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'第一章概述1.1概况1.1.1矿井基本情况简介1.1.2项目来源及项目前期手续批复情况为贯彻落实《国务院关于促进煤炭工业健康发展的若干意见》,大力提高煤炭产业集中度,坚持依靠科技进步,走资源利用率高、安全有保障、经济效益好、环境污染少和可持续发展道路,XX省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室“晋煤重组办发[2009]64号《关于晋中市XX县煤矿企业兼并重组整合方案(部分)的批复》”,批准以XXXXXX能源有限公司为主体企业,对原XXXXXXX煤业有限公司及部分新增范围进行兼并重组整合。为满足兼并重组整合后矿井建设的需要,XXX煤业委托XX地宝能源有限公司编制完成了《XXXXXXXXX煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》,2011年4月14日,晋中市煤炭工业局市煤规发[2011]83号文件《关于XXXXXXXXX煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告的批复》对地质报告予以批复。2011年5月,XXX煤业委托我公司编制完成《XXXXXXXXX煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计》,2011年6月10日,晋中市煤炭工业局以市煤规发[2011]121号文晋中市煤炭工业局《关于XXXXXXXXX煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计的批复》对初步设计予以批复。2013年3月,XXX煤业委托我公司编制完成《XXXXXXXXX煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计变更》,2013年8月2日,晋中市煤炭工业局以市煤总发[2013]19号文晋中市煤炭工业局《关于XXXXXXXXX煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计变更的批复》对初步设计变更予以批复。2010年10月,XXX煤业委托XX清泽阳光环保科技有限公司编制完成了《XXXXXXXXX煤业有限公司45万t/a矿井兼并重组整合项目环境影响报告书》,2012年11月15日,XX省环境保护厅以晋环函[2012]2472号文件“关于《XXXXXXXXX161
煤业有限公司45万t/a矿井兼并重组整合项目环境影响报告书》的批复”对报告书予以批复。根据《中华人民共和国环境保护法》、《建设项目环境保护管理条例》等有关法律法规要求,XXXXXXXXX煤业有限公司于2013年9月委托我公司编制该项目的环境保护专篇。根据《XXXXXXXXX煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计》、《XXXXXXXXX煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计变更》、《XXXXXXXXX煤业有限公司45万t/a矿井兼并重组整合项目环境影响报告书》、《XXXXXXXXX煤业有限公司矿井兼并重组整合项目水土保持方案报告书》及XX省环境保护厅晋环函[2012]2472号文的批复意见,我公司编制了《XXXXXXXXX煤业有限公司45万t/a矿井兼并重组整合项目初步设计环境保护专篇》。根据晋中市煤炭工业局市煤规发[2011]83号批复的该矿兼并重组整合矿井地质报告,井田2号煤层已采空,又根据晋中市煤炭工业局以市煤规发[2011]121号批复的该矿兼并重组整合项目初步设计,本次开采针对7号、10号、11号煤层,因此,本专篇设计只针对井田内开采7号、10号、11号煤层。1.2设计依据和采用的标准1.2.1环境保护设计依据1.2.1.1任务依据(1)《XXXXXXXXX煤业有限公司45万t/a矿井兼并重组整合项目初步设计环保专篇设计委托书,2013年9月;(2)XX省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室“晋煤重组办发[2009]64号《关于晋中市XX县煤矿企业兼并重组整合方案(部分)的批复》”,2009年11月;(3)采矿许可证C1400002009121220048048,2012年12月;(4)晋中市煤炭工业局市煤规发[2011]83号文件《关于XXXXXXXXX煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告的批复》,2011年4月;(5)晋中市煤炭工业局以市煤规发[2011]121号文晋中市煤炭工业局《关于XXXXXXXXX煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计的批复》,2011年6月;(6)晋中市煤炭工业局以市煤总发[2013]19号文晋中市煤炭工业局《关于XXXXXXXXX煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计变更的批复》,2013年8月;161
(7)XX省环境保护厅以晋环函[2012]2472号文件“关于《XXXXXXXXX煤业有限公司45万t/a矿井兼并重组整合项目环境影响报告书》的批复”,2012年11月;(8)晋中市环境保护局市环函[2011]377号“关于XXXXXXXXX煤业有限公司45万吨/年矿井兼并重组整合项目污染物排放总量控制指标的批复”,2011年6月;(9)XX省环境保护厅晋环函[2011]1551号“关于核定XXXXXXXXX煤业有限公司45万吨/年矿井兼并重组整合项目污染物排放总量的函”,2011年7月。1.2.1.2法律法规依据(1)《中华人民共和国环境保护法》,1989年12月26日颁布;(2)《中华人民共和国大气污染防治法》,2000年4月29日修订;(3)《中华人民共和国水污染防治法》,2008年6月1日颁布;(4)《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》,2004年12月29日颁布,2013年6月29日修订;(5)《中华人民共和国环境噪声污染防治法》,1996年10月29日颁布;(6)《中华人民共和国水污染防治法实施细则》,2000年3月20日颁布;(7)《中华人民共和国水土保持法》,1991年6月29日通过,2010年12月25日修订;(8)《中华人民共和国清洁生产促进法》,2002年6月29日通过,2012年2月29日修正;(9)《建设项目环境保护管理条例》,国务院第253号令,1998年11月29日;(10)国家环境保护总局、国家经济贸易委员会、科学技术部环发[2002]26号“关于发布《燃煤二氧化硫排放污染防治技术政策》的通知”及附件,2002年1月30日;(11)国家环境保护总局环发[2004]24号“关于加强资源开发生态环境监管工作的意见”,2004年2月13日;(12)国家环境保护总局、国土资源部、科技部环发[2005]109号“关于发布《矿山生态环境保护与污染防治技术政策》的通知”及附件,2005年10月12日;(13)国家发改委、国家环保总局,发改能源(2007)1456号《关于印发煤炭工业节能减排工作意见的通知》;161
(14)《全国生态环境保护纲要》,2002年11月26日,国发[2000]38号;(15)《土地复垦条例》,中华人民共和国国务院,2011年3月5日;(16)《XX省环境保护条例》,1997年7月30日修正;(17)《XX省泉域水资源保护条例》,1997年9月;(18)《XX省大气污染防治条例》,1996年12月3日;(19)《XX省循环经济促进条例》,2012年5月31日;(20)《XX省节约用水条例》,2012年11月29日;(21)《XX省地表水域水环境管理区域方案》,XX省人民政府晋政函[2005]24号,2005年5月;(22)《XX省生态功能区划》,2005年5月;(23)XX省实施《中华人民共和国水土保持法》的办法,1994年7月;(24)XX省人民政府贯彻《国务院关于环境保护若干问题的决定》的实施办法(晋政发[1997]1号文);(25)XX省环保局晋环发[2002]193号“关于印发《XX省环境保护局建设项目环保管理办法》的通知及附件《XX省环境保护局建设项目环境保护管理办法》;(26)XX省人民政府晋政发[2001]45号“XX省人民政府印发关于贯彻全国生态环境保护纲要实施意见的通知”,2001年12月;(27)XX省人民政府晋政函[1998]137号“关于XX省泉域边界范围及重点保护区划定的批复”,1998年11月9日;(28)XX省环境保护局《关于实行环境容量总量控制有关问题的通知》,晋环发[2005]242号;(29)XX省环境保护局、XX省煤炭工业局晋环发[2006]445号文“关于加强煤炭开发建设项目环境保护管理工作的通知”,2006年11月27日;(30)国家发改委《煤炭产业政策》,2007年第80号公告;(31)XX省煤炭工程项目咨询评审中心《矿井初步设计环保专篇编写提纲》;(32)XX省煤炭工业厅晋煤环发[2010]1621号“关于兼并重组整合矿井初步设计环境保护专篇有关事项的通知”,2010年12月1日。161
1.2.1.3技术规定(1)《煤炭工业矿井设计规范》,GB50215-2005;(2)《煤炭工业环境保护设计规范》,GB50821-2012;(3)《煤炭工业给水排水设计规范》,GB50810-2012;(4)《煤矿井下消防洒水设计规范》,GB50383-2006;(5)《居住建筑节能设计标准》,DBJ04-242-2012;(6)《厌氧-缺氧-好氧活性污泥法污水处理工程技术规范》,HJ576-2010;(7)《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》,国家煤炭工业局,2000年5月;(8)《煤矿防治水规定》,国家安全监管总局,2009年;(9)《土地复垦技术标准》,国家土地管理局,1994年;(10)《开发建设项目水土保持技术规范》,GB50433-2008,2008年7月1日;(11)《开发建设项目水土流失防治标准》,GB50434-2008,2008年7月1日。1.2.1.4参考资料(1)XX地宝能源有限公司编制完成的《XXXXXXXXX煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》;(2)我公司2011年5月编制完成的《XXXXXXXXX煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计》;(3)我公司2013年3月编制完成的《XXXXXXXXX煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计变更》;(3)XX清泽阳光环保科技有限公司2010年10月编制完成的《XXXXXXXXX煤业有限公司45万t/a矿井兼并重组整合项目环境影响报告书》。1.2.2设计采用的标准项目建设区未有明确的环境功能区划,总体上属广大农村地区,本设计采用标准如下:1.2.2.1环境质量标准(1)环境空气:TSP、PM10、SO2执行《环境空气质量标准》(GB3095—1996)161
中的二级标准,NO2执行《环境空气质量标准》(GB3095—1996)修改中的二级标准。(2)地表水:执行《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)Ⅴ类水标准。(3)地下水:执行《地下水环境质量标准》(GB/T14848—93)中Ⅲ类水质标准。(4)环境噪声:区域环境执行《声环境质量标准》(GB3096—2008),其中:工业场地执行2类标准,村庄执行1类标准,交通干线执行4a类标准。执行标准值见表1-2-1~表1-2-4。表1-2-1环境空气质量标准(GB3095—1996)二级标准污染物名称取值时间二级标准浓度限值浓度单位SO2年平均日平均小时平均0.060.150.50mg/Nm3TSP年平均日平均0.200.30PM10年平均日平均0.100.15NO2年平均日平均小时平均0.080.120.24表1-2-2《地表水境质量标准》(GB3838-2002)V类单位:mg/L项目PHCODcrBOD5石油类NH3-N硫化物氰化物六价铬砷标准6~9≤40≤10≤1.0≤2.0≤1.0≤0.20.10.1表1-2-3地下水质量标准(GB/T14848-93)中III类标准单位mg/L项目PH挥发酚氟化物NO2-NNO3-NNH3-N总硬度细菌总数(个/mL)大肠菌群(个/L)总砷标准6.5~8.50.0021.00.02200.24501003.00.05表1-2-4《声环境质量标准》(GB3096-2008)单位:dB(A)类别昼夜夜间说明15545农村地区26050工业场地47055交通道路两侧1.2.2.2污染物排放标准(1)锅炉烟气:执行《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2001)中二类区第Ⅱ时段标准。(2)颗粒物:排气筒中颗粒物浓度执行《煤炭工业污染物排放标准》(GB20426-2006)煤炭工业地面生产系统大气污染物排放限值和控制要求中表4的规定,颗粒物和SO2的无组织排放执行表5中的规定。161
(3)废水:矿井水执行《煤炭工业污染物排放标准》(GB20426-2006)中改扩建生产线采煤废水污染物排放限值;生活污水执行《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)Ⅴ类水标准。(4)噪声:执行《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)其中工业场地执行2类标准,公路干线两侧执行4类标准。建设期施工场界噪声:执行《建筑施工场界噪声限值》(GB12523-2011)中对应施工阶段限值要求。各污染物排放标准值见表1-2-5~表1-2-11。表1-2-5锅炉大气污染物排放标准(GB13271—2001)二类区第Ⅱ时段标准锅炉大气污染物排放标准GB13271-2001二类区Ⅱ时段烟尘(二类区)(mg/m3)SO2(二类区)(mg/m3)200900表1-2-6锅炉房烟囱最低允许高度锅炉房装机总容量MW<0.70.7~<1.41.4~<2.82.8~<77~<14t/h<11~<22~<44~<1010~<20烟囱最低允许高度m2025303540表1-2-7《煤炭工业污染物排放标准》(GB20426-2006)及无组织排放标准类别污染物原煤筛分、破碎、转载点等除尘设备排气筒颗粒物80mg/Nm3或设备去除效率>98%作业场所监控点煤炭工业所属装卸场所煤炭储存场所、煤矸石堆置场无组织排放限值(mg/Nm3)(监控点与参考点浓度差值)无组织排放限值(mg/Nm3)(监控点与参考点浓度差值)颗粒物周界外浓度最高点1.01.0SO2—0.4表1-2-8采煤废水污染物排放标准(GB20426-2006)表2中标准序号污染名称日最高允许排放浓度新建(扩、改)生产线单位1PH6.0~9.02SS50mg/L3COD504石油类55总铁66总锰4备注:总锰限值仅适用于酸性采煤废水表1-2-9《地表水境质量标准》(GB3838-2002)V类单位:mg/L161
项目PHCODcrBOD5石油类NH3-N硫化物氰化物六价铬砷标准6~9≤40≤10≤1.0≤2.0≤1.0≤0.20.10.1表1-2-10工业企业厂界环境噪声排放标准(GB12348-2008)dB(A)类别昼夜夜间说明26050厂界47055交通道路两侧表1-2-11《建筑施工厂界噪声限值》(GB12523-2011)施工阶段主要噪声源噪声限值(昼间/夜间)说明土石方推土机、挖掘机、装载机等75/55厂界打桩各种打桩机等85/禁止施工交通道路两侧结构混凝土搅拌机、振捣棒、电锯等70/55装修吊车、升降机等65/551.2.2.3回用水执行标准1.处理后井下用水执行《煤矿井下消防、洒水设计规范》(GB50383-2006),见表1-2-12。表1-2-12《煤矿井下消防、洒水设计规范》(GB50383-2006)序号污染物标准值1悬浮物含量≤30mg/L2悬浮物粒径<0.3mm3PH值6.5~8.54总大肠菌群每100mL水样中不得检出5粪大肠菌群每100mL水样中不得检出2.处理后生活污水执行《城市污水再生利用—城市杂用水质标准》(GB/T18920-2002)。见表1-2-13。表1-2-13城市污水再生利用—城市杂用水质标准(GB/T18920-2002)项目冲厕道路清扫消防城市绿化车辆冲洗建筑施工PH6.0-9.0色/度≤30嗅无不快感浊度/NTU≤51010520溶解性总固体(mg/L)≤1500150010001000(BOD)/(mg/L)≤1015201015氨氮(mg/L)≤1010201020阴离子表面活性剂(mg/L)≤1.01.01.00.51.0铁(mg/L)≤0.3--0.3-161
锰(mg/L)≤0.1--0.1-溶解氧(mg/L)≤1.0总余氯(mg/L)≤接触30min≥1.0,管网末端≥0.2总大肠杆菌(个/L)31.2.2.4其他(1)固体废物:固体废物处置应执行《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》(GB18599-2001)和《煤炭工业污染物排放标准》(GB20426-2006)中有关煤矸石堆置场污染物控制和其它管理规定。(2)地表塌陷执行国家煤炭部编制的《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》(煤炭工业出版社,2000年5月)。1.3环境管理部门批复的相关要求1.3.1对项目污染物排放总量的批复晋中市环境保护局市环函[2011]377号“关于XXXXXXXXX煤业有限公司45万吨/年矿井兼并重组整合项目污染物排放总量控制指标的批复”中,批复该项目主要污染物排放总量控制在:烟尘3.59吨/年、粉尘2.70吨/年、二氧化硫12.75吨/年、氮氧化物11.37吨/年、化学需氧量1.68吨/年、氨氮0.134吨/年。XX省环境保护厅晋环函[2011]1551号“关于核定XXXXXXXXX煤业有限公司45万吨/年矿井兼并重组整合项目污染物排放总量的函”核定该项目污染物排放总量为:二氧化硫12.74吨/年,烟尘3.57吨/年,粉尘2.7吨/年,化学需氧量1.52吨/年。并指出该项目污染物排放总量指标置换措施:从XX天星煤气化有限公司达标治理削减量中置换二氧化硫14.65吨/年,烟尘4.11吨/年,粉尘3.11吨/年;从2005年环境统计范围内已关闭的XX宇昕化工公司削减量中置换化学需氧量1.75吨/年。本次设计以XX省环境保护厅核定的总量控制指标为依据。1.3.2对项目环境影响报告书的批复XX省环境保护厅于2012年11月以晋环函[2012]2472号文“关于《XXXXXXXXX煤业有限公司45万t/a矿井兼并重组整合项目环境影响报告书》的批复”,对该项目环境影响报告书(以下简称《报告书》)予以批复,161
