fā)生地震128次，其中破壞性地震11次。1977年，山東省地震局將該地區(qū)劃為67度地震烈度帶。1.1.4 工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟簡況本井田所在汶上縣面積877km2，人口72.6萬人，人口密度每平方公里828人。1999年國民生產(chǎn)總值24.2億元。其中:農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值15.2億元，糧食作物主要以種植小麥、玉米、棉花、油料等為主，經(jīng)濟作物主要為疏菜、瓜果、畜牧業(yè)和水產(chǎn)業(yè)。工業(yè)總產(chǎn)值7.1億元。該區(qū)地下礦床(煤)的開發(fā)與利用，必將帶動本區(qū)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，加速當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展。圖1-1 義橋煤礦附近地理情況圖圖1-2 義橋煤礦工業(yè)廣場三維可視圖圖1-3 義橋煤礦地理位置圖31.2礦井的外部條件1.2.1運輸條件兗(州)新(鄉(xiāng))鐵路橫穿井田南側(cè)，距濟寧車站38km，西到菏澤與京九鐵路相連，至新鄉(xiāng)與京廣鐵路相接，東至兗州與京滬鐵路線和兗(州)石(臼所)鐵路連通。兗(州)汶(上)公路橫貫井田區(qū)東北側(cè)，公路四通八達，交通十分方便。運煤公路由工廣西北角向西直接與105國道相接，已建成通車。1.2.2電源條件本礦井電源引自井田西北部的中都220kV變電站和汶上110kV變電站，工廣內(nèi)已建成35kv變電所，且已運行。1.2.3水源條件礦井的水源為第四系沖積層砂層水，已建好兩口水源井，供水可靠。1.2.4村莊及土地情況井田內(nèi)對3煤層開采影響較大的村莊有12個，其中沈營、駐駕圈、崗上、豆村及南李村等五個村莊都處在主要開采區(qū)域的上方，壓煤量大，直接影響著礦井的服務(wù)年限和企業(yè)的經(jīng)濟效益。其余村莊則在煤層賦存區(qū)的邊緣，壓煤量較少，對礦井開采影響較小。2、礦井地質(zhì)概況2.1井田地質(zhì)特征2.1.1地層1 第四系(Q):厚165.40282.30m，平均243.26m。地層?xùn)|、東南部厚，西、西北部變薄。由粘土、鈣質(zhì)粘土、砂質(zhì)粘土、砂及砂礫層組成，分為上、中、下三組。本系屬河湖相沉積與下伏地層呈不整合接觸。2 侏羅系上統(tǒng)蒙陰組(J3)：本組地層僅汶106鉆孔揭露，厚度235.40m，分上下兩個亞組。本組地層底部多有紫紅色砂礫巖，與下伏地層呈不整合接觸，易于區(qū)分。3 二迭系(P)：上統(tǒng)上石盒子組(P21):最大殘留厚度421.70m，平均194.36m，井田南部保留較厚。本組屬干熱條件下的河湖相沉積。下統(tǒng)下石盒子組(P12)：殘留厚25.3068.90m，平均48.94m。下統(tǒng)山西組(P11)：厚39.8088.40m，平均69.07m，含煤4層(1、2、3上、3下，其中3下煤層厚度大，儲量豐富，為本區(qū)主采煤層。4 石炭系(C):包括上統(tǒng)太原組和中統(tǒng)本溪組太原組(C3):全井田普遍發(fā)育，厚175.20179.80m，平均177.50m，含石灰?guī)r12層，其中三、十下灰厚度大且穩(wěn)定；五、七、八灰較穩(wěn)定。含煤19層，大部分煤層厚度小于可采厚度，僅16煤層局部可采，但可采面積小。本溪組(C2)：厚度31.20m，主要由紫紅色、灰綠色泥巖，粉砂巖和薄層石灰?guī)r組成，偶見19煤層。含石灰?guī)r四層(十二、十三、十四、十五灰)。5 奧陶系中下統(tǒng)(O1O2):據(jù)鄰區(qū)鉆孔揭露地層總厚800m左右，本區(qū)揭露厚度34.16m，巖溶較發(fā)育，為本區(qū)主要含水層。2.2煤層本區(qū)含煤地層為下二迭統(tǒng)山西組和上石炭統(tǒng)太原組，平均厚246.70m。共含24煤層，其中山西組含煤4層，太原組含煤20層，平均總厚15.39m，含煤系數(shù)6.24%?？刹擅簩佑?上、3下、16層，9、15上、15下、17、18中煤層有個別點達可采。3上煤層：位于山西組中上部，上距2煤層10.1411.46m，平均10.80m，下距3下煤層1.6125.46m，平均11.35m。可采面積1.44km2，煤層厚度0.992.55m，平均1.78m。一般含1層夾石，巖性為泥巖、炭質(zhì)粉砂巖。頂板主要為粉砂巖，少數(shù)為粗、細砂巖。底板主要為泥巖、粉砂巖，少數(shù)為細砂巖。 3下煤層：位于山西組中上部，上距2煤層13.4552.90m，平均35.57m。下距三灰43.9857.34m，平均51.08m?？刹擅娣e14.36km2，煤層厚度1.406.24m，平均4.20m。一般含一層夾石，部分孔中見2層夾石。頂板主要為泥巖、細砂巖，次為中砂巖、粉砂巖，個別孔有粉砂巖、泥巖偽頂。底板主要為砂質(zhì)泥巖、泥巖，少數(shù)粉砂巖、細砂巖，個別孔有粉砂巖、細砂巖偽底。為井田主要可采煤層，屬較穩(wěn)定煤層。16煤層：位于太原組下部，十下灰為其直接頂板，下距17煤層5.2012.35m，平均9.67m，煤層厚度0.471.20m，平均0.95m。一般含一層夾石，可采面積3.80km2，可采范圍內(nèi)平均厚度1.07m，在井田東部和北部該煤層受巖漿巖影響嚴(yán)重，煤層可采性較差。2.3水文地質(zhì)義橋井田位于濟寧煤田以北，寧陽汶上煤田中部，南與唐陽煤礦為鄰，東、北、西三面為人為劃定的勘探邊界。為全隱蔽的石炭二迭紀(jì)煤田，第四系松散層厚165.40282.30m，平均243.56m。2.3.1 含水層井田內(nèi)含水層自上而下依次為第四系砂、礫層孔隙含水層，山西組3煤層頂、底板砂巖裂隙含水層，太原組三灰、十下灰?guī)r溶裂隙含水層及中奧陶統(tǒng)石灰?guī)r巖溶裂隙含水層。 其中3煤層頂、底板砂巖為開采上組煤的直接充水含水層。1、第四系砂、礫層孔隙含水層井田內(nèi)第四系厚度變化趨勢為東及東南部厚，西及西北部變薄。井田東北角汶8-2孔附近最厚達282.30m，為沖洪積物，按其沉積環(huán)境、巖性組合、水文地質(zhì)特征，結(jié)合物性特征，分為上、中、下三組，其中上、下兩組為含水段，中組為相對隔水段。（1）上組(Q上)由棕褐黃色、灰黃色砂、砂礫層、粘土質(zhì)砂及粘土、砂質(zhì)粘土相間沉積而成。厚85.60100.60m。一般厚90m左右。砂層松散，透水性較好，含較穩(wěn)定的砂層59層，砂層厚2.7044.20m。據(jù)濟寧三號井田精查階段抽水試驗，水位高程32.6833.40m，單位涌水量0.7751.521L/s.m，水化學(xué)類型為HCO3.CL-Ca.NaHCO3-Ca.Na型，礦化度0.630.67g/L，屬強富水孔隙含水層，為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生活用水主要水源。（2）下組(Q下)由灰綠、灰黃色中、細砂粘土質(zhì)砂夾粘土、砂質(zhì)粘土組成。厚49.40102.80m，一般厚8.00m左右，含砂210層砂層厚24.3053.00m。初期采區(qū)范圍內(nèi)，第四系下組底部多為粘土和砂質(zhì)粘土。汶12-3和汶20-2孔對本組進行抽水試驗，單位涌水量為0.006580.00913L/s.m，水位高程為29.6929.83m，富水性較弱，水化學(xué)類型為HCO3-Ca.Na和HCO3.SO4-Na.Ca型，礦化度0.3560.431g/L。該組覆蓋于各基巖含水層隱伏露頭之上，是各基巖含水層的補給水源。2、山西組3煤層頂、底板砂巖裂隙含水層3下煤層頂板砂巖以灰白色中、細砂巖為主，局部為粗砂巖，厚11.5043.52m，平均30.01m；底板砂巖多為灰白色細砂巖，局部為中、粗砂巖，厚3.2016.70m，平均7.76m。3下煤層頂、底板砂巖厚19.8055.30m，平均37.77m，局部裂隙較發(fā)育，被方解石充填。共有20個鉆孔穿過3下煤層頂、底板砂巖，僅在南部汶101孔沖洗液漏失量0.64m3/h，漏水孔率5.0%，充水空間不發(fā)育。精查階段在汶14-1和汶22-1孔抽水試驗2次，水位高程34.2337.06m，單位涌水量0.001630.00322L/s.m，富水性弱，礦化度0.5750.638g/L，水化學(xué)類型屬HCO3-Na型，為開采3下煤層的直接充水含水層。3、太原組第三層石灰?guī)r巖溶裂隙含水層三灰厚2.404.70m，平均3.54m，淺部較薄，向深部漸厚，有21個鉆孔穿過三灰，僅在淺部汶20-2孔漏水(漏失量1.0m3/h)，漏水孔率4.76%，充水空間不發(fā)育，汶18-1孔抽水試驗，三灰厚3.80m，底板高程-625.33m，巖芯完整，抽水40分鐘后抽干，水位高程28.17m，富水性弱。