要求在工程建设中,必须保证《报告书》规定的各项生态保护和污染防治对策措施与主体工程同步实施。在实施中重点做好以下工作:1.加强矿区环境综合治理。认真落实《报告书》中的“以新带老”环境保护措施,投产前对废弃矿井工业场地、原有稳定采空区、临时堆矸场进行生态恢复和治理;对井田范围内的村庄、其他建(构)筑物以及井田边界等处要严格按《报告书》要求留设足够的保安煤柱,对采煤已造成民房裂缝、变形等破坏的,XXXXXXXXX煤业有限公司要负责维修或重建。2.落实《报告书》中的生态环境保护和恢复治理措施。按省政府的相关文件规定,提取矿山环境恢复治理保证金,及时解决矿井开采产生的生态环境问题。3.重视采矿过程中的地下水资源保护。在煤层开采时,要坚持“预测预报、有掘必探(钻探)、先探后掘、先治后采”的原则,切实防范由于煤炭开采引起地下水流失及其带来的地表生态环境风险。对井田内的导水构造留设足够的保水煤柱,建立地下水长期动态监测计划,加强对井田内及周围水井的水位和水质监测,及时解决因受本矿开采影响而导致的村民饮水困难问题。4.落实矿区废水治理和综合利用措施。矿井水经矿井水处理站(处理规模12m3/h)处理后用于井下降尘洒水,不外排;生活污水经生活污水处理站(处理规模为8m3/h)处理后用于绿化、道路降尘洒水,经活性炭吸附处理后用于黄泥灌浆用水,不外排;工业场地应设置合理的初期雨水收集池,对初期雨水进行收集和沉淀处理。5.强化矿区大气污染防治。锅炉燃用合格煤粉,安装高效脱硫除尘装置(布袋除尘器);煤粉采用粉仓储存,粉仓设布袋除尘器;原煤采用筒仓储存,筒仓上必须设置机械排风装置和瓦斯监测探头,避免瓦斯积聚发生爆炸事故;筛分间全封闭,设集尘罩+袋式除尘器;厂内输煤采用封闭式皮带走廊;转载点处设洒水喷雾降尘措施;对全矿运输道路进行硬化、整修,采用厢式车运输。6.积极寻求矸石的综合利用途径,未能利用的矸石要及时运送到拟选矸石场进行处置。严格按《报告书》规定的原则进行矸石场建设和矸石堆存作业,矸石场需经有资质单位进行设计和施工;要加强运营期的管理,严防矸石坝溃坝、矸石自燃和对生态的破坏;矸石场服务期满后,要实施关闭,并做好闭场后的生态恢复和管理工作。7.161
生活垃圾要定时收集,按当地环卫部门要求进行合理处置,不得在矸石场内堆存,避免对地表水造成影响。锅炉灰、渣、脱硫渣送孝义市城东热源厂建设的Ⅱ类灰场进行处理。8.落实《报告书》提出的各项环保对策措施,确保各项污染物达标排放,并符合晋中市环保局下达,经XX省煤炭工业厅核定的总量控制指标:二氧化硫12.74t/a,烟尘3.57t/a,粉尘2.7t/a,化学需氧量1.52t/a。9.设计阶段进一步细化环境保护设施,在环保篇章中落实防治生态破坏和环境污染的各项措施及投资。开展工程环境监理工作,在施工招标文件、施工合同和工程监理招标文件中明确环保条款和责任,定期向当地环保部门提交环境监理报告。10.本矿所采7号、10号原煤平均含硫量大于1.5%,须全部送至合法洗煤厂进行洗选,严禁原煤直销。1.4自然和社会环境概况1.4.1自然环境概况1.交通位置XXXXXXXXX煤业有限公司位于XX县城西20km处寨头村一带,隶属于XX县夏门镇管辖,其地理坐标为东经:111°38′01″—111°39′50″,北纬:36°50′00″—36°51′33″。该矿距夏门镇6km,有解(放桥)—木(瓜曲)乡级公路相通,至夏门镇可与大(同)—运(城)公路相接;另外,井田距南同蒲铁路XX煤炭集运站20km,有公路相通。井田交通运输条件较为便利。矿井交通位置见图1-4-1。2.地形、地貌井田地处吕梁山东麓与太岳XX麓间,地貌属低山丘陵区,区内沟谷纵横、梁峁连绵,梁垣坡地多黄土覆盖。井田地势总体为中部高而四周低,最高点位于井田北中部山梁上,海拔1065.1m,最低点位于井田西南部,海拔806m,最大相对高差为259.1m。3.河流水系XX县地表水属黄河流域汾河水系。主要河流有汾河及其一级支流静升河、仁义河、交口河、段纯河等。汾河由北至南方向自井田北西界外侧流过,为本区域最大河流。据义棠水文站资料,汾河流域面积23945km2,多年洪峰流量522.2m3/s,最大洪峰流量161
1260m3/s(1959年),最小流量为0m3/s。工业场地附近汾河河道宽约250-300m,河床标高723-727m,最高洪水位标高约730m。井田内无常年性河流,仅有季节性河谷,雨季在沟谷中有短暂山洪流过,向西汇入交口河,最终向东南于厦门镇汇入汾河。交口河:流域面积412.42km2,吕梁市境内河道纵坡10‰,晋中市境内河道纵坡10.56‰,泥沙含量较大。该河在XX县境内长度为31km,流域面积167km2。多年平均流量761万m3,在吕梁市境内无泉水出露,河道无清水基流。段纯河:流域面积1115.6km2,河道纵坡9‰,该河在XX县境内长20km,流域面积105.4km2。多年平均流量1263万m3,汛期最大流量为83万m3。为季节性河流。项目所在区地表水系见图1-4-2。161
1km段纯河交口河汾河图1-4-2(a)XX县县水系图XX灵石XX红岩煤业有限公司161
图1-4-2(b)XX县县水系图4.地质及水文地质(1)地层本区位于霍西煤田,处于晋中煤炭国家规划矿区西南部。区域地层由老到新,主要有古生界奥陶系、石炭系、二叠系、新生界上第三系、第四系。(2)构造本区位于吕梁山块隆与晋中新裂陷的接触部位,为吕梁山背斜的东翼,霍西向斜的西部,次级构造单元为XX富家滩复背斜的北西翼与晋中新裂陷的接触部位。由霍山、上千沟、霍村诸断层组成的断层组,以北北东方向从区外东部穿过。区内构造以褶皱为主,构造形态较简单,多为平缓开阔的短轴褶皱,次有岩溶坍塌的柱状陷落,局部见有小型断裂构造。汾河断层是盆状复向斜中一条较大的正断层,走向北东,倾向北西落差200m左右,倾角75°,据邻区资料在南庙沟、刘家沟、枣沟、黑洼沟,出露清楚。义棠以南桑平峪附近,下盘出露奥陶系地层,上盘为上石盒子组地层,景家沟、阁老洼附近亦出露清楚。中部接近本区的部分受汾河河床覆盖无出露。161
地层综合柱状图见图1-4-3。(3)区域水文地质1)区域水文地质区域地貌形态为中低山区,地表切割强烈,沟谷纵横,地形复杂。区域地表水属黄河流域的汾河水系。汾河发源于宁武县管涔山麓,穿越太原盆地,自北向南流经本区,从本县北部两渡镇桑平峪入境,流经两渡、翠峰、厦门、南关四镇,由南关镇石桥村流向霍州市,在河津市西南汇入黄河,全长694km,流域面积23945km2。汾河本县长约38km,占总长5.5%。根据汾河义棠站1962~1993年观测资料,汾河多年平均流量2.79m3/s,年均最大流量6.29m3/s(1990年),最小流量0.06m3/s(1987年)。本区主要汾河支流有段纯河、小河。段纯河:上游称双池河。发源于孝义县西泉寨界牌岭,向东南于段纯镇下峪村进入本县,到段纯汇深井沟水,于三湾口汇入汾河,全长71.3km,县境内长度20km,总流域面积105.4km2,河床平均纵坡降13.4‰。由于河谷下游为奥陶系灰岩裸露区,平时无清水流量,只有汛期有洪水,为季节性河流。省水文站于1959年~1961年在官桑园设立汛期水文站,测得最大洪峰流量为1270m3/s。小河:古名石门峪河,亦称西河、交口河。发源于中阳县棋盘山,流经交口、孝义县尖山一带,自木瓜曲进入本县境内,向东南到交口村汇孙义河,峪口汇卧牛神河,平遥庄汇十里沟水,穿越十余里深谷,至厦门镇注入汾河。全长57.5km,流经本县31km;总流域面积301km2,境内面积167km2,河床平均纵坡降20‰。平时水量不大,旱季干枯断流,1995年5月实测流量为0.152m3/s。2)区域内主要含水岩组区域含水层按介质可分为碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组、碎屑岩夹碳酸盐岩类灰岩及砂岩岩溶裂隙含水岩组、碎屑岩类砂岩裂隙含水岩组、松散岩类孔隙含水岩组四类,自下而上分述如下:①碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组本区属郭庄泉域。按照水文地质单元,本井田位于郭庄泉域中北部,为径流区。161
郭庄泉域西以紫荆山大断层和吕梁山前寒武系地表分水岭为界,东以汾介大断层和霍山大断层为界,北以汾西向斜翘起端,吕梁南馒头山、将军山前寒武系古老变质岩和地表分水岭为界,南以下团柏断层和万安断层为界。泉域面积5600km2,其中碳酸盐岩裸露面积1400km2,碎屑岩面积2030km2,松散岩面积2170km2。该泉域内主要含水地层为张夏组岩溶裂隙含水岩层(∈2z)、亮甲山组裂隙岩溶含水层(O1l)、下马家沟组岩溶裂隙含水岩组(O2x)、上马家沟组岩溶裂隙含水岩组(O2s)、峰峰组裂隙岩溶含水层(O2f)等。吕梁山、霍山在矿区东西两侧沿NNE向展布,吕梁山、霍山出露有太古界、元古界和下古生界的寒武系和奥陶系。寒武-奥陶系石灰岩大面积裸露,形成了广泛的奥陶系石灰岩岩溶水补给区,两山之间的汾河两岸及河谷地带则成为其径流、排泄区。其中对矿井开采和供水有意义的为中奥陶统灰岩岩溶裂隙含水岩组。钻孔中水位标高516-698m,单位涌水量q=0.000436-0.14L/s.m,渗透系数k=0.0021-0.3306m/d。水质为HCO3-·SO42-—Ca2+·Mg2+型,微硬,PH值为7.9。霍州市南约7km处的郭庄至东湾村一带的泉群,为其排泄区。泉群分布面积,南北长1.2km,东西宽约400—500m,面积约0.56km2。计有大小泉点60多个,以散泉的形式分布于汾河谷及冲积层岩边。泉水出露标高为518.20—521.88m,水温16℃,总硬度367.53—434.83mg/l,属重碳酸盐硫酸盐钙镁型水(HCO3-·SO42-—Ca2+·Mg2+)。1956—1975年平均流量为8.36m3/s,最大约为10m3/s(1964年),最小约为6.8m3/s(1975年),1978—1987年10年最大流量7.65m3/s,最小流量6.92m3/s,多年平均流量7.19m3/s。1972年霍州电厂建成投产后,在泉口开发利用岩溶水和泉域内开采井增多,人为活动及降水量减少等原因,1985—1995年泉水平均流量约6.3m3/s,1999年泉水流量降至2.83m3/s,2001-2003年泉水流量仅2.12m3/s。②碎屑岩夹碳酸盐岩类灰岩、砂岩岩溶裂隙含水岩组本类型含水岩组由上石炭统太原组砂岩、泥岩、煤层及几层石灰岩组成,为一套海陆交互相沉积。含层间岩溶裂隙水,富水性的强弱取决于岩溶与裂隙的发育程度。一般在接近地表露头处岩溶裂隙发育,以岩溶含水为主,含水性较好。随石灰岩埋深的增加,岩溶裂隙发育程度减弱,逐渐以裂隙含水为主,含水性减弱。K2、K3为煤层的直接顶板,K4与下部煤层也很近,是各层煤的主要充水含水层,对矿井充水有重要意义。K2161
灰岩结构致密坚硬,裂隙及喀斯特现象在个别地段发育,单位涌水量q=0.0074L/s.m,渗透系数k=0.1455m/d,水质为HCO3-·Cl--Na+·Ca2+型淡水,弱硬,PH值为7.8。K3灰岩q=0.000412-0.0788L/s.m,K=0.00417-1.70m/d,K4灰岩顶底部质不纯,常为泥灰岩,裂隙不发育,q=0.00037-0.000412L/s.m,K=0.00417-2.0046m/d,与K2、K3灰岩混合试验,q=0.0657-1.734L/s.m,K=0.1447-6.92m/d。③碎屑岩类砂岩裂隙含水岩组本组主要包括二叠系XX组及石盒子组的一套以陆相沉积为主的碎屑岩类,本类含水层以风化裂隙水为主,裂隙发育程度受岩性、深度和构造影响,裂隙水除少部分沿构造破碎带向深部运动外,其余排泄于地表沟谷之中,涌水量0.22-2.38L/s。据试验,XX组砂岩单位涌水量为0.018L/s.m,渗透系数为0.069m/d;石盒子组砂岩单位涌水量为0.022-0.0675L/s.m,渗透系数为0.0606-0.212m/d,二者混合试验单位涌水量为0.022-0.779L/s.m,渗透系数为0.0052-1.138m/d,XX组中主要为K7砂岩和2号煤顶部的中粒砂岩,含水量均不大,砂岩横向变化较大。而上部石盒子组的厚层稳定砂岩有5层之多,总厚达38m左右,其中K8为主要含水层,单位涌水量为0.0272L/s.m,渗透系数为0.0465m/d,石盒子组砂岩混合抽水试验单位涌水量为0.249L/s.m,并常有涌水现象。XX组与石盒子组砂岩水质皆属HCO3-·Cl-—Ca2+·Mg2+型淡水,弱硬,PH值为7.6-7.9。虽然石盒子组砂岩多且厚,含水较丰富,但大部距煤层较远,一般对矿井充水影响不大。同时由于相对呈层状,不同层位的含水层各具补给区,构造若干小的含水系统,其间水力连系较弱。④松散岩类孔隙含水岩组主要为第四系松散沉积物。为区域主要含水层之一。其中较有意义的含水层为Q4,呈带状分布于汾河及其支流,含水层为透水性强的砾石层或砂层,其上下覆以粘土层,出露泉水较多,富水性因地而异,为农田灌概及生活用水的主要来源。第四系含水层据抽水试验q=0.091-2.94L/s.m,K=0.398-29.1m/d。冲积层水质大部属HCO3-·SO42-—Ca2+·Mg2+型淡水,硬或微硬,PH值为7.5-7.7。主要接受大气降水补给,向地表水系排泄,有时也向基岩含水层排泄。(4)井田水文地质161
井田地势总体为中部高而西周低,最高点位于井田北中部山梁上,海拔1065.1m,最低点位于井田西南部,海拔806m,最大相对高差为259.1m。井田内无常年性河流,仅有季节性河谷,雨季在沟谷中有短暂山洪流过,分别向北东汇入小河,南西汇入段纯河。1)井田内主要含水层及隔水层①含水层井田含水层自下而上有奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层、石炭系上统太原组碎屑岩类夹石灰岩岩溶裂隙含水层、二叠系下统XX组砂岩裂隙含水层、下石盒子组砂岩裂隙含水层组及风化裂隙含水层、第四系孔隙含水层。a.奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层主要为奥陶系上马家沟组、峰峰组灰岩,是含煤地层之基底,埋于井田深部,岩性为海相厚层状石灰岩,主要成分为碳酸钙,因其易被水所侵蚀溶解而形成溶洞。上马家沟组中、上部岩溶发育,可见岩溶灰岩。本次补充勘探施工了ZK7号水文孔,孔口标高为1063.46m,终孔层位为O2s。据ZK7孔测量结果,奥灰水水位埋深521.56m,静止水位标高为541.90m。据此按2‰水力坡度推算,井田内奥灰水水位标高在539-544m之间,奥灰水自西北流向东南。②石炭系上统太原组碎屑岩类夹石灰岩岩溶裂隙含水层为岩溶裂隙含水层,该组地层井田内厚度约93.29m,除砂岩、砂质泥岩、泥岩外,有3层发育良好且易被水溶解的海相石灰岩(K2、K3、K4),总厚度约15.78m,为本组的主要含水层,据本次勘探施工的ZK7号水文孔抽水试验,单位涌水量为0.000189L/s.m,渗透系数0.00028m/d,属弱富水含水层。静止水位标高874.86m,水质类型为HCO3-·SO42-—Ca2+型。③二叠系下统XX组砂岩裂隙含水层为碎屑岩裂隙含水层组,含水层主要由中、细粒砂岩组成,含水空间以构造裂隙为主,厚度变化较大,钻进过程中钻孔未发现有明显的漏失现象。区内二叠系下统XX组地层赋存不全,大多位于侵蚀基准面以上。由于部分XX组出露在山梁、山坡及沟谷两侧,成为相互独立的含水体。据ZK7水文孔抽水试验,单位涌水量为0.000507L161
/s.m,渗透系数0.0052m/d,属弱富水含水层,静止水位标高873.06m,水质类型为HCO3-·SO42-—Ca2+型。④下石盒子组砂岩裂隙含水层组及风化裂隙含水层在井田内埋藏浅,以中粗粒砂岩为主,风化裂隙较发育,含水空间以砂岩裂隙为主,其次地表基岩风化裂隙含水,容易接受大气降水的补给,局形成强富水区,但受季节控制,雨季补给充分时,富水性强,旱季补给受限时富水性弱。⑤第四系松散岩类孔隙含水层井田内广泛分布,是本区浅层水的主要水源地,水面埋藏深度为0.5-3.0m,补给来源主要为大气降水及支流的地表水,受季节影响较大,属弱富水含水层。为当地村民重要的生活和农用水源。②隔水层井田内的隔水层主要为本溪组粘土岩隔水层及各含水层间的泥岩、砂质泥岩隔水层。井田内各含水层之间的泥岩、砂质泥岩、粘土岩等成为各含水层间的主要隔水层,但由于采空塌陷的影响而产生垂直裂隙,成为各含水层间的水力联系通道。含煤地层底部的本溪组厚约16.24m,岩性由铝土质泥岩、砂质泥岩、粘土岩组成,岩性致密、细腻,隔水性能好,为井田内含煤地层与奥灰水间良好的隔水层。③地下水的补给、迳流、排泄条件a.岩溶地下水井田属岩溶水径流区,奥陶系岩溶水自西北向东南从井田流过,向郭庄泉排泄。b.碎屑岩类裂隙水裂隙水的补给主要是基岩裸露区接受大气降水的补给,与地表水接触地带,可接受其侧向补给,另外还可接受上覆松散层含水层的下渗补给,该地下水接受补给后一般沿岩层倾斜方向运动,在地层切割深处往往以泉的形式排出地表,另外人工开采和矿坑排水也是其排泄方式。C.松散岩类孔隙水161
其主要补给来源是大气降水,接受补给后,一般沿沟谷向下游运动,流向与地表水基本一致,其排泄方式除蒸发排泄外,主要是人工开采或补给下伏基岩裂隙含水层,局部以泉的形式排泄出地表。2)矿井充水因素分析及水害防治措施①地表水对开采煤矿的影响井田内无常年性河流,仅有季节性河谷,雨季在沟谷中有短暂山洪流过,对煤矿开采影响较小。②煤系含水层井田内可采煤层为7、10、11号煤层。7号煤层直接充水含水层为K4灰岩岩溶裂隙含水层;10、11号煤层充水含水层为砂岩裂隙含水层及K2灰岩岩溶裂隙含水层。根据补勘资料,太原组岩溶裂隙含水层富水性较弱。③本矿及周边矿井采空区分布范围及积水、积气情况整合后的井田范围包括原XXXXXXXXX煤业有限公司及部分新增区,新增区包括关闭的原寨头村办煤矿、永红煤矿的一部分及部分空白区。井田北部存在原XXX一坑开采2号煤层形成的采空区1处,采空面积27974m2。据调查,井田中部存在2号煤层小窑破坏区,破坏区面积约641510m2。井田北部存在7号煤层小窑破坏区1处,破坏区面积约77090m2。井田内10号煤层存在采空区7处,分别为位于井田中部原XXX煤矿破坏区1处,面积约47118m2;位于井田北东部原寨头村办煤矿采空区2处,采空面积约37993m2;位于井田南部原永红煤矿采空区2处,采空面积约111820m2。井田南部界外存在原永红煤矿采空区1处,采空面积14438m2。井田南部存在永红煤矿开采11号煤层形成的采空破坏区1处,位于ZK2号钻孔周围,采空破坏区面积约65765m2。原XXX煤矿2号煤层井筒、原寨头村办煤矿、永红煤矿都已关闭,2、7号煤层小窑都已封堵,故本次利用理论公式对上述采空区积水量进行了估算。积水量估算理论公式为:W静=K×M×F/COSα式中:W静—采(古)空区积水的静储量(m3)M—采厚(m)161