鄰區(qū)新驛井田汶135孔(三灰底板高程-241.52m)抽水試驗單位涌水量為0.193L/s.m，富水性中等，水化學(xué)類型為HCO3.CL-Na.Ca型，礦化度0.489g/L；而埋藏較深的汶7-1(底板高程-454.13m)和汶2-1孔(底板高程-333.09m)單位涌水量僅為0.01080.0688L/s.m，富水性弱。說明三灰富水性極不均一，淺部富水性中等，深部富水性變?nèi)?。三灰上?下煤層43.9857.34m，平均51.08m，淺部三灰水因為有較厚的隔水層阻隔，對開采3下煤不構(gòu)成直接充水威脅，只有巷道穿過三灰時才會充水。4、太原組十下灰?guī)r溶裂隙含水層厚3.555.55m，平均4.79m，全井田共有7個鉆孔揭露十下灰，未發(fā)現(xiàn)漏水孔，充水空間不發(fā)育，汶24-1孔十下灰固定孔抽水試驗，巖心完整，裂隙不發(fā)育，且被方解石充填，抽水試驗出水5分鐘即抽干，水位恢復(fù)極緩慢，說明其富水性極弱。據(jù)兗州煤田興隆莊煤礦抽水試驗資料，水位高程27.3140.73m，單位涌水量0.00020.27L/s.m，富水性極不均一，礦化度0.270.41g/L，水化學(xué)類型屬HCO3-Cu-HCO3.CL-Ca型。5、奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層井田內(nèi)揭露奧灰鉆孔1個(汶24-1)，揭露厚度34.16m，裂隙較發(fā)育，充填或不完全充填方解石脈。鄰區(qū)新驛井田汶7-1孔漏水，漏水點上距奧灰頂界7.44m，漏失量大于15m3/h，奧灰埋深大于-600m，抽水試驗水位高程29.18m，單位涌水量0.0274L/s.m，富水性弱，水化學(xué)類型為HCO3.SO4-Ca.Mg.Na型，礦化度0.584g/L。濟寧煤田三號井田曾施工60個揭露奧灰孔，證明隨著埋藏深度的不同，奧灰富水性具有明顯的垂向變化規(guī)律(見表2-1)。表2-1 濟寧三號井田奧灰富水性垂向變化規(guī)律表16煤底板標(biāo)高(m)漏水孔率(%)單位涌水量(l/s.m)礦化度(g/l)水質(zhì)類型富水性-50042%0.09871.83420.58110.6184HCO3.SO4-Ca.Mg強-500-70024%0.04140.02452.151SO4-Ca弱-7000更弱由于本井田揭露奧灰鉆孔少，因此奧灰的富水性有待進一步勘探查明。除上述含水層外，石盒子組砂巖共有18個鉆孔穿過，有4孔漏水(漏失量0.636.0m3/h)，漏水點分別在石盒子組砂巖的上部或下部，充水空間較發(fā)育，但距3下煤層最小間距71.58m，對開采3下煤層無直接充水威脅。2.3.2 隔水層井田內(nèi)隔水層自上而下主要有：第四系中組隔水層，石盒子組隔水層，16煤層下覆隔水層。1、第四系中組隔水層由灰綠色、褐黃色粘土、砂質(zhì)砂土夾砂層組成，厚68.2094.60m，平均81.99m，含砂層39層，砂層多為透鏡狀，連續(xù)性較差，粘土類地層約占本層總厚的70%，粘土層的隔水性能良好，能有效地阻止大氣降水，地表水及第四系上組水與基巖含水層的水力聯(lián)系。2、石盒子組隔水層組上石盒子組殘厚0518.60m，下石盒子組殘厚068.95m，均以厚層泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，間夾中、細砂巖，能起到良好的隔水作用，阻止第四系水的下滲。此外，太原組中的泥巖、砂質(zhì)泥巖、隔水性能良好，阻隔了各含水層之間的水力聯(lián)系。2.3.3 斷層的導(dǎo)、富水性井田內(nèi)共有9孔見12個斷層點，均未發(fā)現(xiàn)漏水，表明斷層帶充水空間不發(fā)育。2.3.4 地下水的補給及排泄條件井田內(nèi)無較大河流，大氣降水與第四系上組含水層水力聯(lián)系密切，由于第四系中組粘土類隔水層發(fā)育良好，因此各基巖含水層與地表水、大氣降水無直接水力聯(lián)系。井田內(nèi)各基巖含水層露頭均隱伏于第四系之下，接受第四系下組砂礫層水補給。隨著工農(nóng)業(yè)用水量增大，人工取水成為地下水的主要排泄方式。由于井田內(nèi)無長期觀測孔，因此各含水層的動態(tài)變化規(guī)律及其相互關(guān)系有待進一步查明。2.3.5 井田水文地質(zhì)類型開采3下煤層的直接充水含水層主要為3煤層頂、底板砂巖，富水性弱，在其露頭附近，開采3下煤層冒裂帶高度可達第四系下組砂礫含水層，其富水性弱，因此本井田開采3下煤層的水文地質(zhì)類型為裂隙類簡單型。2.4其它開采技術(shù)條件2.4.1 各煤層頂?shù)装鍘r性特征根據(jù)煤層頂、底板特征，結(jié)合鄰近生產(chǎn)礦井實際資料，認為3下煤層頂、底板均為不穩(wěn)定較穩(wěn)定。2.4.2 瓦斯、煤塵及煤的自燃該區(qū)瓦斯含量低，屬瓦斯風(fēng)化帶范疇，但由于區(qū)內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜，又有巖漿巖侵入，局部瓦斯含量可能較高。各煤層均有煤塵爆炸危險性。3下煤層有自燃傾向。 2.4.3 地溫本井田沿用區(qū)域確定的恒溫點的深度55m、溫度16.5。2.4.4地質(zhì)儲量參加地質(zhì)儲量計算的煤層：3上、3下、16煤層共3層。據(jù)精查勘探報告全區(qū)共獲得A+B+C+D級煤炭儲量9861.8萬t ，其中能利用儲量9383.9萬t。在能利用儲量中3上煤層305.5萬t（均為C級），3下煤層9078.4萬t（A+B+C+D級），A+B+C級工業(yè)儲量5826.0萬t，A+B級占A+B+C級的37；全區(qū)QM7380.2萬t，1/3JM2481.6萬t。3、礦井開拓開采3.1 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限3.1.1礦井設(shè)計生產(chǎn)能力礦井設(shè)計生產(chǎn)能力0.45Mt/a。3.1.2礦井服務(wù)年限礦井考慮搬遷部分村莊后可采儲量為3434.4萬t，采用1.4的儲量備用系數(shù)，礦井的服務(wù)年限為54.5年。 3.2 井田開拓3.2.1開拓方式采用立井結(jié)合集中下山開拓方式。3.2.2井口及工業(yè)場地位置的選擇井口及工業(yè)場地位置位于義橋村東側(cè)、汶183鉆孔以北約150m設(shè)置工業(yè)場地。采用主、副兩個井筒開拓礦井主采的3下煤層。3.2.3水平劃分與標(biāo)高 水平劃分礦井第一水平標(biāo)高-335m，第二水平確定在-540m，作為主水平開采南區(qū)。YF32斷層以北部分為東區(qū)，是礦井后期開采塊段，此部分煤層埋藏較深，在-480-660m之間，該區(qū)第二個水平確定為-480m，采用集中下山開拓開采。3.2.4大巷布置布置兩條開拓大巷（集中下山），一條為軌道大巷（軌道集中下山）兼進風(fēng)，另一條為膠帶輸送機集中下山兼回風(fēng)。并盡可能沿煤層布置。3.2.5采區(qū)劃分及開采順序采區(qū)劃分: 本著合理開采、簡化工藝、有利于機械化開采并保證接續(xù)的原則，根據(jù)煤層賦存特點、斷層切割及大巷布置等實際情況，將3下煤層分為六個采區(qū)和一個后備采區(qū)。開采順序:采區(qū)的開采順序按照先近后遠、先易后難的原則一采區(qū)至六采區(qū)順序接續(xù)。3.3井下開采3.3.1采煤方法采用走向長壁輕型支架放頂煤采煤法，同時也在部分村莊影響區(qū)采用短壁開采。對3上煤層的開采，由于煤層相對比較薄，與3下煤層間距在11m左右，開采范圍小，為充分利用煤炭資源，確定與3下煤層聯(lián)合開采。聯(lián)合開采時，上下工作面的錯距不小于60m，采用高檔炮采。3.3.2采區(qū)布置表3-1 采區(qū)劃分及開采順序表采區(qū)名稱可采儲量（萬t）生產(chǎn)能力（萬t/a）服務(wù)年限（a）開采起止時間（a-a）接續(xù)采區(qū)一668.44510.60-10.6二二599.6459.510.6-20.1三三914.94514.520.1-34.6四四135.9452.234.6-36.8五五578.1459.236.8-46.0六六149.8452.442.5-48.4后備采區(qū)4、村莊及其壓煤情況4.1沈營及駐駕圈村莊及其壓煤情況沈營、駐駕圈村莊壓煤具體情況見下表表4-1 沈營及駐駕圈村莊及其壓煤情況表兩村村莊房屋結(jié)構(gòu)類型較多，早期建筑的房屋結(jié)構(gòu)簡陋、質(zhì)量較差，近年來新建的房屋質(zhì)量相對較好，但每戶房屋大多是多橦連在一起，形成了一個整體面積較大的四合院，各房屋之間未留設(shè)沉降縫、甚至有共用墻，造成房屋的整體抗變形性能較低。4.2村莊壓煤量的計算4.2.1村莊煤柱的留設(shè)參照鄰近礦井如岱莊、唐陽等礦井地表塌陷觀測資料，結(jié)合本井田的地質(zhì)情況，第四系地層移動角取45，煤系地層取75。根據(jù)建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程村莊磚瓦房、磚木、磚混結(jié)構(gòu)平房或變形縫區(qū)段小于20m的兩層樓房受保護等級屬于，維護帶寬度為10m。