F—积水采(古)空区面积(m2)α—煤层倾角(°)K—采(古)空区充水系数(本次取0.3)由上式求得2号煤层采空区积水量为181678m3,7号煤层小窑破坏区积水量为16483m3,10号煤层存在8处采空积水区,积水量为172113m3,11号煤层采空区积水量为13262m3。详见本井田采空区积水情况统计表及2、10号煤层矿井充水性图,7、11号煤层资源/储量估算图。采空区积水情况见表1-4-1。表1-4-1采空区积水情况统计表煤层号积水区编号积水区面积(m2)采厚(m)煤层倾角(°)积水量(m3)备注2积1279741.0048413积23739120.904101202积32396241.00472063小计6415101816787积1296401.8541648310积111901.784637积226550.754599积3353380.7547967积4728691.83440103积5211091.78411300积61424481.48563489积7972211.48543331积8144381.0844687小计38726817211311积1209992.10413262合计1079417383536开采煤层时一定要沿采空影响区留足防隔水煤柱,穿越古空或采空区时一定要先做探放水(气)工作,严防事故的发生。严格遵守“预测预报,有掘必探,有采必探,先探后掘,先探后采”方针,以免造成透水及瓦斯积聚,酿成事故危险。井田西北部相邻矿井为原碾则焉煤矿,该矿现开采10号煤层,与本矿相邻处存在采空区,其采空区存在一定量积水。煤矿今后开采时要沿矿界留足边界保安煤柱。④构造对开采煤层的影响井田内发育一主向斜及一次生背斜、向斜。向斜槽部有利于地下水汇集。161
另外,在井田中部发育1条断层、南部发育两个陷落柱。在今后的开采过程中需进一步查明断层、陷落柱的导水性。今后在生产过程中应重视对隐伏断层以及其它构造形迹的发现与研究。以防断层导水造成淹矿事故。⑤奥灰水对开采煤层影响井田内奥灰水标高在539~544m之间,而7、10、11号可采煤层赋存标高在760~910m之间。各煤层不存在带压开采问题。⑥水害防治措施a.地表水的防治措施(a)挖建防洪排水渠沟,工业广场要挖建排水渠道拦截地表水以及浅层地下水,以防雨季洪水涌入矿井造成水害,对防洪排水渠道,每年雨季前要进行清淤工作,以防堵塞。(b)做好防水堵漏工作,井田东部煤层埋藏浅,煤层开采后导水裂隙带将会沟通地表,会造成地裂缝及地面塌陷。开采过程中对发现的地面裂缝要采用粘土或水泥等进行及时回填堵漏。b.井下水的防治措施(a)做好探放水工作。采掘前要做好超前探放水工作,以查明采掘工作面、侧帮或顶底板水情,这是确保安全生产的一项重要防水措施。采掘前一定要坚持“预测预报,有掘必探,有采必探,先探后掘,先探后采”的原则。进一步查明井田采空区积水情况,接近采古空区时做好应急措施。(b)留设防水煤柱,防水煤柱留设在充分考虑“安全可靠与资源充分利用,开采方法和构造与岩性的关系,开拓、采掘布局与煤柱的协调关系”的同时,在不宜采取疏放措施的突水区域,设置防水煤柱。沿采空区应留设防隔水煤柱;在接近断层、陷落柱时应留设防隔水煤柱。(c)合理设计开采布局,采用正确的开采方法。煤层开采顺序和井巷布置应首先考虑水文地质条件。井筒及井底车场都应布置在地层完整而且不易透水部位。应监控向斜槽部涌水量的变化情况。161
(d)随时检查、维修煤矿使用、备用的探放水设备,以充分应对突发水害。(e)加强安全教育,经常进行安全知识培训,牢固掌握井下放探水知识技能,将水害事故消灭在萌芽状态。⑦矿床水文地质类型井田内含水层为受采掘破坏或影响的孔隙、裂隙、岩溶含水层,直接充水含水层单位涌水量小,有一定的补给水源,补给条件一般;矿井内采(古)空区存在积水,位置、范围、积水量清楚;矿井涌水量较小;防水治水工作易于进行。综上所述,矿井水文地质类型为中等。3)矿井涌水量预算①整合前各矿井涌水量据调查,原XXX一坑开采2号煤层,生产能力为60kt/a,井下正常涌水量为12.5m3/d,最大涌水量为18.5m3/d。与井田相邻的原碾则焉煤矿开采10号煤层,生产能力为60kt/a,井下正常涌水量为20m3/d,最大涌水量为30m3/d。②矿井涌水量预算预计矿井、水平和采区的涌水量,对合理选择开拓方案、采煤方法,制定排水疏干措施,确定排水设备意义重大。根据原碾则焉煤矿开采10号煤层年产量为60kt时正常涌水量20m3/d,最大涌水量30m3/d。现用水文地质比拟法预算本矿井开采太原组10号煤层生产能力达450kt/a时的矿井涌水量(按每年生产时间330天计)。计算公式:Q=Ks×P式中:Q-矿井涌水量(m3/d)Ks-富水系数(m3/t)P-设计生产能力(t/d)计算结果见表1-4-2,煤矿开采太原组10号煤层生产能力达450kt/a时的矿井正常涌水量为150m3/d,最大涌水量为225m3/d。表1-4-2矿井涌水量计算表161
开采煤层涌水量类型设计生产能力(t/d)富水系数(m3/t)矿井涌水量(m3/d)7、10、11正常涌水量13630.110150最大涌水量13630.165225井田周边无开采7、11号煤层煤矿。7、11号煤层水文地质条件及充水因素与10号煤层基本相似,故推测,煤矿开采7、11号煤层生产能力达450kt/a时矿井涌水量与10号煤层基本相当,正常涌水量为150m3/d,最大涌水量为225m3/d。5.土壤及生物资源(1)土壤XX县全县主要土壤类型为褐土,占全县面积的97%。分布于二级阶地到低中山的广大地区,几乎遍及全县。因地形、气候及利用方式的变化,土壤内部产生很大差异,主要分为淋溶褐土、山地褐土、淡褐土性土、淡褐土、碳酸盐褐土5个亚类。本区所处的区域主要为淡褐土性土、山地褐土和碳酸盐褐土。淡褐土性土受强烈侵蚀,土体发育不良,粘化过程进行的不充分,粘化层不清晰,过渡层不明显,质地均匀以轻壤为主;山地褐土广泛分布于全县各低山区:碳酸盐褐土在本区零星分布。(2)植被本县地处山区,海拔高度差异较大,侵蚀严重,地形复杂,植物群落或种类及其地,林地、草地的分是零星分散的,一般是山顶耕地,两坡撩荒,田草相间,穿插交错,片掌大小参差。大部分地区植被过渡不太明显,只有东部马和、西许地区高差较大,植被有较明显的垂直分布规律。本区海拔一般在787.5-1056m,植被以稀疏树木、灌木和草本植物为主,覆盖度较低,无国家和省级重点保护的珍稀植物。(3)野生动物本县野生动物资源较丰富,主要野生动物有豹、狼、山猪、山羊、野兔、獾、乌鸦、喜鹊、燕、雉鸡、蛇等五十余种。其中属于国家一级保护动物的有麝、捞鱼鹳,属于国家二级保护动物的有金钱豹,属于国家三级保护动物的有青羊等。本区植被稀少,缺少天然林的保护,野生动物栖息地较少,野生动物数量较少。根据《XX省珍稀濒危野生动物分布图》及现状调查,本161
区内没有发现珍稀濒危野生动物,没有国家和省级重点保护的野生动物。(4)矿产资源XX境内矿藏众多,素有“矿藏之乡”的美称。已探明的矿物有煤、铁、石膏、硫铁矿以及铜、钼、钛、钒、钨、稀土等32种稀有金属和非金属,其中煤炭、石膏、硫铁矿储量丰富,品质优良,驰名中外。全县煤炭资源分布较广,含煤面积达860平方公里,占全县总面积的71.3%。本区植被稀少,缺少天然林的保护,野生动物栖息地较少,野生动物数量较少。根据《XX省珍稀濒危野生动物分布图》及现状调查,本区内没有发现珍稀濒危野生动物,没有国家和省级重点保护的野生动物。(4)矿产资源XX境内矿藏众多,素有“矿藏之乡”的美称。已探明的矿物有煤、铁、石膏、硫铁矿以及铜、钼、钛、钒、钨、稀土等32种稀有金属和非金属,其中煤炭、石膏、硫铁矿储量丰富,品质优良,驰名中外。全县煤炭资源分布较广,含煤面积达860平方公里,占全县总面积的71.3%。6.气候、气象与地震XX县属于温带大陆性季风气侯区,全年总的气侯特征是春季多风、夏季多雨、秋凉气爽、冬寒少雪。冬季最长、夏季次之、春秋雨季较短,县境内受地形影响,各地气候有明显差异。大致可分为三类区、即河谷温暖区、低山温凉区和高山温寒区。本区属于大陆性半干旱季风气候,据XX气象局资料统计表明:年平均最高气温17.1℃,年平均最低气温-5.5℃,年平均气温10.9℃,极端最高气温38.0℃,极端最低气温-21.6℃。年平均降水量510.76mm,降水多集中在6、7、8、9四个月。封冻日期为每年的10月下旬至次年的三月上旬,最大冻土深度0.93m。年平均初霜期为10月上旬,终霜期为次年4月中旬。本地区基本地震烈度为Ⅶ级。7.四邻矿井概况XXXXXXXXX煤业有限公司井田西北与XXXX红杏鑫东煤业有限公司相邻,东南为空白资源。XXXX161
红杏鑫东煤业有限公司,矿井生产能力为600kt/a,属瓦斯矿井。批准开采2-11号煤层,采用斜井开拓。见四邻关系图1-4-4。8.韩信岭自然保护区韩信岭自然保护区位于XX省晋中市XX县东南部,2002年7月20日经XX省人民政府(晋政函[2002]124号文)批准成立。(1)边界XX省韩信岭自然保护区距县城最远25km。地理坐标介于东经110°36′~110°55′E,和北纬36°42'-36°53′N之间,东西长约29km,南北宽约21km。韩信岭自然保护区东与石膏山林场、介庙林场相连,西至坛镇政府以东,最北达夏门镇的托子窳,南与南关镇、霍州市毗邻,涉及马和乡、翠峰镇、南关镇、夏门镇、王禹乡、坛镇乡、段纯镇7个乡(镇)106个自然村,总面积38334ha。其中,核心区面积l9000ha,占总面积的50%;缓冲区面积1l700ha,占总面积的31%;实验区面积7634ha,占总面积的19%。(2)功能区划1)核心区核心区位于保护区人为活动较少、植被茂密、野生动物比较集中的东西两侧。面积19000ha,占总面积的50%,森林覆盖率为47%。核心区生态系统保护良好,是主要保护对象褐马鸡、金钱豹等集中分布区,也是其它野生动物栖息、繁殖的主要区域。2)缓冲区缓冲区是核心区与实验区的过渡地带,对核心区起着保护和缓冲的作用。面积11700ha,占总面积的30.5%,森林覆盖率为31%。3)实验区实验区分布在缓冲区的外围,面积7634ha,占总面积的19%,森林覆盖率为15%,相对较低。(3)性质161
根据国家林业局颁布的《自然保护区工程项目建设标准》中规定的3大类别9种类型的分类标准,本保护区属于自然生态系统类、森林生态系统类型的中型自然保护区,其主要保护对象为白皮松、杜松等珍贵树种及较大面积的天然林;同时兼顾褐马鸡等野生动物。(4)保护物种韩信岭自然保护区位于XX县境内。本保护区属于自然生态系统类、森林生态系统类型的中型自然保护区,其主要保护对象为白皮松、杜松等珍贵树种及较大面积的天然林;同时兼顾褐马鸡等野生动物。1)白皮松白皮松林为松科松属植物,是中国特有温性针叶树种,在我国华北、西北等地的低山丘陵地区形成白皮松林。白皮松生存的土壤为石灰岩、页岩、黄土母质上发育的石灰酸岩褐色土,典型褐土和淋融褐土。白皮松林大部分生于气候温暖、瘠薄的石质低山区,海拔500-1400m,下界与居民区及农耕地相接,人为破坏严重,加之土壤类型的限制,分布面积不断缩小,因而成缀块式分布,是典型的Meta—种群(很少有大面积白皮松林)。白皮松树姿优美,色彩鲜艳,是著名的庭院绿化和观赏树种,且具有净化空气,防止污染的作用,已成为城市绿化的首选树种。然而白皮松种苗需求量增加,和天然白皮松林生活环境严酷,生长缓慢的矛盾,加剧了对白皮松林的破坏。韩信岭自然保护区内的白皮松林主要分布于核心区中低山区。2)杜松杜松林为柏科桧属植物,产于我国黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、河北北部、XX、陕西、甘肃及宁夏等省区的干燥山地;海拔自东北500m以下低山区至西北2200m高山地带。朝鲜、日本也有分布。杜松是常绿乔木,高12m。树冠圆柱形,老时圆头形。大枝直立,小枝下垂。刺形叶条状、质坚硬、端尖,上面凹下成深槽,槽内有一条窄白粉带,背面有明显的纵脊。球果熟时呈淡褐黄色或蓝黑色,被白粉。种子近卵形顶端尖,有四条不显著的棱。花期5月:球果翌年10月成熟。杜松是喜光树种,耐荫。喜冷凉气候,耐寒。对土壤的适应性强,喜石灰岩形成的栗钙土或黄土形成的灰钙土,可以在海边干燥的岩缝间或沙砾地生长。深根性树种,主根长,侧根发达。抗潮风能力强。161
韩信岭自然保护区内的杜松林主要分布于核心区山坡。3)褐马鸡褐马鸡(Crossoptilonmanthuricum)隶属于鸡形目(Galliformes)雉科(Phasianidae)马鸡属(Crossoptilon),是我国特产珍禽(郑作新等,1978)。褐马鸡(角鸡、耳鸡,黑雉(北名)crossoptilonmantchuricumswinhoe1雄性成鸟(春羽):头顶和颈浓褐近黑,前者羽成天鹅绒壮,枕后有一道不明显的白色狭带,额基处短羽,基白而端黑,鼻孔后缘、颏和上喉均白;耳羽处亦白,并现在褐马鸡分布范围非常狭窄,主要集中在XX吕梁山脉和河北小五台地区在北京的东灵山和陕西的黄龙山也有少量分布(卢汰春,1980;郑光美,王岐山,1998;张正旺,1998)。在1998年颁布的《中华人民共和国野生动物保护法》中褐马鸡被我国政府正式列为国家一级重点保护野生动物。栖息地:大多数活动在丘陵地区,很少到村落或栽培地带。夜间在桦树或松树近端的枝上栖宿。性杂食但一般以块茎、细根等为主,也兼吃昆虫。在游荡中,拣取植物的叶、芽、嫩枝、种子等为食。褐马鸡群栖,早晨6:30-7:00,在50米见方的松林间互换,大多栖息在松树近端枝上。白天隐匿于树林中,主要吃松子、橡子等。傍晚集群后,栖在半山以上较高(10米以上)的松树上过夜。褐马鸡的天敌主要为猛禽及狐、豹、狼等。褐马鸡巢营于松、桦林的地面低凹处,略敷以草、叶等,周围也堆着枯叶。韩信岭自然保护区白皮松林和杜松林主要分布于保护区内的核心区,是褐马鸡的主要栖息地。本矿与韩信岭自然保护区的相对位置关系见图1-4-5。由图可见,本项目距离保护区边界0.15km。1.4.2社会环境概况1.行政区划及人口XX县位于XX省中部,晋中市西南端,太原盆地、临汾盆地和汾河谷地之间。全县现辖8镇10乡309个村民委员会,有大小548个自然村,人口24.3万,其中非农业人口5.5万余人。161
本矿井田范围及本区内村庄较少,区内以农业为主,可耕地为山坡梯田,农作物以玉米、谷子为主,也有少量蔬菜、瓜果等。当地地下资源主要是煤炭,区内工业主要以煤矿为主。XXXXXXXXX煤业有限公司井田内及本区各村庄人口分布情况详细资料见表1-4-3。表1-4-3井田范围及周边村庄基本情况一览表序号村庄方位户数距离主井工业场地(km)备注1岭后庄NW1262.02寨头村NW80.33庄立村S620.74辿道洼N511.65沟西村SW781.36弓家庄NW481.62.农业概况全年全县农作物总播种面积为270921亩,比上年增加3954亩。其中粮食作物播种面积249333亩,减少2661亩。在粮食播种面积中,玉米种植面积145608亩,减少4165.5亩;小麦种植面积62452.5亩,增加2569.5亩。其他各类作物播种面积为21588亩,增加6615亩。在其他作物播种面积中,油料种植面积3622.5亩,增加358.5亩;蔬菜种植面积16708.5亩,增加7600.5亩。全年粮食总产量达到52382.3吨,比上年增产3608.4吨,增长7.4%。其中,夏粮产量5899.2吨,增产33.2%;秋粮产量46483.1吨,增长4.8%。全年全县肉类总产量9967.7吨,同比增长36.5%;全年奶类产量336.7吨,同比减产70%;禽蛋产量4015.7吨,同比减产3.7%。3.工业概况2011年,全年全县生产总值160.5亿元,按可比价格计算,比上年增长17.5%。分产业看,第一产业实现增加值3.3亿元,比上年下降7.8%;第二产业实现增加值115.0亿元,比上年增长21.4%;第三产业实现增加值42.2亿元,比上年增长10.0%。第一、第二和第三产业增加值占全县生产总值的比重分别为2.0%、71.7%和26.3%,对经济增长的贡献率分别为1.2%、80.7%和18.1%。161
全年规模以上工业企业完成工业增加值106.8亿元,比上年增长32.4%。其中,国有企业下降4.0%;集体企业增长78.4%;股份制企业增长35.9%;外商港澳台企业下降13.0%。分行业看,在我县主导行业中,煤炭行业增加值比上年增长35.7%,焦炭行业增长14.7%,电力行业增长1.3%。规模以上工业企业实现产品销售收入250.4亿元,比上年增长52.1%;实现利税29.8亿元,同比增长49.5%;实现利润13.3亿元,同比增长61.8%,其中股份制企业实现利润15.2亿元。亏损企业亏损额达到6.5亿元。4.生活质量2010年,XX县坚持城乡一体化发展,统筹推进城区、静升新区和新农村建设,扎实开展“四城联创”和城乡清洁工程,五年累计投资40亿元实施了121项与群众生活息息相关、改善人居环境的基础设施工程,城市功能日趋完善、品位不断提升,农村面貌大为改观,城镇化率从“十五”末的39.8%提高到49.2%,跨入省级园林城市、省级卫生县城、市级文明和谐县城行列。民生社会事业长足进步。2010年“五个全覆盖”工程全面完成,农村生产生活条件得到改善。在全省率先普及高中阶段教育并实行“一免一补”。县乡村三级医疗机构达标率达到98%,乡镇卫生院实现基本药物“零差价”销售,“新农合”参合率达到97.51%。在全省率先启动城镇居民养老保险,参保率达61.7% ;“新农保”进入全国试点,参保率达95.35%。千方百计扩大就业,荣获“全省创业就业先进县”称号。积极推进安居工程建设,7359户、27170人住上新建或安全的住房。文化、体育、计生、人防、人武、双拥、气象、老龄、残疾人、民族宗教、防震减灾、档案、史志、妇女儿童等各项事业都取得了新进步。1.4.3主要环境保护目标本区内基本为广大农村地区,结合工程特点,确定主要保护目标为该地区的环境空气质量、地下水、村庄居民及区域生态环境。环境空气:本区为广大农村地区,环境空气质量达到环境空气质量二级标准;地表水:本项目地表水水质指标执行《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中V类水质标准,本区内地表水质量达到地表水质量V类标准;地下水:区域地下水具有生活饮用水功能,本区内地下水质量达到地下水质量Ⅲ类标准;生态环境:保持区域生态环境的生物多样性,防止地表塌陷、地表水渗漏、水土流失及含水层影响,保护区内地表植被;161
声环境:厂界噪声达标,周围村庄及交通沿线声环境达标。环境保护目标表见表1-4-4。环境保护目标图见图1-4-6。161
表1-4-4环境保护目标表序号涉及的环境要素环境保护目标相对主井工业场地位置保护目标功能区划情况保护要求方位距离(km)1环境空气岭后庄NW2.0本区范围内村庄,二类区环境空气达到二级标准要求2寨头村NW0.33庄立村S0.74辿道洼N1.65沟西村SW1.36弓家庄NW1.67地下水环境沟西村SW1.3井田范围内及周边村庄,奥灰水含水层,地下水III类区工程采动可能使村庄饮用水受到影响,若影响应解决居民饮用水问题8寨头村NW0.3西坡村S1.8井田范围内及周边村庄,第四系松散层含水层,地下水III类区辿道洼(1#、2#井)N1.6岭后庄NW2.09郭庄泉域井田位于泉域一般保护区域开采不影响泉域10声环境寨头村NW0.3离工业场地较近村庄居民点,1类区声学环境达到1类标准要求11厂界噪声2类区达到2类区要求12地表水环境汾河SE4.5VⅤ类水体达达到地表水质量Ⅴ类标准13生态环境井田范围耕地与动植物井田范围未有明确的环境功能区划,按照广大农村地区考虑在严格控制项目生态影响的前提下,要加强生态建设,促进区域生态环境的改善韩信岭自然保护区不在井田范围内,位于井田边界以南150m对保护区无影响14景观影响及地表塌陷影响井田范围内、井田边界村庄及其它建(构)筑物井田范围留设煤柱,工程采动不得使村民房屋、高速公路、建构筑物受到影响161
主副井场地拟选矸石场运矸路线大气评价评价范围重组后井田范围取土场排水路线生态评价范围沟西庄立寨头弓家庄岭后庄辿道洼辿道洼1km运煤路线地下水评价范围图1-4-6环境保护目标图(1格1km)161
1.5环境质量现状及生态环境现状1.5.1环境质量现状1.环境空气质量现状XXXXXXXXX煤业有限公司矿井兼并重组整合项目于2011年9月16~9月22日在项目所在区内共布设了3个监测点,分别为1#寨头、2#工业场地、3#庄立。根据监测结果:1#寨头、2#工业场地、3#庄立三个监测点NO2、SO2的单因子指数未出现超标,TSP、PM10单因子均出现超标,说明项目所在区已经受到TSP、PM10的污染,未受到NO2、SO2的污染,尚有环境容量。TSP、PM10两项污染物超标的主要原因是本区内煤炭企业众多,原煤堆场、运输等扬尘量大。另外,当地植被覆盖率差、风沙大,也是造成TSP、PM10超标的重要原因。2.地表水质量现状2011年9月15日~9月17日分别在煤业公司排水与汾河交汇处上游500米、煤业公司排水与汾河交汇处下游500米、煤业公司排水与汾河交汇处下游1500米布点对地表水进行了为期三天的监测。由监测结果可知,监测的三个断面中,氨氮、Fe、Mn全部超标,其余指标能满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅴ类水质标准的要求。说明区域地表水已经受到污染,环境容量有限。3.地下水质量现状2011年9月14日~9月17日分别在1#寨头村水井、2#沟西村水井、3#庄立村水井布点对区域地下水井进行了为期三天的监测。另外,还收集了XXXX红杏鑫东煤业有限公司60万吨/年矿井兼并重组整合项目环境影响时对区域所做的监测工作,引用其“弓家庄村”监测点位。项目对区域浅层地下水进行了补充监测,点位分别为:辿道洼、岭后庄村、西坡三村水井。根据监测结果:寨头村、岭后庄、西坡细菌总数超标,沟西村细菌总数、Fe超标。其余点位和监测项目达到《地下水质量评价标准》(GB/14848-93)中Ⅲ类水标准。说明区域地下水水质良好。4.声环境质量现状2011年9月19日对区域声环境进行了为期一天的监测。161
本次噪声监测在矿井主井工业场地四周和风井场地四周共布设8个厂界噪声测点。根据监测结果,工业场地1#~4#点昼间噪声监测值在46.2-49.5dB(A)之间,夜间噪声监测值在37.3-39.7dB(A);风井场地1#~4#点昼间噪声监测值在41.8-43.7dB(A)之间,夜间噪声监测值在36.5-37.9dB(A)。根据《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)2类标准限值要求:昼间60dB(A)、夜间50dB(A)、厂界噪声全部达标。5.生态环境质量现状(1)土地利用现状生态评价范围内的土地利用类型包括林地、草地、居民用地、建设用地和耕地。各类型用地的面积和百分比见表1-5-1。表1-5-1土地利用现状序号用地类型面积(km2)百分比(%)1林地0.12501.222草地6.240360.733居民用地0.27812.714建设用地0.06100.595耕地3.571234.756合计10.2755100.00根据表1-5-1,主要土地利用类型为耕地和草地,分别占到评价区面积的34.75%和60.73%,草地以蒿及苔草,禾本科杂草为主。耕地占到评价区面积的34.75%,靠天然降水生长作物,农作物产量低,受降雨量的影响较大。(2)土壤侵蚀现状结合全国土壤侵蚀类型的区划,本区一级类型区为水力侵蚀为主的类型区,二级类型区为西北黄土高原区。各类型用地的面积和百分比见表1-5-2。表1-5-2土壤侵蚀现状序号土壤侵蚀强度面积(km2)比例(%)1轻度侵蚀0.46414.522中度侵蚀6.240360.733强度侵蚀3.571234.754合计10.2755100.00由表可以看出,本项目所在区域主要以中度侵蚀和强度侵蚀为主。(3)地表植被现状161
评价区植被区划属暖温带落叶阔叶林带。主要植被类型有灌丛、杂草。从区域植被分布及植被地带性来看,本区植被遭到破坏后逐步退化,天然植被基本破坏殆尽,必须加强本区植被恢复,如“退耕还草还林”、小流域水土保持生态建设、生态公益林建设等。(4)野生动物现状本县野生动物资源较丰富,主要种类为哺乳纲兽类、鸟纲动物类、两栖与爬行纲、昆虫纲等。评价区植被稀少,缺少天然林的保护,野生动物栖息地较少,野生动物数量较少。根据《XX省珍稀濒危野生动物分布图》及现状调查,井田内没有发现珍稀濒危野生动物,没有国家和省级重点保护的野生动物。(5)地表塌陷、裂缝现状由于煤矿未进行大规模生产,加上各煤层赋存深。因此,地面未出现沉陷、裂缝等地质灾害。(6)矸石场地环境现状本矿矸石产率为5%,22500吨。拟选矸石场位于工业场地西1000m的原二坑废弃工业场地内,距最近村庄寨头村在0.5km以上。该场地总体呈北——南走向,北高,南低,长约400m,宽约100m,深约25m,计算可堆存矸石约145万吨。该场地原为XXX煤矿二坑工业场地,工业生产痕迹十分明显,地面主要是混凝土地面、路面、煤场、矸石堆等,间有零星植物生长。该沟为盲沟,汇水面积0.31km2。该矸石场是XXX煤业有限公司30万吨/年资源整合项目(XX省卫生厅卫生监督所)环评时选定的矸石处置地点,由于矿井未建成投产,该矸石场并未投入使用,但环评阶段认为原环评矸石场选址合理可行,容量能满足本次重组后工程排矸需要,可以继续建设利用。161
第二章工程概况2.1项目基本情况根据XX省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室晋煤重组办发[2010]66号文件《关于调整晋中市XX等四县(市)兼并重组整合主体企业的批复》同意将XX县永吉能源有限公司变更改为XXXX能源有限公司。2012年12月6日,XX国土资源厅于为该矿换发了采矿许可证。证号:C1400002009121220048048。整合后井田面积为4.7104km2,批准开采2-11号煤层,批采标高972.96-736.96m,批准矿井生产能力为450kt/a,与整合前相比,新增生产能力150kt/a。兼并重组后的名称、生产规模、产品方案、投资总额、采掘方法及运输方式等基本情况见表2-1-1。表2-1-1兼并重组项目基本情况列表序号项目基本情况1建设项目名称XXXXXXXXX煤业有限公司45万t/a矿井兼并重组整合项目2建设性质改扩建(兼并重组)3生产规模45万t/a4井田面积4.7104km25工业场地占地面积工业场地占地面积6.74ha,全部为现有场地6批采煤层2-11#煤层7开采煤层7#、10#、11#煤8开拓方式斜井开拓9采煤方法一次采全高高档普采采煤方法,全部跨落法管理法10运输方式井下辅助运输方式采用JTP-1.6×1.5P型提升机。井下煤炭运输方式采用DTⅡ型整体带芯阻燃抗静电输送带运输11投资总额25482.08万元12建设工期33.5个月13服务年限15.2a14工作制度年工作日330天,每日四班作业,三班生产,一班检修2.1.1工业场地总平面布置1.主生产区161
主生产系统布置有主斜井井口房、主井空气加热室、带式输送机走廊、筛分车间、储煤筒仓、地磅房、门卫等。2.辅助生产区、辅助生产系统布置有副斜井井口房、副斜井空气加热室、副斜井绞车房、联合建筑、锅炉房,机修车间与设备库联建,器材库、消防材料库、坑木加工房、建材库、油脂库等位于工业场地东南。3.行政办公区行政办公区布置有综合楼、餐厅、文化中心、停车库、休闲绿化场地等。4.风井区原回风斜井变更为回风平硐,位于工业场地西北角,场地布置有风机平台、风机值班室、配电室。矿井10kV变电站位于工业场地南部边沿,便于进出线且靠近负荷中心;高山水池以及矿井水处理间位于变电所以西侧;靠近热负荷;生活污水处理站设置在行政生活区以东且地势比较低的地方,污水处理后便于排放。矿井工业场地整体设计布局比较合理,功能分区明确,互不干扰;场地布置集中紧凑;道路顺畅,人流、货流互不影响,利于生产、方便生活。矸石场位置位于工业场地西1500m的原二坑废弃工业场地内,距最近村庄寨头村在0.5km以上。该场地原为XXX煤矿二坑工业场地,属于废弃地,该沟为盲沟,矸石场地占地面积为5.0hm2。爆炸材料库场地设置在工业场地西南侧的台地上,距工业场地约850m,以4.5m宽的四级砂石道路由风井工业场地接入,以4.5m宽的四级砂石道路接入,线路全长910m,平均纵坡为3.5%。爆炸材料库占地面积0.3hm2,其中雷管库与爆炸材料库分别单独设置且均为砖混结构。矿井总占地面积:11.11hm2;其中:工业场地占地面积:2.90hm2;进场地公路占地:1.75hm2;临时排矸场地占地面积:5.0hm2;排矸场公路占地面积为0.75hm2;爆破材料库占地面积0.3hm2;爆破材料库公路占地0.41hm2;161
工业场地平面布置及绿化图见图2-1-1。2.2原有工程概况2.2.1兼并重组煤矿基本情况1.XXXXXXX煤业有限公司2005年之前为XX县夏门镇XXX煤矿,属镇办煤矿,为一证多坑生产煤矿,分两个坑口进行生产。其中主坑口(XXX一坑)位于井田北部,XXX二坑位于井田南部。简述如下:(1)XX县夏门镇XXX煤矿(一坑)XXX煤矿(一坑)采用斜、竖井混合开拓开采2号煤层。主井为竖井,井筒直径4m,垂深126.10m。采用罐笼和JT-0.8型双滚筒绞车提升,皮带运输。风井为斜井,斜长210m。通风方式为中央并列抽出式,风机为BK54-4-№11型轴流式风机,电机功率为22kw。采煤方法为短壁式炮采,自然垮落法管理顶板,矿井生产能力9万吨/年,至2003年,井下2号煤层可采区已基本采空,采空面积约27974m2,井下涌水量10~20m3/d。属低瓦斯矿井。2003年建接替井开采10号煤层,采用斜井开拓,井下只进行了部分巷道掘进,未进行实际回采。至本次重组前,该矿一直处于9万t/a的规模,并停产已久。(2)XX县厦门镇XXX煤矿二坑XXX二坑始建于1996年,开采10号煤层,采用斜井开拓。二坑井口(已关闭)坐标为(1954北京坐标系):主井(斜井):X=4079065Y=19557427H=859副井(斜井):X=4079383Y=19557535H=8932006年3月18日,经XX省煤炭资源整合和有偿使用领导组核准,XX县夏门镇XXX煤矿和夏门镇XXX煤矿二坑进行了资源整合,整合后企业名称为XXXXXXXXX煤业有限公司,XXX二坑随即实施关闭。至本次重组前,该矿一直处于9万t/a的规模,并停产已久。2007年8月1日,XX省国土资源厅为其颁发了采矿许可证,证号:1400000721683,井田面积2.5469km2,批准开采2、7、9、10号煤层,批准生产能力为300kt/a。但该工程未建设投产。161
2.2.2原有工程污染物排放情况1.原有环境空气污染源主要为工业场地的锅炉、热风炉、储煤场、输送转运系统和运输扬尘。排放情况见下表2-2-1、2-2-2。表2-2-1原有工程大气污染物排放情况(XXX煤矿)序号污染源污染源特征耗煤量(t/a)排放情况种类浓度(mg/Nm3)排放量(t/a)产生排放产生排放1锅炉房2台CLSG0.35-80/65-AII423.8烟尘----1.131.13SO2----12.6812.682热风炉2台LRF45468烟尘----12.4812.48SO2----14.0014.003储煤场面积为2200m2的露天储煤场,储煤量约为3000吨粉尘28284运输转载无组织粉尘665运输扬尘无组织线源粉尘5.55.5合计烟尘13.6113.61SO226.6826.68粉尘39.539.5煤质:平均灰分14.25%,平均硫份1.87%,总耗煤量891.8t/a表2-2-2原有工程大气污染物排放情况(XXX煤矿二坑)序号污染源污染源特征耗煤量(t/a)排放情况种类浓度(mg/Nm3)排放量(t/a)产生排放产生排放1锅炉房1台CLSG0.35-80/65-AII267.8烟尘----0.720.71SO2----8.018.012热风炉LRF60312烟尘----8.318.31SO2----9.339.333储煤场面积为2000m2的露天储煤场,储煤量约为1800吨粉尘25254运输转载无组织粉尘5.55.55运输扬尘无组织线源粉尘7.07.0合计烟尘9.039.03SO217.3417.34粉尘37.537.5煤质:平均灰分14.25%,平均硫份1.87%,总耗煤量579.8t/a2.废水污染物废水主要产污环节为矿井水、生活污水。根据收集的资料,兼并重组前该矿水处理与利用系统不符合环保要求。矿井水:重组前两矿合计矿井正常涌水量60m3/d,最大涌水量90m3161
/d。矿井水经过井下沉淀池沉淀处理后,全部回用不外排。生活污水:重组前两矿实际在职员工约225人,按每人每天用水量0.1m3,产生的生活污水未经处理直接排放,排放系数取0.8,排放量为18m3/d。表2-2-3原有工程废水污染物产生情况项目排水(m3/a)污染物CODCrBOD5SSmg/Lt/amg/Lt/amg/Lt/a生活污水65701200.79600.391500.99合计0.790.390.993.固废(1)矸石兼并重组前矿井主要有井下矸石、燃煤炉渣和少量生活垃圾。兼并重组前矿井矸石产生量极少,由于近几年煤炭市场较好,煤矸石大部分作为电煤出售,只有少量矸石在场地堆放,矸石总计产生量5400吨/年。(2)燃煤灰渣燃煤灰渣产生量260吨/年,部分垫场地或农民用来做建材,部分在场地堆放。(3)生活垃圾工程生活垃圾产生量41吨/年,大部分在场地或荒沟堆放,不符合环保要求。现有工程固体废物产生及排放情况见表2-2-4。表2-2-4现有工程固体废物产生及排放情况固体废物名称产生量(t/a)现有工程处置方式矸石5400部分外售,部分垫场地,少量在场地堆放燃煤灰渣260部分用来垫场地或农民用来做建材,部分在场地堆放生活垃圾41没有集中收集,随地丢弃合计57014.噪声矿井主要污染源有风井风机、坑木加工电锯、装载机以及运输汽车交通噪声等。据现场踏勘及咨询矿井技术人员,矿井坑木加工所用电锯露天布置,受沟谷地形声反射效应,噪声影响较为严重。5.生态环境(1)根据现场调查,161
现有工程已造成采空区及古空区,但由于原小煤矿采煤方法落后,回收率较低,大大缓解了地面下沉、裂缝出现的概率。井田范围内现无裂缝等地质灾害发生。(2)据现场踏勘,由于30万吨/年工程未建成投产,原环评选定的的矸石场尚未投入使用。目前矿井没有专门的矸石场,煤矸石部分外售,部分在场地堆放。(3)区域土地资源丰富,但生产力低,肥力差;土地利用率低。因此,种草植树、保护和建设植被、防风固沙、控制水土流失与土地沙化是该区域国土整治的中心环节和长期艰巨的任务。(4)井田范围属于农业生态系统,由于受到人口不断增长的压力和不利自然条件的共同作用及其相互作用产生链锁反应,将使这一自然生态系统受到影响;反过来又对人们的生存和发展带来不利影响。(5)由于本项目内煤矿的开发,对现生态系统将产生较大的冲击,将增加矿区生态系统(主要物种:人与绿色植物)、路际生态系统(主要物种:人与绿色植物)。(6)对于二坑工业场地,由于废弃已久,原建筑物现已经全部拆除,建筑垃圾在工业场地堆放;而一坑工业场地目前已经开始45万吨/年生产系统的建设工作。一坑工业场地现状主要表现为45万吨/年的施工工地,原有建筑物已经全部拆除,建筑垃圾用于平整工业场地。原有环境问题将不复存在。现有工程存在的生态环境问题见汇总表表2-2-5。161
表2-2-5现有工程存在的生态环境问题汇总表XXX煤矿(一坑)XXX煤矿二坑现矸石山矸石大部分外售,剩余部分矸石在工业场地就地堆放,扬尘、淋溶现象较重。影响周围植被生长,污染区域土地,需治理。矸石场堆量约2800t,占地面积1.6ha矸石大部分外售,剩余部分矸石在工业场地就地堆放,扬尘、淋溶现象较重。影响周围植被生长,污染区域土地,需治理。矸石场堆量约4200t,占地面积2ha工业场地地面硬化率较高,几乎无绿化,同时由于矿井不规则、无规划建设,导致地面建设凌乱,土地裸露面积大,土壤流失现象较重。地面硬化率较高,几乎无绿化,废弃面积4.2ha(不含矸石场堆存地)运输道路现有道路管理不到位,路基破损,风起扬尘现象严重。再则两侧未进行绿化、复垦,导致水土流失,长约0.8km现有道路管理不到位,路基破损,风起扬尘现象严重。两侧未进行绿化、复垦,导致水土流失,长约3.2km废弃构筑物全部拆除,用于平整场地全部废弃,建筑垃圾在场地堆放运矸道路----地面裂缝调查未发现调查未发现根据现场情况分析,矸石场在堆存前需委托有关工程部门进行规划设计,以做到合理使用。要做好堆场的扬尘、淋溶、自燃、洪涝等的防护措施,并且进行绿化造林。工业厂区要结合各种生产设施的特点,种植高低相结合的乔灌木,形成隔离林带,防止污染扩散;行政办公、生活福利区应以美化环境为主,种植绿篱、布置花坛、草坪等。必须满足绿化系数20%,并且与施工同步,矿井投产前完成。2.2.3原有工程环境问题针对上述分析,本设计汇总了各整合矿存在的主要环境问题,具体见表2-2-6。161
表2-2-6原有工程存在的环境问题序号产污环节存在的环境问题备注1废气工业场地地面硬化率较低,几乎无绿化,扬尘情况较为严重本次重组前,该矿虽然办理了30万吨/年相关手续,取得了采矿许可证,但一直未进行30万吨/年建设。两小矿一直处于9万t/a的规模,并停产已久。目前已经在XXX煤矿(一坑)工业场地开始45万吨/年生产系统的建设工作。两小矿老生产系统由于关闭已久,地面生产设施均已拆除,除拟利用的斜井外,其余井筒全部炸毁。一坑工业场地现状主要表现为45万吨/年的施工工地。因此,原有环境问题将不复存在。二坑工业场地表现为废弃场地,废弃建筑物,破坏面积6.2ha原煤堆存露天煤场储存,未设洒水装置,扬尘严重原煤输送装卸原煤输送转载系统露天运行,扬尘得不到控制锅炉及热风炉锅炉、热风炉均未安装脱硫除尘设施。不满足环保要求。2废水矿井排水建简易沉淀池处理后全部回用,处理工艺不符合环保要求生活污水无废水收集、处理装置,随地泼洒;处理工艺不符合环保要求3噪声主要污染源有风井风机、坑木加工电锯、装载机以及运输汽车交通噪声等。据现场踏勘,坑木加工所用电锯露天布置,受沟谷地形声反射效应,噪声影响较为严重4固废矸石系统部分外售,部分垫场地,部分在场地内堆放炉渣部分垫场地,部分用作建材生活垃圾随地处置环境问题矸石、炉渣处置方式不符合环保要求5生态地面硬化率较低,几乎无绿化,扬尘情况较为严重2.2.4洗煤厂概况由于本矿开采的7#(全硫2.78%)、10#(全硫1.87%)、11#(全硫0.98%)中大部分原煤硫分大于1.5%,需送往合法洗煤厂进行洗选。鉴于此,XXXXXXXXX煤业有限公司与XX县伟鑫煤化有限责任公司签订了煤炭购销协议,拟将本矿原煤送往该公司许村洗煤厂进行洗选。1.项目位置XX县伟鑫煤化有限责任公司许村洗煤厂位于XX县许村。2.建设规模工程建设规模为年入洗原煤90万吨。3.选煤工艺无压三产品重介质洗选工艺。4.工程主要建设内容及建设进度161