村莊煤柱以上述條件留設(shè)，其寬度計算公式為： 式中：L村莊邊界與煤柱邊界間距，mHQ第四系厚度，mHJ煤層底板以上基巖段厚度，m沈營、駐駕圈分東、西、南、北四面，第四系厚度分別參考附近鉆孔、基巖厚度取近似平均值計算得出的L值見表4-2。表4-2 村莊煤柱寬度計算表村莊名稱煤柱方位參考鉆孔村莊一側(cè)煤柱寬度（m）HQHJL沈營東側(cè)汶208252.7227.62324西側(cè)汶20-1240.0354.39345南側(cè)汶18-1249.1361.21356北側(cè)汶18-2249.0132.27294駐駕圈東側(cè)汶8-1251.1128.9296西側(cè)汶14-1250.7249.3327南側(cè)汶12-2246.4369.3355北側(cè)汶12-1257.8232.2330根據(jù)上表中得出的L值，分別將村莊邊界向相應(yīng)的方位擴大相應(yīng)的寬度即得到村莊煤柱的一側(cè)邊界線，各側(cè)邊界線延長后得到的多邊形就是整個村莊的保護煤柱邊界。在計算機內(nèi)測量得沈營的保護煤柱面積為1070315m2，駐駕圈的保護煤柱面積為1285217m2。4.2.2村莊壓煤量計算根據(jù)山東省寧陽汶上煤田義橋井田勘探地質(zhì)（精查）地質(zhì)報告中儲量的計算方法： 區(qū)內(nèi)絕大部分塊段煤層傾角15，采用地質(zhì)塊段法和煤層偽厚及水平面積直接在煤層底板等高線圖上計算煤層儲量。 地質(zhì)儲量計算公式如下： 式中： Q為地質(zhì)儲量(萬t)A為煤層賦存面積(m2) ，在計算機內(nèi)量得M為煤厚D為視密度(t/m3)?？刹擅簩右暶芏纫姳?-3。表4-3 可采煤層視密度一覽表煤層名稱煤 類視 密 度備 注兩極值平均值3上QM1.471.481.483下QM1.341.461.411/3JM1.351.421.38兩村莊占壓煤的地質(zhì)儲量見表4-4。 可采儲量計算公式如下： 式中：Q可為可采儲量(萬t)A可為可采面積(m2) ，在計算機內(nèi)量得M、D同上式C采區(qū)回采率，根據(jù)規(guī)范規(guī)定：3上煤層取0.8， 3下煤層取0.75沈營、駐駕圈兩村占壓煤的可采儲量見表4-5。表4-4 村莊壓煤量計算表項目村莊名稱壓煤面積A3上/3下（m2）煤厚M3上/3下(m)視密度D3上/3下(t/m3)壓煤量3上/3下 （萬t）沈營地質(zhì)儲量一采區(qū)398070/3980701.78/4.21.48/1.4104.9/234.1三采區(qū)0/6070180/3.2/1.380/268.1小計104.9/502.2607.1駐駕圈地質(zhì)儲量一采區(qū)168834/4261241.78/4.21.48/1.4144.5/252.4二采區(qū)162725/6938781.2/4.61.48/1.3828.9/408.0小計73.4/660.4733.8合 計1340.9表4-5 村莊壓煤量計算表 項目 村莊名稱壓煤面積A3上/3下（m2）煤厚M3上/3下(m)視密度D3上/3下(t/m3)采區(qū)回采率C壓煤量3上/3下 （萬t）沈營可采儲量一采區(qū)232500/309981.78/4.21.48/1.400.8/0.7549.0/136.7三采區(qū)0/4924520/3.20/1.380/0.750/163.1小計49.0/299.8348.8駐駕圈可采儲量一采區(qū)136179/4299321.78/4.21.48/1.400.8/0.7528.7/189.6二采區(qū)116836/4849821.2/4.61.48/1.380.8/0.7516.6/230.9小計45.3/420.5465.8合 計814.6由上述計算可見，沈營村壓煤面積為1005088， 壓煤量為：地質(zhì)儲量607.1萬t，可采儲量348.8萬t 。駐駕圈村壓煤面積為1115044，壓煤量為：地質(zhì)儲量733.8萬t，可采儲量465.8萬t 。兩村占壓可采儲量共計814.6萬t。5、村莊搬遷的必要性 5.1移交采區(qū)概況5.1.1移交采區(qū)范圍及開采條件一采區(qū)為移交采區(qū)，南界為F20斷層，北到Y(jié)F29斷層和3下 、3上煤層沖刷邊界；東為YF33斷層，西以YF8斷層為界，面積約1.7km2。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造相對較復(fù)雜，除邊界斷層外，采區(qū)內(nèi)共有大小斷層9條。煤層賦存穩(wěn)定，傾角一般在1021，煤的強度中硬。本采區(qū)有3個鉆孔見3下煤，煤層厚度4.574.7m，平均4.65m，煤層一般含夾矸1層；有1個鉆孔見3上煤，煤層厚度0.99m。 考慮搬遷沈營和駐駕圈時，3上煤層可采儲量150.6萬t， 3下煤層可采儲量517.8萬t。5.1.2接續(xù)采區(qū)（二采區(qū)）情況二采區(qū)為首采區(qū)的接續(xù)采區(qū)，南界為井田邊界煤柱，西、北到F20斷層；東為YF33斷層，面積約1.73km2。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造相對較簡單，除邊界斷層外，采區(qū)內(nèi)共有大小斷層14條?？碧匠潭雀?，煤層賦存穩(wěn)定，傾角一般在1018，局部達到30，煤的強度中硬。本采區(qū)有5個鉆孔見3下煤，煤層厚度3.324.93m，平均4.21m，煤層一般含夾矸1層；有3個鉆孔見3上煤，煤層厚度1.551.85m，平均1.70m，一般含夾矸1層，首采面最近鉆汶18-2孔煤層結(jié)構(gòu)為1.1（0.7）0.75，夾矸厚度高達0.70m。考慮搬遷沈營和駐駕圈時，3上煤層可采儲量26萬t， 3下煤層可采儲量723.4萬t。5.2一、二采區(qū)村莊情況對移交采區(qū)和接續(xù)采區(qū)開采有影響的村莊有義橋、沈營、駐駕圈三個，由于義橋村處于首采區(qū)的西北邊緣，壓煤量少，且大部分與工廣煤柱合并，對首采面和其它塊段煤層的開采影響較小，故不考慮搬遷。沈營村位于一、三采區(qū)邊界之上，占壓了大部分一采區(qū)淺部 可采塊段和三采區(qū)部分前期可采塊段，壓煤量大，對煤層的開采采影響大。駐駕圈村位于一、二采區(qū)邊界之上，占壓了大部分一采區(qū)深部接續(xù)塊段和二采區(qū)大部分可采塊段，壓煤量大，對煤層的開采影響也很大。沈營與駐駕圈兩個村莊的戶數(shù)、占地面積詳見表5-1。表5-1 沈營、駐駕圈村的戶數(shù)及占地面積表村莊名稱項目沈營駐駕圈戶數(shù)（戶）540423人數(shù)（人）17211460村莊占地面積（m2）200000182900 5.3村莊搬遷的必要性分析村莊搬遷可最大限度地解放煤炭資源，提高煤炭利用率，延長礦井服務(wù)年限，是煤炭企業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要。同時也有利于改善礦區(qū)農(nóng)民的居住條件，促進小城鎮(zhèn)建設(shè)、發(fā)展，新村統(tǒng)一規(guī)劃有利于節(jié)約土地。5.3.1是提高煤炭資源回收率的需要由上述統(tǒng)計可見，初期村莊占壓一、二采區(qū)的可采儲量分別為348.8萬t、465.8萬t，分別占一、二采區(qū)總可采儲量的52.2、62.2。由于煤層厚度較大，埋藏較淺，全部回采地表變形大，房屋破壞嚴(yán)重，不能安全使用。必須采取措施加以保護性開采。若進行條帶開采，回采率不超過45。損失的一、二采區(qū)可采儲量（按55計算時）分別為191.8萬t、256.2萬t，共計448萬t，大大降低了煤炭資源的回收率，造成了嚴(yán)重的資源浪費。因此，需要搬遷村莊。5.3.2是礦井穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的需要一采區(qū)經(jīng)過了三維物探，勘探程度高。根據(jù)工作面接續(xù)計劃，3101面采完后接續(xù)3102面，再接續(xù)3103面，依次順序接續(xù)，這樣不但接續(xù)方便，開拓工程量少，緩和了采掘關(guān)系，更有利的是工作面間實現(xiàn)了順采，取消了孤島煤柱，給順槽掘進和支護創(chuàng)造了有利條件，加快了回采速度，提高了工效。若不搬遷村莊，則村莊壓煤須進行條帶開采，面長不超過50m，不利于工作面高產(chǎn)高效。另外，房屋出現(xiàn)裂縫、歪斜等破壞不但增加補償費用，而且還會影響工農(nóng)關(guān)系。5.3.3是提高企業(yè)經(jīng)濟效益的需要如前所述，前期搬遷沈營時可解放一采區(qū)可采儲量185.7萬t，解放三采區(qū)可采儲量163.1萬t。不搬遷時則損失一采區(qū)可采儲量102.1萬t，損失三采區(qū)可采儲量89.7萬t。前期搬遷駐駕圈時可解放一采區(qū)可采儲量218.3萬t，解放二采區(qū)可采儲量247.5萬t。不搬遷時則損失一采區(qū)可采儲量120.1萬t，損失二采區(qū)可采儲量136.1萬t。1、村莊搬遷增加的煤炭銷售利潤按2003年鄰近礦井噸煤效益預(yù)測，銷售單價600元，綜合成本230元/t，噸煤綜合利潤370元。