工程主要建设内容包括:原煤准备系统、洗选系统、产品储存系统、生产和生活辅助设施等。目前项目已经建成,可以满足本项目洗煤要求。5.环保手续履行情况XX县伟鑫煤化有限责任公司许村洗煤厂于2008年2月进行了《XX县伟鑫煤化有限责任公司许村洗煤厂90kt/a改扩建项目环境影响报告书》评价工作,评价单位为太原理工大学,于2008年6月16日取得了晋中市环境保护局的批复(市环函【2008】177号)。目前项目已经建成投产,由于洗煤厂成立时合作供煤的矿井全部在兼并重组中关闭,因此该洗煤厂重新于本矿签订了原煤购销协议,可以满足本项目洗煤要求。2.3兼并重组工程概况2.3.1工程主要内容本次重组后的全井田设计开采煤层为7#、10#、11#煤层,重组工程在原XXX煤业工业场地内进行建设,在原XXX煤业主斜井东南135m处新掘主斜井,担负矿井煤炭提升、人员上下井和进风等任务,并兼作矿井的安全出口;沿原副斜井井口平行于主斜井新掘副斜井,担负矿井辅助提升和进风等任务,并兼作矿井的安全出口;沿原回风斜井井口平行于主斜井布置回风平硐,担负矿井回风任务,并兼作矿井的安全出口。兼并重组前后工程衔接关系及工程进展情况汇总表2-3-1。2.3.2工程分析1.井田境界、矿井储量(1)井田境界根据XX省国土资源厅2012年12月为该矿换发的证号为C1400002009121220048048的采矿许可证(有效期为2012年12月6日-2031年12月6日),井田范围由下列10个坐标点依次连线圈定:详见表2-3-2。161
表2-3-2整合后煤矿拐点坐标拐点号1954北京坐标系1980西安坐标系纵坐标横坐标纵坐标横坐标14081150.0019557400.004081101.1937557330.7324081080.0019558130.004081031.1937558060.7334081000.0019558600.004080951.1937558530.7344078900.0019559200.004078851.1937559130.7354078900.0019558500.004078851.1937558430.7364078300.0019558500.004078251.1937558430.7374078300.0019557200.004078251.1937557130.7384079000.0019556530.004078951.1937556460.7394079670.0019557007.004079621.1937556937.73104079670.0019557400.004079621.1937557330.73井田平面呈多边形,南北长2850m,东西宽2670m,井田面积4.7104km2。批准开采2号—11号煤层。(2)矿井储量根据XX地宝能源有限公司2011年4月提交的《XXXXXXXXX煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》,累计查明井田内7、10、11号煤层111b+122b+333保有资源/储量1891万吨。其中111b资源/储量1422万吨,122b资源/储量216万吨,333资源/储量253万吨,111b资源/储量占到保有资源/储量的75.2%,111b+122b资源/储量占到保有资源/储量的86.6%。通过统计,7号煤层由于其下10号煤层采空而蹬空资源/储量51万吨。经计算,矿井设计可采储量为14905kt,7号煤层设计可采储量为3558kt,10号煤层设计可采储量为5816kt,11号煤层设计可采储量为5531kt。(3)服务年限矿井设计生产能力为450kt/a,设计开采7号、10号、11号煤层,服务年限为15.2年。2.煤层、煤质(1)含煤地层及含煤性1)XX组XX组含煤2层,为1、2号煤层。1号煤层位于XX组中上部,为不稳定的不可采煤层,2号煤层位于XX组中下部,为局部可采煤层。XX组煤层平均厚度0.80m,161
地层平均厚度36.22m,含煤系数2.2%。2)太原组太原组含煤10层,为4、5、6、7、8、9、10、10下、11、12号煤层,4号煤层位于太原组上部,多数钻孔尖灭,仅ZK4、ZK8孔沉积该煤层,其中ZK8孔煤层厚度达可采,为不稳定的单工程可采煤层。5号煤层位于太原组中部,为不稳定的不可采煤层。6号煤层位于太原组中下部,多数钻孔尖灭,仅ZK4、ZK6、ZK8孔沉积该煤层,ZK8孔见有可采点,为不稳定的单工程可采煤层。7号煤层位于太原组中部K4灰岩之下,为井田内稳定发育的大部可采煤层。8号煤层位于K3灰岩之下,多数钻孔未见。9号煤层位于K2灰岩之下,50%钻孔可见,ZK7孔见有可采点,为不稳定的单工程可采煤层。10、11号煤层位于太原组下部,二者间距较小,均为井田内稳定的大部可采煤层。10号、11号煤层间发育有10下号不稳定薄煤层。太原组底部发育12号煤层,为不稳定的薄煤层。太原组煤层平均厚度7.23m,地层平均厚度93.29m,含煤系数7.8%,可采煤层平均厚度4.32m,可采含煤系数4.6%。(2)可采煤层井田内可采煤层为XX组2号局部可采煤层及太原组7、10、11号大部可采煤层。现分述如下:(可采煤层特征表2-3-3)1)2号煤层赋存于XX组中下部,煤层厚度0~1.00m,平均0.70m。结构简单,不含夹矸。顶板岩性为泥岩、砂质泥岩;底板为砂质泥岩。2号煤层在井田内为局部可采煤层,可采区分布于井田北西部及中部。井田内中东部及西南部沟中2号煤层存在露头。据煤矿提供的采掘图及调查结果,井田内2号煤层在其可采范围内已全部破坏。2)7号煤层位于太原组中上部,上距2号煤层51.55~60.25m,平均55.90m。煤层厚度1.15~2.20m,平均1.50m161
。结构简单,含0~1层夹矸。顶板岩性为泥岩,老顶为K4灰岩,局部地段煤层直接顶板即为K4灰岩;底板为泥岩、砂质泥岩。7号煤层在井田内赋存稳定,ZK8孔附近7号煤层有尖灭现象,为井田内稳定发育的大部可采煤层。井田内北东部、中东部及西南部沟中存在7号煤层露头线。7号煤层在井田北部ZK6孔附近存在小窑破坏区。3)10号煤层位于太原组下部,上距7号煤层25.15~29.30m,平均27.36m。煤层厚度0.50~3.70m,平均1.86m。结构中等,含0~3层夹矸。顶板岩性多为泥岩,少数为砂质泥岩、粉砂岩;底板多为泥岩、少数为粉砂岩、细砂岩。10号煤层为井田内稳定发育的大部可采煤层。井田内北东部存在10号煤层露头线。参与整合的原XXX煤矿及已关闭的寨头村办煤矿、永红煤矿均开采10号煤层。井田北东部、中部及南部10号煤层已有不同程度采空。4)11号煤层位于太原组下部,上距10号煤层1.90~7.50m,平均4.22m。煤层厚度0.45~1.15m,平均0.96m。结构简单,不含夹矸。顶板岩性为多为砂质泥岩,少数为粉砂岩;底板为泥岩及砂质泥岩。11号煤层为井田内稳定发育的大部可采煤层。11号煤层在井田南部存在原永红煤矿采空区1处。表2-3-3可采煤层特征表含煤地层煤层号煤层厚度煤层间距复杂程度稳定性可采性顶板岩性底板岩性最小-最大平均(m)最小-最大平均(m)XX组20.0-1.000.70简单(0)较稳定局部可采泥岩、砂质泥岩砂质泥岩51.55-60.2555.90太原组71.15-2.201.50简单(0-1)稳定大部可采泥岩、石灰岩泥岩、砂质泥岩25.15-29.3027.36100.50-3.701.86中等(0-3)稳定大部可采泥岩、砂质泥岩、粉砂岩泥岩、粉砂岩、细砂岩1.90-7.504.22110.45-1.150.96简单(0)稳定大部可采砂质泥岩、粉砂岩泥岩、砂质泥岩(3)煤质1)煤的物理性质井田内可采煤层均表现为黑色,条痕为棕黑色,沥青玻璃—油脂光泽,硬度一般为2-3,有一定韧性,内生裂隙发育,断口多参差状、贝壳状,性脆易碎。2)煤的化学性质①7号煤层161
水分(Mad):原煤0.22%~0.52%,平均0.38%;浮煤0.19%~0.56%,平均0.41%。灰分(Ad):原煤18.33%~21.00%,平均19.83%;浮煤11.40%~12.47%,平均11.77%。挥发分(Vdaf):原煤36.22%~36.97%,平均36.49%;浮煤35.01%~35.36%;平均35.19%。全硫(St.d):原煤2.41%~3.82%,平均2.78%(ZK1孔煤层全硫为3.82%,其余见煤点均小于3%);浮煤1.39%~1.45%,平均1.42%。发热量(Qgr.d):原煤21.10~28.68MJ/kg,平均26.18MJ/kg;浮煤30.86~31.73MJ/kg,平均31.40MJ/kg。粘结指数(GR.I):93~97,平均95。胶质层最大厚度(Y):36.0~38.0mm,平均36.5mm。综上所述,根据《煤炭质量分级》(GB/T15224-2004)冶炼用炼焦精煤灰分、硫分分级标准,井田内7号煤层浮煤为中灰~高灰,中高挥发分,中高硫煤。②10号煤层水分(Mad)原煤0.21%~0.41%,平均0.30%;浮煤0.25%~0.56%,平均0.40%。灰分(Ad):原煤12.07%~21.26%,平均14.25%;浮煤7.77%~10.04%,平均8.59%。挥发分(Vdaf):原煤26.89%~28.31%,平均27.68%;浮煤25.38%~27.02%;平均26.14%。全硫(St.d):原煤0.70%~3.41%,平均1.87%(ZK2孔煤层全硫为3.41%,其余见煤点均小于3%);浮煤0.90%~0.97%,平均0.94%。发热量(Qgr.d):原煤26.59~30.54MJ/kg,平均29.70MJ/kg;浮煤31.37~32.28MJ/kg,平均32.00MJ/kg。161
粘结指数(GR.I):63~80,平均70。胶质层最大厚度(Y):11.0~22.0mm,平均15.0mm。综上所述,根据《煤炭质量分级》(GB/T15224-2004)冶炼用炼焦精煤灰分、硫分分级标准,井田内10号煤层浮煤为低灰~中灰,中等挥发分,中低硫~中硫煤。③11号煤层水分(Mad)原煤0.23%~0.56%,平均0.38%;浮煤0.51%~0.72%,平均0.62%。灰分(Ad):原煤18.36%~36.40%,平均27.35%;浮煤9.94%~14.23%,平均12.58%。挥发分(Vdaf):原煤31.16%~35.54%,平均32.79%;浮煤30.42%~34.24%;平均31.46%。全硫(St.d):原煤0.43%~3.27%,平均0.98%(ZK7孔煤层全硫为3.27%,其余见煤点均小于3%);浮煤0.65%~1.52%,平均0.82%。发热量(Qgr.d):原煤20.75~28.34MJ/kg,平均24.34MJ/kg;浮煤30.05~31.49MJ/kg,平均30.80MJ/kg。粘结指数(GR.I):81~96,平均86。胶质层最大厚度(Y):12.0~28.0mm,平均19.5mm。综上所述,根据《煤炭质量分级》(GB/T15224-2004)冶炼用炼焦精煤灰分、硫分分级标准,井田内11号煤层浮煤为中灰~高灰,中高挥发分,低硫~高硫煤。3)煤质及工业用途井田内井田内7号煤层浮煤为中灰~高灰,中高挥发分,中高硫分,强粘结性,特高热值的肥煤;10号煤层浮煤为低灰~中灰,中等挥发分,中低硫~中硫,中粘结性,特高热值的焦煤;11号煤层浮煤为中灰~高灰,中高挥发分,低硫~高硫,强粘结性,特高热值的1/3焦煤、肥煤。井田内7、10、11号煤层可作为炼焦用煤及配煤。5.其它开采技术条件(1)煤层顶底板岩石工程地质特征161
7号煤层顶板为泥岩、石灰岩,10号煤层顶板为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩,11号煤层顶板为砂质泥岩、细砂岩。上述可采煤层顶板均属中硬岩层。(2)瓦斯根据XX省煤炭工业厅晋煤瓦发[2013]160号《关于晋中市2012年度矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》。XXXXXXXXX煤业有限公司2012年度瓦斯煤层瓦斯绝对涌出量为0.18m3/min,二氧化碳绝对涌出量为0.33m3/min,鉴定等级为瓦斯矿井。(2)煤尘爆炸性根据XX省煤炭工业局综合测试中心对该矿7号煤尘爆炸性测定结果,煤层火焰长度大于400mm,岩粉用量等于90%,煤尘有爆炸性。(3)煤的自燃倾向性根据XX省煤炭工业局综合测试中心对该矿7号、10、11号煤层煤尘爆炸性测定结果,7号煤层煤的吸氧量为0.60cm3/g,自燃倾向性等级为Ⅱ,自燃倾向性属自燃;10号煤层煤的吸氧量为0.80cm3/g,自燃倾向性等级为Ⅰ,自燃倾向性属容易自燃;11号煤层煤的吸氧量为0.63cm3/g,自燃倾向性等级为Ⅱ,自燃倾向性属自燃。(4)地温、地压据调查,煤矿在开采工程中,地温一直保持在正常值内,一般为16-17℃之间,地压也未见异常。4.主体工程(1)井下生产系统1)井田开拓方式变更设计7、10和11号煤层采用1个主水平和1个辅助水平开拓,在11号煤层设主水平,在7号煤层设辅助水平,10、11号煤层采用联合布置,分层开采,7号煤层单独布置,井底硐室均布置于副斜井井底,主斜井落底于11号煤层底板,上距7号煤层32m。井筒落底后东西方向布置11号煤集中运输巷至井田西部边界,平行于11号煤集中运输巷分别在11号煤层以3‰的上坡布置11号煤集中轨道巷,7号煤层布置总回风巷,在距主斜井落底处水平长583m161
处的11号煤集中运输巷垂直向上布置井底煤仓,煤仓上口位于7号煤层。在井底煤仓下口沿11号煤层顶板南北方向向南布置一采区运输巷、一采区回风巷,平行于一采区运输巷以3‰的上坡布置一采区轨道巷至井田南部边界,巷道间距30m,在井田西部垂直于11号煤集中运输巷南北方向向北分别在7号和11号煤层各布置三条二采区巷道至F1断层的北部保护煤柱附近,然后再转向东平行于F1断层布置至井田东部边界保护煤柱附近,巷道间距30m,在11号煤层中的二采区轨道巷以3‰的上坡布置。由于7号煤层东部有10号煤层的采空区,在7号煤层形成了蹬空区,7号煤层巷道布置至蹬空区保护煤柱附近后运输巷、轨道巷以16°的倾角,回风巷以25°的倾角向下打斜巷至11号煤层,然后通过蹬空区后,运输巷、轨道巷再以16°的倾角,回风巷以25°的倾角向上打斜巷至7号煤层。11号煤层回风巷通过回风斜巷与7号煤层总回风巷相连,从而形成全井田的开拓系统。开采7号煤层时井底煤仓下口通过进风斜巷与井底煤仓上口相通。开采10、11号煤层时进底煤仓下口通过皮带上仓斜巷与井底煤仓上口相通。井田开拓方案见图2-3-1~2-3-3。矿井移交生产时共布置3个井筒,即主斜井、副斜井和回风平硐,井筒特征表述如下:1.主斜井(新掘):采用半圆拱断面,净宽3.6m,净断面积9.76m2,方位角88°,倾角16°,斜长131m,表土段采用钢筋混凝土支护,基岩段采用U型钢棚喷浆支护,铺设行人台阶和扶手,敷设管线,担负矿井煤炭提升、人员上下井和进风等任务,并兼作矿井的安全出口。2.副斜井(新掘):采用半圆拱断面,净宽4.0m,净高3.4m,净断面积11.88m2,方位角88°,倾角16°,斜长152m,表土段采用钢筋混凝土支护,基岩段采用U型钢棚喷浆支护,装备单滚筒提升机,铺设轨道,铺设行人台阶和扶手,敷设管线,担负矿井辅助提升、和进风等任务,并兼作矿井的安全出口。3.回风平硐(新掘):采用半圆拱断面,净宽3.6m,净高3.3m,净断面积10.49m2,倾角0°,长90m,表土段和基岩段均采用U型钢棚喷浆支护,担负矿井回风任务,并兼作矿井的安全出口。序号井筒特征主斜井副斜井回风平硐1西安(80)经距(Y)19558717.519558590.2019558567.634纬距(X)4079531.44079574.924079603.127161
北京(54)经距(Y)19558786.7519558659.47719558636.88纬距(X)4079580.214079623.7334079652.942井口标高(m)854.87841.624854.9503方位角(度)88884井筒倾角(度)161605井筒垂深或斜长(m)131152906井筒净直径或净宽(m)3.64.04.3/3.67井筒支护支护形式表土段钢筋混凝土钢筋混凝土U型钢棚喷浆基岩U型钢棚喷浆U型钢棚喷浆U型钢棚喷浆支护厚度(m2)表土段400400150基岩1501501508断面积(m2)断面形状半圆拱半圆拱(矩形)半圆拱净9.7611.8813.49/10.49掘进表土段14.2916.7315.79基岩11.7614.0512.549井筒装备带式输送机、台阶、扶手轨道、台阶、扶手10备注新掘新掘新掘2)水平划分根据煤层赋存特征,全井田共布置二个水平,主水平标高为+800m,辅助水平标高为+808m。3)采区划分及开采顺序根据矿井开拓方式、水平划分及大巷的布置方式,煤层赋存条件和开采技术条件、采煤方法、采空区分布、井下主、辅运输方式的分布情况等因素,本着合理开发、简化开拓系统、减少井巷工程量,有利于矿井通风和回采,保证矿井生产采区正常接替等原则,将7、10和11号煤层共划分为2个采区。全井田煤层开采顺序为:7号煤层→10号煤层→11号煤层。采区接替顺序为:701采区→702采区→1001采区→1002采区→1101采区→1102采区→回收煤柱。4)采区布置在一采区南部布置070101首采工作面。运输巷、轨道巷及回风巷平行布置,均沿7号煤层顶板布置。首采工作面运输顺槽直接与井底煤仓相连;回风顺槽直接与总回风巷相连,并通过联络巷与7号煤集中轨道巷相连。070101工作面长120m161
。同时相应平行于首采工作面布置接替工作面(070103工作面),由于070103工作面下部有一处10号煤层采空区,在7号煤层形成蹬空区,所以本次设计070103顺槽在7号煤层蹬空区下方时布置于11号煤层,在蹬空区之外的070103顺槽仍沿7号煤层布置,并分别通过斜巷与布置于11号煤层中070103顺槽相连。5)采掘比矿井达产时,首采工作面配备1个高档普采工作面,2个综掘工作面,采掘比为1:2。6)井底车场及硐室原设计副井井底车场为现有,通过井底车场与集中轨道巷相连。井底主要硐室均布置于主斜井井底附近,主要有中央水泵房、主变电所、井底水仓、井底煤仓、机车存放硐室等。根据初步设计变更后的开拓布置,副斜井落底后设平车场,车场长度70m,净宽4.7m,净高3.85m,净断面15.72m2,采用U型钢棚喷浆支护。中央变电所、中央水泵房、管子道、主副水仓、消防材料库、医务室等井底硐室布置在新建副斜井井底附近,井底煤仓和避难硐室布置在首采工作面附近。中央变电所长40m,净宽为4.5m,净断面14.7m2,采用半圆拱U型钢棚喷浆支护。中央水泵房长25m,净宽为4.5m,净断面14.7m2,采用半圆拱U型钢棚喷浆支护;主副水仓长度共180m,净宽为2.4m,净断面5.62m2,有效容积1011m3,采用半圆拱U型钢棚喷浆支护;消防材料库长30m,梯形断面,上宽为3.2m,下宽4.0m,净断面9.0m2,采用11号矿用工字钢加金属网喷浆支护;井底煤仓垂高32m,净直径6.0m,有效容量723t,采用混凝土支护;避难硐室长33.3m,净宽3m,净高2.7m,净断面8.1m2,采用矩形钢筋混凝土支护。7)井下提升、通风、排水及压风系统①提升系统矿井初步设计变更后,主斜井装备1部DTⅡ型带式输送机,电动机型号YBK2-280M-4,配套功率2×90KW;带强800N/mm、带速V=2.0m/s,输送能力130t/h。副斜井井口安装1部JTP-1.6×1.5P型单滚筒提升绞车,滚筒直径1.6m,电机功率130KW;钢丝绳选用(GB8918-2006)20-NAT-6V×19+FC-1670-ZZ-250-162型钢丝绳。②通风系统主通风机选用2台FBCDZ-8-№161
20型矿用防爆轴流风机(一用一备),风量范围20-98m3/s,负压范围200-2600Pa,功率为2×132KW。③排水系统主排水泵选用3台MD46-30×6型多级离心耐腐泵,额定流量为46m3/h,额定扬程为180m,配套电机功率37KW,一用一备一检修;排水管选用Φ108×4mm无缝钢管,两趟排水管沿副斜井敷设,吸水管选用Φ133×4mm无缝钢管。④压风系统空气压缩机选用3台XR110A-8型螺杆式空气压缩机,2台工作,1台备用,供气量19m3/min,供气压力0.8MPa,配套电机功率110KW。压风管路沿副斜井敷设,副斜井及主要大巷选用Φ159×4.5mm型无缝钢管,采掘工作面选用Φ89×4mm型无缝钢管。(2)地面生产系统1)主井生产系统矿井初步设计变更后,井底还是设一座井底煤仓。原煤经井底煤仓下带式给煤机(GLD800/5.5/S,给料量100~800t/h)把原煤转给主斜井提升带式输送机,将原煤输送到地面的筛分拣矸车间被振动筛(YA-1848)筛分为±50mm两级,+50m筛上物人工拣除矸石和杂物后和-50mm筛下物混合,经上仓带式输送机运入一座原煤筒仓储存(净直径18m,净高37m),电子汽车衡计量,汽车公路外运销售,矸石经溜槽进入筛分拣矸车间内的矸石仓,由汽车运往排矸场排弃。由于现主井工业场地地形及矿方要求,变更后在主井工业场地建设一座原煤筒仓,净直径18m,净高37m,可储煤6500t,可满足矿井3天储煤量。原煤筒仓底部安装有防窜仓簸箕式电动装车闸门,原煤直接装车外运销售。地面生产系统建设合理,可以保证原煤不落地储存。本矿开采的7#(全硫2.78%)、10#(全硫1.87%)、11#(全硫0.98%)号煤中大部分原煤硫分大于1.5%,根据2002年1月30日国家环保总局、国家经贸委、科技部环发[2002]26号《燃煤二氧化硫排放污染防治技术政策》中规定:“除定点供应安装有脱硫设施并达到国家污染物排放标准的用户外,对新建硫份大于1.5%的煤矿,应配套建设煤炭洗选设施”。根据现场调查,XXXXXXXXX煤业有限公司与XX161
县伟鑫煤化有限责任公司签订了煤炭购销协议(见原煤供销合同),本矿原煤送往该公司许村洗煤厂进行洗选。XX县伟鑫煤化有限责任公司许村洗煤厂位于XX县许村村。工程建设规模为年入洗原煤90万吨。选煤工艺采用无压三产品重介质洗选工艺。XX县伟鑫煤化有限责任公司许村洗煤厂于2008年2月进行了《XX县伟鑫煤化有限责任公司许村洗煤厂90kt/a改扩建项目环境影响报告书》评价工作,评价单位为太原理工大学,于2008年6月16日取得了晋中市环境保护局的批复(市环函[2008]177号)。目前项目已经建成投产,由于洗煤厂成立时合作供煤的矿井全部在兼并重组中关闭,因此该洗煤厂重新与本矿签订了原煤购销协议,可以满足本项目洗煤要求。2)副井生产系统矿井初步设计变更后,矿井副斜井生产系统采用单钩串车提升系统,主要担负全矿井矸石、材料、设备及液压支架等大件的升降任务。井筒内铺设22kg/m轨道、轨距600mm。3)矸石系统本工程掘进和拣矸环节产生矸石,产率为5%,约为2.25万t/a,全部由汽车运至矸石场填埋处置。矸石堆放一定厚度后,覆土绿化。4)辅助设施辅助生产区采用平车场形式,主要布置有副斜井井口;副斜井绞车房;空气加热室;机修车间;材料库;坑木加工房;锅炉房;消防材料库;临时卸矸石场等。井口设有阻车器、挡车器,井筒内设有斜井防跑车装置。副斜井,井口出井线上装设挡车器,入井线上装设阻车器,井筒内安设三组斜井防跑车装置以防止脱钩、断绳和误操作等原因而使矿车滑入井筒,造成意外事故,保证矿井安全正常生产。5)取土场工程矸石场覆土取土场位于矸石场东北200m处,是一处坡地,土地性质为荒地,占地面积约1.2ha161
。为杂草覆盖,植被覆盖率约3%。周围无需要特殊保护的环境保护目标。本工程黄泥灌浆、矸石覆土取土量约为9000m3/a,全部采用挖掘机取土,然后用汽车运往主井场地使用,采用分区深挖取土方式,取土区域内修建排水沟,防止雨水集聚。取土协议见附件。5.公用工程(1)供电、监测监控及通信矿井采用10kV电源,矿井供电电源采用双回路,其中一回10kV电源引自弓家庄110kV变电站10kV母线段,导线型号为LGJ-185,供电距离约为4km。另一回10kV电源引自夏门35kV变电站,导线型号为LGJ-240,供电距离约为6km。矿井现有1套KJF2000N型矿井监测监控系统,1套KJ219型产量监控系统和选用一套KJ125型矿用人员安全监测定位系统;行政、调度通信选用HJD-256型数字程控调度交换机一台;井下设置1套KT105A型无线通信系统及1套井下KTK113煤矿数字语音广播系统。2.给排水(1)供水系统1)供水水源据煤矿提供的资料,地面生活、生产供水水源来自XX县夏门镇寨头村的一眼深层供水井,地下水水质良好,水量充足,可满足兼并重组后矿井生产及生活用水。地面生产用水主要取自处理后的生活用水,生活污水经地埋式处理设备处理后,达到《城市污水再生利用—城市杂用水质标准》(GB/T18920-2002)标准后回用于绿化和道路洒水,多余部分回用于黄泥灌浆。井下供水水源:矿井生产能力达45万t/a时,矿井正常涌水量为150m3/d,最大涌水量为225m3/d。矿井涌水经矿井水处理站处理后作为井下消防洒水,不外排。2)矿井用水量矿井用水量依据设计规范各项用水量定额来计算,本矿井采暖期用水量为1209.23m3/d,非采暖期用水量为1164.36m3/d。其中采暖期生活用水量为294.39m3/d,非采暖期用水量为222.15m3/d;采暖期生产用水量为698.84m3161
/d,非采暖期生产用水量为726.21m3/d。矿井用水量见表2-3-5,水平衡见图2-3-4、图2-3-5。161
表2-3-5各用水量计算表序号用水项目用水人数用水标准日用水量m3/d备注一昼夜最大班采暖期非采暖期一生活用水1办公生活用水44840L/人·班17.9217.922食堂用水44825L/人·餐22.4022.40两餐3浴室用水59.5259.52淋浴用水12个淋浴器540L/只淋浴器25.9225.924班池浴用水12m2浴池0.7×F33.6033.604班4洗衣房用水32080L/kg•干衣38.4038.405单身公寓320150L/人48.0048.006锅炉房用水采暖期8t蒸汽锅炉和1t热水锅炉非采暖期1t热水锅炉49.925.767脱硫系统补水采暖期烟气量15494m3/h非采暖期烟气量1834m3/h0.08L/m319.831.17小计255.99193.17其它用水15%38.4028.98合计294.39222.15二生产用水1井下洒水用水0.2~0.3m3/t3503502地面绿化洒水5800m21.5L/m2·次—17.402次/d3道路洒水降尘3322m21.5L/m2·次—9.972次/d4转载点洒水18个洒水头2.5L/min·个43.2043.2016h5黄泥灌浆305.64305.64小计698.84726.21三消防用水一次消防用水216216矿井用水总计1209.231164.36(2)排水系统本项目排水来自工业场地生产、生活废水以及井下涌水。1)生产、生活污水采暖期废水产生量为188.02m3/d,非采暖期废水产生量为185.28m3/d,主要污染物为BOD5、COD及SS,经地埋式污水装置处理后,处理后部分回用工业广场绿化、降尘,剩余部分回用于黄泥灌浆,不外排。161
2)矿井水井下供水水源:矿井生产能力达45万t/a时,矿井正常涌水量为150m3/d,最大涌水量为225m3/d。矿井涌水经矿井水处理站处理后作为井下消防洒水,不外排。3.供热、通风(1)采暖采暖热源由工业场地锅炉房内2台DZL4-1.25-AⅡ型燃煤蒸汽锅炉和1台DZL0.7-0.7/95/70-AⅢ型燃煤热水锅炉提供,在锅炉房内设有汽水换热机组,地面建筑物采暖及浴室、洗衣房用热热媒为95~70℃热水。室内采暖系统以上供下回同程式为主。散热器的选用:民用建筑选用铸铁柱形散热器;工业建筑除输煤走廊、筛分间、机修车间等较大厂房采用光面管散热器外,其余厂房均选用铸铁柱式散热器,管材全部采用焊接钢管。(2)通风产生余湿、余热及其它有害气体的房间采用机械通风方式。浴室、食堂、矿灯房等选用轴流风机进行通风换气,食堂要加设油烟净化装置,使油烟排放浓度不大于2.0mg/m3;一般厂房利用天窗、侧窗或筒形风帽进行自然通风换气;对空气温、湿度要求较高的变电所控制室及机房均设柜式空调机。(3)浴室、饮水、洗衣房及食堂供热及制冷1)浴室淋浴及池浴用热热源均由锅炉房提供,淋浴水采用单管3h加热,浴池水2h加热,水温40℃,洗浴用水总供热量为584.64KW。2)饮水供热:为方便地面职工及井下工人饮用开水,在办公楼、单身宿舍、各井口房及食堂内设开水供应点,各选用一台QFD-4C型全自动分离式电热开水器,N=6kW。供井下作业人员饮水用的开水器要设在井口房或其附近可通达开水车的地方。3)洗衣房供热:为解决井下工人就地洗涤工作服问题,在浴室边设洗衣间,选用一台XGB-100型全自动洗涤脱水机和一台ZHG-50型全自动烘干机。为达到节能目的,衣物尽量采用自然风干,条件不充分时采取烘干。4)食堂供热及制冷:为保证副食供应,两个场地内的食堂分别设置ZLK-6D型组合式冷藏箱一台,V=6m3,N=4kW。161
各建筑物采暖耗热量见表2-3-6。表2-3-6工业场地热负荷计算表tw=-10℃序号建筑物名称室内计算温度(℃)建筑物体积(m3)体积热指标(w/K·m3·c)室内外温差(℃)耗热量(W)备注一工业场地生产系统1主斜井胶带机栈桥8739.22.118279422主斜井井口房156002.125315003副斜井井口房1510402.125546004主斜井空气加热室16190.082.926143325副斜井空气加热室16190.082.926143326筛分选矸车间1025901.820932407筒仓10114451.820412020二供配电系统1变电所1815001.42858800三辅助厂房1电子汽车地磅房15155.52.925112742锅炉房123041.381.7221137453生活污水处理车间141892.924131544综合净水间146752.524405005消防泵房1051.843.32034216建材库105941.420166327消防材料库10378220151208空压机房5345.6215103689油脂库10302.42.5201512010器材库1033751.72011475011风机值班室1289.11.722333212机修车间1545001.42515750013综采设备库1045001.42012600014坑木加工房15777.62.12540824四行政福利建筑1综合楼18220320.8284935172餐厅、文化中心1638881.1261111973联合建筑16176250.826366600浴室用热584.64KW4公厕163240.72658975门卫18158.42.1289314总计2375031584640161
(4)井筒防冻1)设计依据极端最低温度平均值:-21.6℃,井筒内混合温度:2℃。主斜井进风量:25m3/s;②副斜井进风量:35m3/s。2)矿井通风耗热量计算井筒供热耗热量按下式进行计算:Q=1110×q×(t2-t1)×1.1×1.163根据上式计算得,主斜井耗热量为83.78×104W,副斜井耗热量为117.29×104W。3)空气加热方式及空气加热设备空气加热方式:设计采用井口房混合方式向井筒送热风,送风温度为2℃,热风计算温度为40℃,加热热媒采用0.3MPa表压的饱和蒸汽。主斜井空气加热室选用KJZ-35型矿井加热机组两台,配套电机两台,N=7.5kW;副斜井空气加热室选用KJZ-35型矿井加热机组两台,配套电机两台,N=7.5kW;经核算,主副井所选设备可以满足井筒防冻要求。(5)锅炉房设备1)矿井总耗热量为497.03×104W。考虑供热管网损失,则锅炉房总热负荷见表2-3-7。表2-3-7矿井各场地总耗热量表序号采暖项目耗热量(104W)换热损失管网损失系数供热量(104W)热媒1工业建筑物采暖138.85—1.10152.7495/70℃热水2民用建筑采暖98.65—1.10108.5295/70℃热水3浴室用热58.461.051.1067.5240、50℃热水4井筒保温201.071.051.25263.900.3MPa饱和蒸汽合计497.03592.682)锅炉选型环评方案:根据项目环评批复(晋环函[2012]2472号),工业场地新建锅炉房1座,工业场地锅炉房内选用2台WNS4-1.25-AⅢ型环保煤粉蒸汽锅炉,单台出力4t/h;1台DZL0.7-0.7/95/70-AⅢ型散煤热水锅炉,额定供热量为700000W;采暖期3台锅炉同时运行,时间为150天,每天16小时;非采暖期仅一台DZL0.7-0.7/95/70-AⅢ161
型锅炉运行,时间为215天,每天8小时。实际建设工程:锅炉房内选用3台DZL4-1.25-AⅢ燃煤蒸汽锅炉和1台DZL0.7-0.7/95/70-AⅢ型燃煤热水锅炉。采暖期运行两台DZL4-1.25-AⅢ燃煤蒸汽锅炉和一台DZL0.7-0.7/95/70-AⅢ型燃煤热水锅炉,时间为119天,每天16小时;非采暖期运行一台DZL0.7-0.7/95/70-AⅢ型燃煤热水锅炉,时间为246天,每天8小时;一台DZL4-1.25-AⅢ燃煤蒸汽锅炉常年不运行,作为备用。本设计方案可以满足矿井兼并重组后的供热、采暖需求。每台锅炉均配置了SYC冲击式水浴脱硫除尘器,设置了1座钢制烟囱,高度40m,上口直径1.0m。③锅炉的燃料由于本矿首采的7#(全硫2.78%)原煤硫分均大于1.5%,不得直接用于锅炉燃烧。故外购XXXX华瀛冯家坛煤业有限公司硫份较低的2#煤供锅炉使用,其硫份较低的2#煤煤质如下:灰分23.91%,硫分0.41%,发热量36.41MJ/kg(见购煤协议)。2.4设计的主要特点本设计依据XX省环境保护厅晋环函[2012]2472号文中对本项目的批复要求,执行环保政策和技术规范、矿井设计规范,按照设相关要求对本项目相关环保设施进行设计,进一步细化了环境保护措施,做到环保工程与生产设施紧密相连,两者同时设计,且提出同时施工和同时运行的具体要求。1.执行了XX省环境保护厅对本矿井《环评报告书》批复意见中的各项要求。2.总量控制严格执行了晋中市及XX省环境保护厅核定的管理要求。3.大气污染物防治措施(1)锅炉燃用外购低硫煤,锅炉房已建SYC冲击式水浴脱硫除尘器;(2)筛分间振动筛上方设集尘罩+袋除尘器处理,原煤经筛分后混煤经封闭式走廊送至筒仓,在筒仓上部安装轴流风机和瓦斯监测监控探头;(3)全矿道路进行硬化、整修,采用厢式运输车。4.水污染防治措施(1)矿井水经矿井水处理站(处理规模480m3/d)处理后,回用于井下消防洒水,不161
外排;(2)生活污水经生活污水处理站(处理规模10m3/h)处理后,部分回用于工业广场绿化、降尘,剩余部分回用于黄泥灌浆,不外排;(3)在工业场地地势最低处建设一座300m3初期雨水收集池,对初期雨水进行收集和沉淀处理。5.噪声防治(1)坑木加工房设置隔声门窗;(2)鼓、引风机置于室内,设置隔声门窗,设备基础减振;(3)通风机自带配套消声器、扩散塔;(4)水泵采用减振、水泵进出口连接管采用柔性连接;(5)提升机房、空压机房及筛分间设置隔声门窗,设备基础减振。6.固体废弃物处理措施(1)矸石及时送往拟选矸石场进行填埋处理,对原矸石场进行整治,防止矸石自燃;(2)锅炉灰渣与矸石混埋,脱硫渣单独分区填埋;(3)生活垃圾定点收集后由当地环卫部门统一处理;(4)矿井水处理站污泥做煤泥销售,生活污泥送往矸石场做绿化施肥。7.生态保护措施对于居民建筑、工业场地及井田边界,设计要求留设保安煤柱,同时加强地表变形观测。井田边界留设20m。井田内的居民建筑和工业场地按照I级保护的要求,边界留设20m,上面松散层按45度投影留设,下面岩层按72度投影留设煤柱;对受地表变形沉陷的生态恢复整治与受影响土地复垦,解决矿井开采产生的生态环境问题。对工业场地进行绿化,绿化系数不低于20%。8.对本矿所采原煤要求全部送往洗煤厂进行洗选,不得原煤直销。2.5主要技术经济指标矿井设计主要技术经济指标表,见表2-5-1。161
表2-5-1主要技术经济指标表序号指标名称单位指标备注1井田范围—1.1南北长度km2.851.2东西宽度km2.671.3井田面积km24.71042煤层—1.1可采煤层数层42.2可采煤层总厚度m5.022.3首采煤层厚度m1.5平均厚度2.2煤层倾角(°)3—6°3资源/储量—3.1现保有资源量kt189103.2设计资源/储量kt149053.3设计可采储量kt96154煤类—4.17、10、11号煤层—焦煤5煤质—5.1灰分(原煤)%19.837号煤层5.2硫分(原煤)%2.785.3原煤挥发分%36.495.4水分(原煤)%0.386矿井设计生产能力—6.1年生产能力kt/a4506.2日生产能力t/d13647矿井服务年限—7.1设计生产年限a15.28矿井设计工作制度—8.1年工作天数d3308.2日工作班数班“四六”作业9井田开拓—9.1开拓方式—斜井开拓9.2水平数目个29.3水平标高m主水平标高为+800m,辅助水平标高为+808m9.4大巷煤炭运输方式—带式输送机10采区—210.1回采工作面个数个110.2掘进工作面个数个210.3采煤方法—高档普采10.4主要采煤设备—161
10.4.1采煤机MG180/420-WD10.4.2液压支架DZ25-1.8×10010.4.3可弯曲刮板输送机SGZ630/26411矿井主要设备—11.1主斜井提升设备带宽800mm带式输送机11.2副井提升设备JTP-1.6×1.5P/1台11.3通风设备FBCDZ-8-№20/2台11.4排水设备MD46-30×6/3台11.5压缩空气设备XR110A-8/3台12地面运输—12.1场外公路长度—2.5km13建设用地—13.1用地总面积ha11.1113.1.1其中:工业场地ha2.913.1.2排矸场地ha5.013.1.3爆炸材料库ha0.3013.1.4进场公路占地ha1.7513.1.5排矸公路占地ha0.7513.1.6爆炸材料库公路占地ha0.4114地面建筑—14.1工业建筑物总体积m345172.48均为新增14.2行政福利建筑总面积m211634.24均为新增15人员配制—15.1在籍员工总人数人44815.1.1其中:生产员工29115.1.2原煤人员31215.2原煤生产率t/工4.3716项目投资万元25482.0816.1建设项目静态投资万元24598.6116.1.1其中:井巷工程万元5735.8116.1.2地面建筑工程万元6232.2616.1.3设备及工器具购置万元6316.0616.1.4安装工程万元1973.0416.1.5其他费用万元1784.8216.1.6基本预备费万元1542.9416.1.7建设期贷款利息万元1013.6816.1.8吨煤静态投资元/t546.6416.2铺底流动资金万元883.4716.3吨煤投资(动态)元/t566.2717原煤成本与售价—161