沈營搬遷后前期可實現(xiàn)利潤37777萬元，三采區(qū)回采后又可增加利潤33189萬元。駐駕圈村搬遷后可實現(xiàn)利潤94794萬元。兩村莊搬遷與否，經(jīng)濟效益對比見表5-2。 表5-2 村莊搬遷與不搬遷利潤對比表項目村莊名稱可采儲量（萬t）搬遷后增加可采儲量（萬t）搬遷后增加利潤（萬元）搬遷時不搬遷（條帶開采）沈營可采儲量一采區(qū)185.783.6102.137777二采區(qū)三采區(qū)163.173.489.733189小計348.8157.0191.870966駐駕圈可采儲量一采區(qū)218.398.2120.144437二采區(qū)247.5111.4136.150357三采區(qū)小計465.8209.6256.294794合 計814.6366.6448.01657602、搬遷費用設(shè)計對村莊搬遷進行了投資估算，估算的主要編制依據(jù)為：a. .山東省人民政府 魯政發(fā)1989135號文“山東省人民政府關(guān)于發(fā)布山東省搬遷壓煤建筑物暫行規(guī)定的通知”；b. 山東省人民政府 魯政發(fā)199924號文“山東省人民政府關(guān)于調(diào)整山東省搬遷壓煤建筑物暫行規(guī)定中補償標(biāo)準(zhǔn)的通知”；c.濟寧市人民政府 .濟政搬字20046號文關(guān)于公布濟寧市建筑工程綜合指數(shù)的通知。根據(jù)上述依據(jù)，兩村莊搬遷估算總投資為87387875元，投資構(gòu)成見表5-3：表5-3 駐駕圈、沈營村搬遷費用估算表項目數(shù)量單價（平均指標(biāo)）費用（元）備注一、房屋駐駕圈150m2423戶260元/14430000價指7.171034631沈營150m2540戶260元/17550000價指7.171258336二、附屬物駐駕圈一項的15 2319695沈營一項的15 2821250三、新村址公共設(shè)施駐駕圈一項的20 3092926沈營一項的20 3761667四、交通補助駐駕圈1460元/人 488000沈營1721元/人 568000五、新村征地475.50畝76000元/畝36138000六、新村勘測規(guī)劃設(shè)計費駐駕圈一、二、三項的2 417545沈營一、二、三項的2 507825七、學(xué)校、獸醫(yī)站、養(yǎng)雞場 3000000合 計87387875由上表可見，搬遷沈營時總費用為4796萬元（含獸醫(yī)站、養(yǎng)雞場），搬遷駐駕圈時總費用為3943萬元（含學(xué)校），共計8739萬元，噸煤搬遷成本為19.51元/t。而沈營搬遷后多采出煤量帶來的利潤僅前期就高達37777萬元，純利潤為32981萬元，加上三采區(qū)多出煤的利潤33189萬元，共計66170萬元。駐駕圈搬遷后多出煤的利潤為94794萬元，可增加收入90851萬元。兩村搬遷后可增加收入157021萬元，詳細比較見表5-4。因此，搬遷村莊不但可以改善村民的住房條件和生活水平，還可以大大提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，經(jīng)濟上是合理可行的。表5-4 搬遷后綜合利潤表（單位：萬元） 項目村莊名稱搬遷后增加利潤搬遷費用綜合利潤沈營可采儲量一采區(qū)37777479666170二采區(qū)三采區(qū)33189小計70966駐駕圈可采儲量一采區(qū)44437394390851二采區(qū)50357三采區(qū)小計94794合 計16576087391570215.3.4是企業(yè)持續(xù)發(fā)展的需要兩村莊搬遷后可最大限度地解放煤炭資源，提高煤炭利用率，延長礦井服務(wù)年限近10年，是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要。 圖5-1 村莊下煤炭采掘工程圖6、地表變形預(yù)計6.1變形預(yù)計參數(shù)設(shè)計根據(jù)概率積分的基本原理，利用計算機軟件對首采面（3上、3下聯(lián)合開采）回采后及一、二采區(qū)工作面全部回采后地表變形值分別見后圖。根據(jù)鄰近礦井的巖移觀測資料，確定本礦井的巖移參數(shù)為：下沉系數(shù)q0.85主要影響角正切tg2水平移動系數(shù)b0.3開采影響傳播系數(shù)為K=0.66.2預(yù)計結(jié)果按照建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程對磚結(jié)構(gòu)建筑物破壞等級的劃分(見表6-1)。 