17.1原煤生产成本元/t228.5217.2原煤平均售价元/t700含税18项目建设期—18.1建设工期月33.519财务评价主要指标—19.1财务内部收益率%56.93税后19.2财务净现值万元52286.26税后19.3投资回收期a2.67税后19.4投资利润率%48.3719.5投资利税率%64.4920环保指标20.1环保投资万元1563.8220.2环保投资占总投资比例%6.1421总量控制指标—21.1二氧化硫t/a12.7421.2烟尘t/a3.5721.3粉尘t/a2.721.4化学需氧量t/a1.5222绿化面积及绿化率hm20.5820%161
第三章污染物排放及生态破坏分析XXXXXXXXX煤业有限公司矿井排污情况按施工期、运营期和服务期满后三个阶段进行分析。各时期排污环节见图3-1-1。3.1施工期环境影响分析工程建设期为22.4个月,施工活动主要包括井筒开凿与改造、车间厂房、辅助设施、设备安装、修筑道路等。施工范围主要在现有工业场地内。工程施工影响范围主要为场址及邻近区域、工业广场到公路的道路,施工活动的影响主要为废气、废水、固体废物、噪声排放以及矿井生产、生活设施建设对厂址区域自然、生态环境及周围居民生活的影响。其中以施工噪声、废气及井筒掘进产生的矸石对环境的影响及场地设施建设对区域生态环境的影响比较显著。3.1.1施工期大气污染影响分析1.项目建设施工期大气污染源特征工程施工期大气污染主要来自施工产生的扬尘、燃油机械设备及运输车辆产生的废气及建筑材料和施工垃圾堆存产生的扬尘。本工程的施工重点在井筒开拓、新建部分辅助设施、设备安装、改造道路等。按照煤矿兼并重组整合工程施工综合进度表计划,工程重点建设内容(井下及地面主要生产设施建设)主要集中在工程开始建设的第3个月至第8个月的6个月的时间里。对应分析其工程建设特征,施工扬尘的产生主要为以下过程:a.现有建筑拆除过程造成的扬尘;b.土方的挖掘、堆放、回填和清运过程造成的扬尘;c.建筑材料(水泥、白灰、砂子)等装卸、堆放过程造成的扬尘;d.各种施工车辆行驶往来造成的扬尘;e.施工垃圾的堆放和清运过程造成的扬尘;161
图3-1-1工程污染源及排污环节示意图建筑施工扬尘噪声水土流失固废废水井筒开拓掘进矸石、废水填沟、筑潞、平整场地堆存占地工程运行期井下开采地表塌陷水土流失排放至矸石沟炉渣锅炉房烟尘SO2噪声废水处理机修车间坑木加工压风机生产、生活废水办公、洗浴等井下开采主井煤矸石筛分选矸送矸石场汽车输送皮带走廊尘噪声工程建设期煤副井排放风井风机噪声绿化、降尘生态破坏地下水破坏尘噪声噪声废水尘矿井水地面调节池井下水处理清水池矸石噪声汽车输送尘噪声送矸石场筒仓尘黄泥灌浆粉煤灰II类灰场填埋161
f.混凝土现场搅拌造成的扬尘;g.工业广场内道路的拓宽改造扬尘。现有建筑拆除、土地平整及土方挖掘期间,施工区地面裸露,几乎到处都是扬尘源。施工中将有大量机械在地面上行驶,如挖土机、抓斗机、碾压机、运输载重车等,这些机械行驶时,造成尘土飞扬,尤其有风天气将会随着风力增大而影响到施工区外。此外,堆场等扬尘的产生跟风力的大小及气候等有较大的关系,北方地区空气干燥,降雨量少,而施工场址区域周围几乎无高大的乔木,这在一定程度上会助长扬尘的影响范围,扬尘最不利影响时段主要发生在刮风最为厉害的3~4月份。施工废气的主要来源包括:各种燃油机械的废气排放、运输车辆的尾气以及施工队伍取暖、临时食堂炉灶的废气排放。燃油机械和汽车尾气中的污染物主要有二氧化硫、一氧化碳、碳氢化合物及氮氧化物等。此外在施工期间,施工人员日常生活的取暖供热、食堂炉灶将会产生一定量的废气排放(烟尘、二氧化硫等)。混凝土现场搅拌也是施工工地主要扬尘源之一。现场搅拌扬尘主要来自袋装水泥的搬运和拆装倾倒。水泥颗粒很细且干燥,所以很容易扬到空中。除水泥外,混凝土需要大量的沙石料,沙石料中多少含有细粉尘,在储存和搬运过程中也会产生扬尘。2.建设期大气污染影响分析本项目工业场地工程量较小,施工活动集中在工业场地内,距离场地最近的村庄寨头村相距300m,加上有山体阻隔。因此施工区扬尘不会对周围居民的生活产生明显影响。但扬尘对施工人员的身体健康会造成一定的危害,当风力很大时,若对场内产尘来源未实施任何处置,扬尘的影响范围和影响程度还会扩大。3.建设期大气污染防治对策(1)按照目前成熟的施工规范要求,施工前首先在工业场地设置围墙(>2m),有围墙对施工扬尘的控制相对无围墙时有明显改善,当风速2.5m/s,可使影响距离缩短40%。围墙在施工期可作防污、挡尘、隔声作用,建成后可作为工业场地围墙继续使用。161
(2)可收集利用施工废水在路面和施工场区洒水,干旱、多风季节可增加洒水次数(一般天气状况应不少于3次/日,大风日应加大洒水频率),以保持下垫面和空气湿润,减少起尘量。(3)运输车辆不能超载过量,易抛洒、产尘车辆适当加湿,覆盖蓬布或利用箱车,在施工场区内和经过敏感路段时对运输、装卸等车辆进行限速,车速以不超过20km/h为宜。(4)合理安排施工计划,根据平面布局,可以对厂址局部提前进行绿化,改善生态景观的同时,也可以减轻扬尘的环境影响。(5)对可能产生扬尘的建筑材料应禁止露天堆放,挖掘出的土石方应按照施工安排及时处置,井筒开拓矸石应及时运往矸石沟处置。(6)设置专人获取气象预报信息,对有大风(风力四级以上)预报时,必须立即停止施工。(7)对施工进度及进入场区的车流量进行合理规划,防止施工现场车流量过大。(8)使用优质燃油,以减少机械和车辆的有害废气排放。(9)将混凝土搅拌站置于工棚内,减少水泥粉尘外溢。(10)运输车辆均应加盖棚布,加强对施工车辆的检修和维护,严禁使用超期服役和尾气超标的车辆。(11)加强管理,减少人为扬尘量。3.1.2施工期水环境污染影响分析1.建设期水污染源本工程施工期不会产生大量的井下排水。施工过程废水影响主要包括:配料、冲洗及施工人员少量的生活污水以及施工后期井下排放的井下废水。生活污水相对较少,一般就地泼洒。施工人员的生活设施均在施工生活区内,施工人员用水量平均为40L/人·日,高峰期工人数达180人,根据其生活设施及废水汇集排放情况估算,施工期生活用水量为7.2t/d,按0.8的排放系数考虑,施工期生活污水最大排放量为5.76t/d。少量的井下排水可全部用于施工用水,多余时排放,主要污染物为SS。161
2.建设期水污染影响分析类比其他矿井环境影响报告所采用的统计资料,建设施工期由于车辆清洗、管道敖设、混凝土搅拌、建筑安装等产生的废水主要污染物为SS(3000~5000mg/l)、PH值(9~12)、油类(10~15mg/l);井筒开拓时产生的废水其主要污染物为:BOD5(10~15mg/l)、CODcr(2~3mg/l)、SS(100~150mg/l);施工人员生活污水中主要污染物为BOD5(120~150mg/l)、CODcr(200~300mg/l)、SS(100~150mg/l)。本工程施工期水量很小,对水环境基本无影响。3.建设期水污染防治措施(1)工程施工期井下排水量不大,根据其水质情况及地面工程用水水质要求,井下排水在经临时沉淀池沉淀后,可满足地面工程拌料、施工机械清洗等用水要求,也可用于场地和场外道路撒水灭尘,不会对环境产生不良影响。(2)本工程施工期应设置生活废水集中收集设施,经除油、沉淀等初级简易处理后用于周围农田的灌溉用水,这样可保证生活废水的有效处置。(3)检修、清洗废水必须要求定点,检修场和清洗场必须经水泥硬化,并布置集水沟收集废水,经除油、沉淀后可用于场地撒水等。(4)根据建设施工废水处置的实际情况来看,有效处理和利用问题不大,但存在着施工单位施工随意性强,操作管理不规范的情况,使部分不应排放的废水流失,而造成了一定的环境污染。对此,设计要求本工程建设中应重点加强监督管理制度,且应在业主单位、工程监理单位、当地环境保护主管单位的配合下进行。(5)此外,从施工要求方面考虑,施工中应注意天气预报,即使对露天堆放的施工材料、土堆、沙堆和回填物将尽量遮挡,避免物料随雨水流失,产生不必要的污染。3.1.3施工期噪声污染影响分析1.建设期噪声污染源建设期噪声主要是施工现场的各类机械设备噪声和物料运输造成的交通噪声。(1)施工场地噪声施工场地噪声主要是施工机械设备噪声、物料装卸碰撞噪声及施工人员活动噪声,各施工阶段(按照拆除阶段、土石方阶段、基础阶段、结构阶段、安装阶段划分)主要声源及声级类比情况见表3-1-1161
。因为施工阶段一般为露天作业,无隔声与降噪措施,故传播较远,影响范围较大。表3-1-1各施工阶段主要噪声源源强施工阶段主要噪声源噪声级[dB(A)]拆除阶段推土机、挖掘机等100~110土石方阶段推土机、挖掘机等100~110基础阶段打桩机等120结构阶段混凝土搅拌机、振捣梆等95~110安装阶段无长时间操作的主要噪声源85~90(2)物料运输的交通噪声主要是各施工阶段物料运输车辆引起的噪声,各阶段的车辆类型及声级见表3-1-2。表3-1-2交通运输车辆声级施工阶段运输内容车辆类型声级[dB(A)]拆除阶段垃圾清运载重车80~85土石方阶段建筑材料运输自卸卡车90基础阶段基础材料运输载重车80~85结构阶段钢筋、商品混凝土混凝土罐车、载重车80~85安装阶段各种装修材料及必要的设备轻型载重卡车752.施工期噪声影响分析(1)噪声限值设计采用《建筑施工场界环境噪声排放标准》(G12523-2011),见表3-1-3。表3-1-3建筑施工场界噪声限值土石方打桩结构装修昼间75857065夜间55禁止施工5555(2)施工场界噪声由工程污染源分析可知,施工场地噪声源主要为各类高噪声施工机械,且各施工阶段均有大量的机械设备于现场运行,而单体设备场源声级一般均高于80dB(A),部分设备声源高达115dB(A)。由于施工场地内施工设备位置不断变化,同一施工阶段不同时间设备运行数量不同,因此很难确切地预测施工场地各场界噪声值。根据类比各类环评资料汇总估算,对主要施工机械产生的噪声强度和距声源不同距离处的等效声级衰减值估算结果见表3-1-4。表3-1-4各施工阶段主要噪声强度及其不同距离处的噪声值单位:dB(A)阶段主要噪声源声级距声源距离(m)204060801002005001000161
土石方推土机、挖掘机等100~11066~7660~7056~6654~6452~6246~5635~4529~39基础打桩机等12086~9680~9076~8674~8472~8266~7657~6551~59结构混凝土搅拌机、振捣棒等95~11066~7660~7056~6654~6452~6246~5633~4627~40安装主要为偶发性噪声源85~9051~6145~5541~5139~4937~4731~4122~2916~23由表中数据可见,在800m处除基础阶段外,都符合昼间60dB(A)、夜间50dB(A)的标准。位于场地西北300m处的寨头村受打桩机的影响较大,根据G12523-90施工场界噪声限值规定,基础阶段应禁止夜间施工。为了对降低项目施工期噪声对寨头村的影响程度,评价要求夜间停止所有施工活动。对寨头村的影响是可以接受的。(3)交通噪声运输车辆途经村庄时产生的流动噪声可能引起扰民现象,施工期物料运输沿线经过村庄时,交通噪声属暂时性噪声源,其对环境的影响不大。但运输噪声则可能在夜间产生较大的影响,因此,应禁止夜间运输物料。3.施工噪声污染防治措施由分析结果来看,施工场地噪声较大,因此要求施工单位采取以下噪声防治措施,以最大限度地减少对环境的影响:(1)合理安排施工时间:首先制订施工计划时,应尽可能避免大量高噪声设备同时施工。除此之外,高噪声施工时间尽量安排在日间,减少夜间施工量,打桩机等禁止在夜间施工。(2)合理布局施工现场:避免在同一地点安排大量动力机械设备,以避免局部声级过高。(3)降低设备声级:设备选型上尽量采用低噪声设备,如以液压机械代替燃油机械,振捣器采用高频振捣器等;固定机械设备与挖土、运土机构,如挖土机、推土机等,可通过排气管消音器和隔离发动机振动部件的方法降低噪声;对动力机械设备进行定期的维修、养护、维修不良的设备常因构动部件的振动或消声器的损坏而增加其工作时声级;闲置不用的设备应立即关闭,运输车辆进入现场应减速,并禁止鸣笛。(4)161
降低人为噪音:按规定操作机械设备,遵守作业规定,减少碰撞噪音;尽量少用哨子、钟、笛等指挥作业。(5)建立施工围墙:建设前,按照目前成熟的施工办法,在场界四周建设围墙,既可防尘又可降噪。(6)运输要采用车况良好的车辆,并应注意定期维修、养护;在沿线敏感区段要禁止鸣笛;一般情况应禁止夜间运输量。(7)加强监督管理:加强管理是以上减噪措施有效实施的保证,同时,还应与周围单位、居民建立联系,对受施工干扰的单位和居民应在作业前予以通知,求得大家的共同理解。此外,施工期间应设热线投诉电话,接受噪音扰民投诉,并对投诉情况进行积极治理或严格地限制作业时间。3.1.4施工期固废污染影响分析1.施工期固体废物施工期间固体废物为废弃土方、结构阶段的废渣土、废建筑材料、装修阶段的废料及施工人员的生活垃圾。2.建设期固体废物处置措施(1)首先,施工期产生的可回收废料,如钢筋头、废木板等,应责定施工单位回收。(2)需外排生活垃圾应按照环境保护的规范要求,运当地环卫部门指定地点处置。(3)矸石送往拟选矸石场合理处置。(4)结构、装修阶段产生的废油漆、涂料、粘合剂及其包装物应作为工业垃圾按环卫部门要求妥善处理。按上述措施处理施工期的固体废弃物将不会对环境产生明显影响。3.1.5施工期生态环境影响分析1.施工期景观影响拟建场址区属于低山区,区内较空旷,属于较单一的农村环境。本工程开工建设后,随着施工机械、施工人员的进驻,搭建临时建筑物,车辆流动、土方开挖等,将在一定程度上改变局部地区的原有景观,施工造成的尘土飞扬等会形成不利影响。但从161
长期考虑,这种影响属于短期影响,随着施工期的结束,其影响会逐渐消失,并被煤矿景观所取代。同时由于矿井利用现有场地进行建设,可以改变现有场地的脏、乱现象。2.建设期水土流失影响项目所在区属于典型的黄土低山丘陵区,以黄土残塬、长梁为主,地形破碎,千沟万壑。地表植被以矮草、灌木、农业作物为主,覆盖率较低,水土流失相对严重,呈剧烈侵蚀,生态环境较差。工厂建设施工过程需进行土地平整,据工程量估算,土地平整时间约1个月,土地平整期间,将对现有土层进行翻挖、削高、填低,使土层结构更为疏松,如果此时恰逢暴雨期,则将使厂区局部区域水土流失量加大,但由于土地平整过程基本不改变原有整体的地形坡度,且施工后将在场区范围进行硬化等工作,预计施工期场区水土流失量不会有显著增加。工程填方主要利用井下排方回填,固体废物堆存场地按评价要求需进行必要的处理和整治,加之绿化措施的实施,可大大降低工程雨水漫流造成的土壤侵蚀。3.施工期景观和水土流失影响防治对策该地区水土流失虽然不太严重,但也必须针对工程施工可能存在的水土流失隐患提出相应的防治措施,做到不加重反而能减缓该区域的水土流失程度。具体对策包括:(1)施工开挖土方、外运装卸土方等工序,应尽量避开雨季。(2)结合地形合理规划土方堆置场地,周围设围挡物,结合实际情况适时采取专门的排水措施。(3)厂区工程开挖造成的取土坑和回填好的坑待工序结束,须及时压实整平,原土覆盖,厂址外的场地需恢复其原有植被,尽可能植草种树扩大绿化面积。(4)要充分考虑绿化对防治水土流失的作用,在可能的条件下,土建施工之前先进行绿化。(5)水土流失的防治工作要结合工程运营期的有关措施统一安排,相关工作应落实到位,加强监督与管理。3.2运营期环境影响分析161
随着建设工程建设的完成并投入运行,污染源发生变化,对环境的影响主要有大气污染、水污染、噪声、固体废物及生态影响。3.2.1环境空气矿井运营期主要的污染源包括:物料运输过程排污、锅炉排污、汽车运输扬尘、储煤场面源排污及其它输送转运环节无组织排放。产生的主要污染物为烟尘、粉尘、SO2和扬尘等。1.锅炉烟尘根据2.3.2节所述,锅炉房内选用3台DZL4-1.25-AⅢ燃煤蒸汽锅炉和1台DZL0.7-0.7/95/70-AⅢ型燃煤热水锅炉,一台DZL4-1.25-AⅢ燃煤蒸汽锅炉常年不运行,作为备用。每台锅炉均配置了脱硫除尘设施,设置了1座钢制烟囱,高度40m,直径1.0m。锅炉燃用XX华赢冯家坛煤业有限公司开采的2号原煤,煤质平均含硫0.41%,灰分23.91%,发热量36.41MJ/kg。设计对锅炉房烟尘和SO2的产生量进行了核算,计算过程如下:(1)锅炉耗煤量1)蒸汽锅炉耗煤量式中:B——锅炉燃料耗量,(kg/h);D——小时产汽量,(kg/h),4t蒸汽锅炉为4000kg/h;Qdw——燃料的低位发热值,(kJ/kg),36410kJ/kg;i″,i′——饱和蒸汽和给水的热焓值,(kJ/kg),4t蒸汽锅炉饱和蒸汽温度为184℃,饱和蒸汽热焓值2780.28kJ/kg;设计给水温度20℃,热焓值83.9kJ/kg;η——锅炉热效率(%),4t蒸汽锅炉取78%。经计算,4t蒸汽锅炉耗煤量为379.78kg/h·台。2)热水锅炉耗煤量161
式中:G——热水锅炉循环水量,(kg/h);h1、h2——分别为热水锅炉出水焓、回水焓,(kJ/kg)。经计算,一台0.7MW热水锅炉耗煤量为104.48kg/h。采暖期运行两台4t/h蒸汽锅炉和一台0.7MW热水锅炉,运行119天,每天16小时,耗煤量为:2×379.78×16×119÷1000+104.48×16×119÷1000=1645.13t非采暖期运行一台0.7MW热水锅炉,运行246天,每天8小时,耗煤量为:1×104.48×8×246÷1000=205.62t因此,锅炉房全年耗煤量为:1645.13+205.62=1850.75t(2)理论空气量理论烟气量式中:——燃料燃烧所需的理论空气量(Nm3/kg);——燃料燃烧所需的理论空气量(Nm3/kg);——燃料的低位发热值(Qdw=36410kJ/kg)。③实际空气量实际烟气量式中:——实际空气量及实际烟气量(Nm3/kg);——锅炉炉膛及引风机入口的过剩空气系数,取1.2,161
。④烟气排放量Vg=B×Vy式中:Vg——总烟气量,(Nm3/h)。经计算:采暖期4t蒸汽锅炉的烟气排放量为6830Nm3/h,0.7MW热水锅炉的烟气排放量为1834Nm3/h;非采暖期0.7MW热水锅炉的烟气排放量为1834Nm3/h。⑤烟尘产生量GT=B·A·dfh式中:GT——烟尘排放量(kg/h);A——煤的灰分(%),23.91%;dfh——烟尘占灰分量,取0.15。经计算:采暖期4t蒸汽锅炉的烟尘产生量为13.62kg/h,0.7MW热水锅炉的烟尘产生量为3.75kg/h;非采暖期0.7MW热水锅炉的烟尘产生量为3.75kg/h。锅炉房烟尘年产生量为:(13.62×2×16×119+3.75×1×16×119+3.75×1×8×246)÷1000=66.38t⑥烟尘产生浓度:根据《锅炉大气污染物排放浓度》(GB13271-2001)中燃煤锅炉烟尘初始排放浓度,0.7MW热水锅炉和4t蒸汽锅炉的烟尘初始排放浓度为1600mg/Nm3,如不采取环保措施,排放浓度超过《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2001)2类区Ⅱ时段标准烟尘浓度≤200mg/Nm3的标准。⑦二氧化硫产生量GS=1.6·B·S式中:GS——二氧化硫排放量(kg/h);S——煤中的全硫含量(%),0.41;161