表6-1 磚混結(jié)構(gòu)建筑物的損壞等級劃分損壞等級地表變形值損壞分類結(jié)構(gòu)處理水平變形曲率傾斜I2.00.23.0極輕微損害不修輕微損害簡單維修II4.00.46.0輕度損害小修III6.00.610.0中度損害中修6.00.610.0損害嚴(yán)重大修極度嚴(yán)重損壞拆建塌陷預(yù)計圖如下圖6-1 駐駕圈水平變形預(yù)計圖圖6-2 駐駕圈下沉預(yù)計圖圖6-3 駐駕圈下沉預(yù)計圖圖6-4 沈營水平變形預(yù)計圖圖6-5 沈營下沉預(yù)計圖1、駐駕圈二采區(qū)地表下沉最大值=3478mm地表最大水平變形=4mm地表最大水平變形=-11mm2、駐駕圈一采區(qū)地表下沉最大值=3158mm地表最大水平變形=4mm地表最大水平變形=-12mm3、沈營地表下沉最大值=2920mm地表最大水平變形=4mm 地表最大水平變形=-12mm 由上述圖片及數(shù)據(jù)可見，全部開采對沈營影響較大，對駐駕圈影響最大，房屋破壞等級為級，達到嚴(yán)重破壞和極嚴(yán)重破壞，不能安全使用，考慮礦井增產(chǎn)增效的需要，沈營、駐駕圈兩村應(yīng)搬遷。7 、村莊搬遷與新農(nóng)村建設(shè)7.1義橋煤礦采區(qū)接續(xù)情況一采區(qū)為移交采區(qū)，南界為F20斷層，北到Y(jié)F29斷層和3下 、3上煤層沖刷邊界；東為YF33斷層，西以YF8斷層為界，面積約1.7k。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造相對較復(fù)雜，除邊界斷層外，采區(qū)內(nèi)共有大小斷層9條。煤層賦存穩(wěn)定，傾角一般在1021，煤的強度中硬。本采區(qū)有3個鉆孔見3下煤，煤層厚度4.574.7m，平均4.65m，煤層一般含夾矸1層；有1個鉆孔見3上煤，煤層厚度0.99m。 考慮搬遷沈營和駐駕圈時，3上煤層可采儲量150.6萬t， 3下煤層可采儲量517.8萬t。二采區(qū)為首采區(qū)的接續(xù)采區(qū)，南界為井田邊界煤柱，西、北到F20斷層；東為YF33斷層，面積約1.73km2。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造相對較簡單，除邊界斷層外，采區(qū)內(nèi)共有大小斷層14條。勘探程度高，煤層賦存穩(wěn)定，傾角一般在1018，局部達到30，煤的強度中硬。本采區(qū)有5個鉆孔見3下煤，煤層厚度3.324.93m，平均4.21m，煤層一般含夾矸1層；有3個鉆孔見3上煤，煤層厚度1.551.85m，平均1.70m，一般含夾矸1層，首采面最近鉆汶18-2孔煤層結(jié)構(gòu)為1.1（0.7）0.75，夾矸厚度高達0.70m。考慮搬遷沈營和駐駕圈時，3上煤層可采儲量26萬t，3下煤層可采儲量723.4萬t。7.2村莊搬遷的意義義橋煤礦從建礦到目前，以連續(xù)多年為集團創(chuàng)造了顯著的效益，采區(qū)村莊若不搬遷，會使義橋煤礦以后難以布置接續(xù)采面，勢必會對義橋煤礦乃至整個集團的發(fā)展造成影響。因此，沈營、駐駕圈兩村應(yīng)盡快搬遷，以解放其下壓煤，緩解接續(xù)采面的緊張局面。解決兩村搬遷問題，是未來五至十年義橋礦乃至集團可持續(xù)發(fā)展的要求，這是關(guān)系整個集團發(fā)展的大事。因此，村莊搬遷迫在眉睫，應(yīng)立即進行。7.3村莊搬遷與新農(nóng)村建設(shè)對當(dāng)?shù)卣按迕竦囊饬x：黨的十六屆五中全會提出了建設(shè)社會主義新農(nóng)村的重大歷史任務(wù)。建設(shè)社會主義新農(nóng)村，總的要求是“生產(chǎn)發(fā)展、生活寬裕、鄉(xiāng)風(fēng)文明、村容整潔、管理民主”。這20字方針內(nèi)涵十分豐富，既要求發(fā)展農(nóng)村生產(chǎn)力，又要求調(diào)整完善農(nóng)村生產(chǎn)關(guān)系；既要求加快農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展，又要求加快發(fā)展農(nóng)村社會事業(yè)；既要求加強農(nóng)村物質(zhì)文明建設(shè)，又要求加強農(nóng)村精神文明、政治文明與和諧社會建設(shè)?？傊?，建設(shè)的社會主義新農(nóng)村，是經(jīng)濟建設(shè)、政治建設(shè)、文