经计算:采暖期4t蒸汽锅炉的二氧化硫产生量为2.49kg/h,0.7MW热水锅炉的二氧化硫产生量为0.69kg/h;非采暖期0.7MW热水锅炉的烟尘产生量为0.69kg/h。锅炉房二氧化硫年产生量为:(2.49×2×16×119+0.69×1×16×119+0.69×1×8×246)÷1000=12.15t⑧二氧化硫产生浓度:式中:CS——二氧化硫浓度(mg/Nm3);GS——二氧化硫排放量(kg/h);Vg——总烟气量(Nm3/h)。经计算:采暖期4t蒸汽锅炉的二氧化硫初始产生浓度为365mg/Nm3,0.7MW热水锅炉的二氧化硫初始产生浓度为374mg/Nm3;非采暖期0.7MW热水锅炉的二氧化硫初始产生浓度为374mg/Nm3。根据由以上计算可以看出,若不采取脱硫除尘措施,锅炉房年烟尘产生量为66.38t,二氧化硫年产生量为12.15t,排放总量超出省环保厅核定的污染物排放总量控制指标:烟尘≤3.57t/a,二氧化硫≤12.74t/a,而且排放浓度超标,因此必须对锅炉烟气进行除尘脱硫处理的环保工程治理设计。2.原煤筛分煤尘根据2.3.2所述,原煤出井不设破碎,圆振动筛分过程中会产生一定的煤尘,估算产生量为150t/a。若不采取有效治理措施,会对环境造成污染。3.原煤转载煤尘在原煤输送转运等过程中均有无组织煤尘排放,其中主要为输送转运的转载点排放的煤尘,估算产生量为12t/a。4.物料储存本项目原煤采用一座φ18m,H=37m筒仓储存,对此部分粉尘量忽略不计。为避免筒仓上部瓦斯积聚发生爆炸事故,必须设置机械排风装置和瓦斯监测探头。161
5.固废堆场扬尘矸石出井后,通过汽车输送到位于工业场地西约1.0km的排矸场内。矸石堆场也会产生少量扬尘,估算产生量为2t/a。6.运输过程排污工程运输过程排污主要为原煤外运产生的污染影响,本项目工业场地距公路约1500m,汽车物料运输过程中将产生道路扬尘。工程交通运输起尘采用下述经验公式进行计算:式中:Qp——交通运输起尘量,kg/km辆;——运输途中起尘量,kg/a;V——车辆行驶速度,km/h;M——车辆载重,t/辆;P——路面状况,以每平方米路面灰尘覆盖率表示,kg/m2;L——运输距离,km;Q——运输量,t/a。运输过程各路段起尘量估算见表3-2-1。表3-2-1运输过程各路段起尘量估算路段货物P(kg/m2)V(km/h)M(t/辆)Q(万t/a)L(km)(kg/a)合计(t/a)工业场地-公路原煤0.054020902×1.51478214.787.取土场扬尘治理本工程取土场为荒地,植被覆盖率较低,以杂草和灌木为主。本矿取土后,植被覆盖率会进一步降低,从而加剧水土流失。本项目取土场位于矸石场东北200m处,是一处坡地,土地性质为荒地,占地面积约1.2ha。为杂草覆盖,植被覆盖率约3%。本矿取土后,植被覆盖率会进一步降低,从而加剧水土流失。161
3.2.2水污染影响分析由水平衡可知,本矿井的废水有三种,一种是井下排水,其主要污染物为SS;第二种为生活废水,包括浴室、食堂、办公设施等产生的生活废水,其主要污染物为COD、BOD5、SS等。另外还有脱硫废水、锅炉排水,主要污染物为无机盐类、SS等。1.矿井水根据XX地宝能源有限公司编制完成的《XXXXXXXXX煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》及晋中市煤炭工业局市煤规发[2011]83号文件关于本报告的批复,预计矿井开采达产时,正常涌水量为150m3/d,最大涌水量为225m3/d。根据现场踏勘,矿井水处理站由XX云天环保工程有限公司承建,目前已经竣工,但尚未投入运行。设计参考《煤炭工业给水排水设计规范》(GB50810-2012),本矿井涌水原水水质指标见下表。污染源原水指标(mg/L)井下排水BOD5CODcrSS—1006002.生活污水生活污水包括浴室、食堂和办公设施等产生的生活污水,根据水平衡,工业场地生活污水最大产生量为185.28m3/d,其主要污染指标为COD、BOD5、SS和氨氮。本矿生活污水处理站由XX云天环保工程有限公司承建,目前已完工,设计参考《煤炭工业给水排水设计规范》(GB50810-2012),生活污水原水水质指标见表3-2-2。表3-2-2本项目废水排放情况一览表污染源原水指标(mg/L)生活污水BOD5CODcrSS60200150本项目废水排放情况见表3-2-3。表3-2-3本项目废水排放情况一览表废水水量(m3/d)CODBOD5SSmg/lt/amg/lt/amg/lt/a161
生活污水非采暖期产生量185.282009.12602.731506.84排放量————采暖期产生量188.022004.47601.341503.36排放量————矿井水全年产生量1501004.95——60029.7排放量—————锅炉水产生量非采暖期5.76————40.00.06采暖期49.92————40.00.24合计产生量124810.70(m3/a)—18.54—4.07—40.20排放量—————由上表可以看出,如不采取相应治理措施,矿井化学需氧量年排放量为18.54t,排放总量超出了省环保厅批复的≤1.52t/a,又由于环评批复要求生活污水、矿井水经处理后,不外排。因此,必须采取相应治理环保措施。3.初期雨水全场地排水实行雨污分流,初期雨水经地面雨水导流渠汇至集水池。沉淀处理后作为地面洒水利用。根据资料显示,晋中市暴雨强度公式为:q=式中:q为暴雨强度,单位:L/S.ha;T为重现期,单位:年,本次计算取T=2;t为降雨历时,单位:min,本次计算取t=15min,本工程汇水面积为1.84hm2。经计算,本区暴雨强度为169.7L/S.hm2。本项目初期雨水量=169.7/1000×60×15×1.95=280m3。需采取措施对初期雨水进行简单处理。3.2.3固体废物影响分析固体废物主要有煤矿开采过程中产生的矸石、锅炉燃煤产生的炉渣、脱硫渣以及生活垃圾。1.矸石本工程掘进和拣矸环节产生矸石,约为2.25万t/a,全部送矸石场合理填埋。(1)矸石成份分析与工业分析1)矸石成分分析目前XXXXXXXXX煤业有限公司161
无详细的矸石成分分析资料,为分析本矿井煤矸石对环境的影响,本次设计收集了XXXX天聚鑫辉源煤业有限公司90万吨/年矿井兼并重组整合项目环评时委托XX省煤炭工业局综合测试中心对其7、10、11#煤层煤矸石样进行了矸石成分分析及淋溶试验。均开采同一煤田同一煤层,且煤层无间断,其煤层煤质特征基本一致,矸石成分及淋溶资料具有可用性。矸石基本成分和化学分析见表3-2-4。表3-2-4矸石化学成分分析汇总表项目SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOTiO2结果48.6032.889.921.581.291.13项目SO3P2O5K2ONa2OMnO2烧失量结果0.370.211.240.050.05023.84根据《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》(GB18599-2001)第6.1.8“含硫量大于1.5%的煤矸石,必须采取措施防止自燃”判别,本矿矸石含硫大于2%,矸石容易自燃。3)矸石淋溶判定为了解本矿矸石经降雨淋溶后对周围环境造成的影响,本次设计收集了XXXX天聚鑫辉源煤业有限公司90万吨/年矿井兼并重组整合项目环评时委托XX省煤炭工业局综合测试中心对当地7、10、11#煤层煤矸石样进行了淋溶试验。均开采同一煤田同一煤层,且煤层无间断,其煤层煤质特征基本一致,矸石成分及淋溶资料具有可用性。矸石淋溶液的试验结果见表3-2-5。表3-2-5煤矿矸石浸出液浓度值与标准对比结果表(mg/L)浓度值类别pHF—AsCr6+CdPbZnCuFeMnHg矸石试验结果6.940.48<0.10.004<0.0020.0050.007<0.010<0.002<0.050.0015GB5085.3-2007-1005515100100--0.1GB8978-19966-9100.50.50.11.05.01.0-2.00.05注:GB5085.3-2007危险废物鉴别标准,GB8978-1996为最高允许排放浓度3)矸石淋溶试验结果由上表可见,矸石浸出液检出项目浓度值均远低于《危险废物鉴别标准——161
浸出毒性类别》(GB5085.3-2007)中的浓度值,表明矸石是无浸出毒性的固体废物,属于一般工业固体废物。根据《一般工业固废堆存、处置场污染控制标准》(GB18599-2001)要求,矸石浸出液检出项目浓度值均未超过《污水综合排放标准》(GB8978-1996)表4中二级标准标准值,且pH值在6-9之间,说明该矿矸石属于I类一般工业固体废物。(2)锅炉炉渣及脱硫渣锅炉炉渣为燃煤锅炉由炉底排出的废渣,年产生量约为588.04t;脱硫渣主要为脱硫除尘器的烟气处理过程中产生的沉淀物,年产生量约为36.45t。(3)生活垃圾本项目生活垃圾主要是办公楼、单身宿舍和食堂产生的生活垃圾,年产生量约130.82t。以上固体废弃物如不采取合理有效的处置措施,随意处置,将侵占土地,污染土壤及水体,并严重破坏地貌、植被和自然景观。工程固体废弃物产生量及主要成分见表3-2-6。表3-2-6项目固体废弃物排放情况固废名称产生量(t/a)主要成份矸石22500SiO2、AL2O3、Fe2O3、CaO、MgO燃煤炉渣588.04SiO2、AL2O3、Fe2O3、CaO脱硫渣36.45SiO2、AL2O3、Fe2O3、CaO生活垃圾130.82有机物、玻璃、纸类、金属类3.2.4地表塌陷与生态影响1.地表塌陷影响根据2.2.2所述,现有工程已造成采空区及古空区,但由于原小煤矿采煤方法落后,回收率较低,大大缓解了地面下沉、裂缝出现的概率。井田范围内现无裂缝等地质灾害发生。(1)对地表形态影响由地表沉陷预测可知,井下开采对地表形态和地形标高会产生一定影响,但由于整个井田区域都会相继下沉,加上井田内地形复杂,因此不会改变区域总体地貌类型。(2)对土地资源影响分析本井田区的土壤类型主要为第四系残积黄土,农耕地主要分布在黄土残原、较缓的土坡及河谷两岸,多为旱坡地。由于煤层埋藏深度较深,虽然井下采动形成的冒落带和裂隙带不会导通地表,但也将会对土地资源产生不利影响。161
(3)对地面建(构)筑物影响分析本煤矿井田范围内无风景旅游区及古迹等国家级、省级文物保护单位,地面建筑物主要为隶属矿区的工业建筑物和周边村庄。表3-2-7给出了各类建筑物的保护等级(三下采煤规程)。表3-2-7矿区建筑物和构筑物保护等级保护等级主要建筑物和构筑物Ⅰ国务院明令保护的文物和纪念性建筑;一等火车站;发电厂主厂房;在同一跨度内有两台重型桥式吊车的大型厂房,平炉,水泥回转窑,大型选煤厂主厂房等特别敏感的、采动后可能导致发生重大生产、伤亡事故的建(构)筑物;铸铁瓦斯管道干线,大、中型矿井主要通风机房,瓦斯抽放站,高速公路,机场跑道,高层住宅楼。Ⅱ高炉,焦化炉,220kV以上超高压输电线路杆塔,矿区总变电所,立交桥;钢筋混凝土框架结构的工业厂房,设有桥式吊车的工业厂房,铁路煤仓、总机修厂等较重要的大型工业建(构)筑物;办公楼,医院,剧院,学校,百货大楼,二级火车站,长度大于20m的二层楼房和三层以上多层住宅楼;输水管干线和铸铁瓦斯管道支线;架空索道,电视塔及其转播塔,一级公路。Ⅲ无吊车设备的砖木业厂房,三、四级火车站,砖木、砖混结构平房或变形缝区段小于20m的两层楼房,村庄砖瓦民房,高压输电线路杆塔,钢瓦斯管道等。Ⅳ农村木结构承重房屋、简易仓库161
表3-2-8砖混结构建筑物的损坏等级(保护等级)破坏(保护)等级建筑物可能达到的破坏程度地表变形值损坏分类处理方式倾斜I(mm/m)曲率k(10-3/m)水平变形ε(mm/m)Ⅰ自然间砖墙上出现宽度1~2mm的裂缝。≤2.0≤0.2≤3.0极轻微损坏不修自然间砖墙上出现宽度小于4mm的裂缝;多条裂缝总宽度小于10mm。轻微损坏简单维修Ⅱ自然间砖墙上出现宽度小于15mm的裂缝,多条裂缝总宽度小于30mm;钢筋混凝土梁、柱上裂缝长度小于1/3截面高度;梁端抽出小于20mm;砖柱上出现水平裂缝,缝长大于1/2截面边长;门窗略有歪斜≤4.0≤0.4≤6.0轻度损坏小修Ⅲ自然间砖墙上出现宽度小于30mm的裂缝,多条裂缝总宽度小于50mm;钢筋混凝土梁、柱上裂缝长度小于1/2截面高度;梁端抽出小于50mm;砖柱上出现小于5mm的水平错动;门窗严重变形≤10.0≤0.6≤6.0重度损坏中修Ⅳ自然间砖墙上出现宽度大于30mm的裂缝,多条裂缝总宽度大于50mm;梁端抽出小于60mm;砖柱上出现小于25mm的水平错动>6.0>0.6>10.0严重损坏大修自然间砖墙上出现严重交叉裂缝、上下贯通裂缝,以及严重外鼓、歪斜;钢筋混凝土梁、柱裂缝沿截面贯通;梁端抽出大于60mm;砖柱上出现大于25mm的水平错动;有倒塌的危险极度严重破坏拆建表中等级分类可知:矿井工业场地的井架、主厂房和风井场地的矿井主扇机房等工业建筑的保护等级为Ⅰ级,高速公路保护等级为Ⅰ级;其余工业建筑和民用建筑的保护等级为Ⅱ级;农村民房保护等级为Ⅲ级,个别为Ⅳ级。根据预测的地表移动及变形值和建筑物的破坏对比可知:在不采取任何保护措施情况下,开采建筑物下压煤,其采动影响将使建筑物遭到彻底破坏。井下开采后,从工作面采动地表移动变形预计值和井田内最大移动变形值,与《开采规程》中所列建筑物的破坏等级(表3-2-8)对比可知,在保留煤柱的情况下,预测采区内的工业场地不会受到地下采动大的影响。(4)沉陷对地下水及居民用饮用水影响161
由于本矿设计村庄9处,这些村庄分别由当地水井供水和山泉水(空山水)供水。从煤矿开采特点而言,对地表水、地下水的破坏和疏干是造成水资源日益匮乏的主要原因之一。而本区煤炭开采较为发达,是本区工业重要的支柱产业。随着开采规模的扩大,将使得区域水资源短缺,影响当地居民正常生产和生活。由于矿井井筒、巷道贯通、构造以及采煤造成的导水裂隙带高度贯通了区域各地层含水层。因此,不可避免会与季节性沟谷、河流、泉构成的水力联系,造成浅层地下水枯竭,对村庄饮水造成影响。根据调查弓家庄、寨头、沟西三村现拥有取自奥灰水含水层的深井各一眼,可以满足重组后村庄供水需要;王家岭村位于XXXX红杏鑫东煤业有限公司井田范围内,本矿不对其进行影响分析;其余村庄水源为浅井水或山泉水,受本矿影响较大,本次设计要求当这些村庄居民出现饮用水问题时,由XXXXXXXXX煤业有限公司负责解决,水源为本矿深井。(5)沉陷对地表水影响井田范围内没有大的地表水体,主要为季节性沟谷,常年无水,仅在雨季汇聚短暂性洪流,属季节性沟谷河流。矿区位于汾河一级支流双池河、交口河中间,分别距离两河道1.9km、1.0km。井田内发育冲沟,井田属汾河水系,本项目废水排入交口河,经交口河汇入汾河。根据井田开拓布置剖面图,一般情况下各煤层的导水裂隙带在大部分区域不会直接破坏第四系冲积~洪积孔隙含水层。但在部分区域(沟西村附近、工业场地附近),由于原煤赋存较浅,导水裂隙带可直接导通地表,影响破坏第四系冲积~洪积孔隙含水层,该含水层属弱富水含水层。(6)对交通的影响井田范围内无重要的交通路线、输电线路,只有隶属于煤矿的输电线路及乡村公路。通过地表沉陷预测,采煤对其影响不大。但生产过程中要定期巡检,若出现道路、线路损坏,应及时修复。(7)对农田、植被的影响1)对土地、农田造成破坏原因是地表移动变形产生的地裂缝、塌方或小滑坡。2)161
地表裂缝主要使土地、农田被分割破碎,影响耕种,裂缝带可造成少量农田毁坏。3)塌方及小滑坡,主要发生在地形较陡峭、黄土层较厚的地方,造成地表表层土滑移、松动、岩石裸露,庄稼、树木、植被不能正常生长。4)地表裂缝、塌方或小滑坡,对地表土层原始内聚力和附着力产生了“质”的改变,使得在原有侵蚀力不变的情况下,侵蚀模数加大,加剧了水土流失的强度,加速水、土、肥的流失,使土地、农田变得贫瘠。本矿区为低山丘陵区,地形起伏变化大,在低矮坡缓的山坡上,有开垦出的土地,但良田很少,农作物有玉米、谷子、豆类、土豆等,以旱地作物为多。地表塌陷对农田构成的破坏主要是裂缝、塌方和滑坡。裂缝使土地被割和破碎、裂缝较大时影响耕种并使少量耕地废弃。一般情况下不影响大部农田作物及草木植物的生长。塌方及小滑坡易发生在坡度较陡的土坡及在第四系地层形成的冲沟两侧陡崖,使处在这种地形的土地遭到彻底破坏,庄稼、植物被毁并造成水土流失。(8)对区域水土流失现状的影响1)土壤理化性状土地塌陷后,在局部的坡度变陡和裂缝密集地块,由于水土流失,表层土壤中的粘粒下移,使表层土壤砂化。土壤有机质、全氮、速效磷养分含量会减少,从而影响到作物的产量。2)水土流失及地质灾害采煤后地表会出现盆型、马鞍型、波浪型等塌陷形式。但不论何种形式,地面都会出现不同程度的变形下沉和坡度增加。在变形下沉的边缘必然开裂产生裂缝。塌陷地边缘坡度变陡、裂缝较多,由裂缝开始逐渐向下沉形成的盆地中央倾斜。在盆地中央的大部分地块,水土流失与塌陷前基本没有变化。但在局部的边缘地块,由于坡度增加和裂缝增多,水力侵蚀会由塌陷前的中度侵蚀增加到重度侵蚀。但在沟谷—陡坡丘陵区,由于局部错位较大,裂缝较多,地面径流汇集,深层渗漏,增加了滑坡、泥石流等地质灾害发生的机率。(9)对动植物资源的影响项目建设期基建施工、运输、临时占地等将使周围植被受到不同程度的影响。本161
井田范围内的植物均为广布种和常见种,没有国家和地方重点保护的植物物种,且分布较均匀。因此,尽管建设项目会使原有的植被遭到局部影响,但不会使井田范围内的植物群落的种类组成发生变化,也不会造成某一植物种类的消失。矿井的建设所产生的影响只是引起动物局部的迁移,不会使井田范围内野生动物种数发生变化,其种群数量也不会发生明显变化。矿井建成后,对工业广场和矸石场等进行绿化和土地复垦,将使区域内植物物种多样性与植被覆盖度有所增加。井田范围内没有濒危野生动物。影响生态植被的变化主要与植物生长的土壤性质变化,尤其是水分和养分变化有关。大样本取样分析结果表明,矿井开采土地塌陷后,由于理化形状在局部地段发生了变化,对养分的利用率和降水的利用率降低,从而影响到植物群落生物量及农作物产量。其中,由于坡度增加和裂缝增加,地表径流、深层渗漏和无效蒸发,降水资源利用率可能比塌陷前减少10~20%,但由于本区地下水位较深,塌陷前后地下水利用率仅从地表植物这一角度来看变化不大。由于种植农作物的耕地主要是旱地,在下沉盆地的中央部位,作物产量减产不明显,但在部分边缘地带,旱地农作物产量下降10~30%。极少部分的水地,由于采煤塌陷引起覆岩冒顶裂带和地表裂缝,使矿区地下水发生程度不同的泄露,农田水利设施受到破坏,从而在一定期限内影响地下水的循环,进一步影响到农作物生长,产量下降40%左右。少数季节性积水和采动滑坡区,土壤破坏严重,会造成土地绝产。塌陷后生态系统的稳定性,可通过对植被异质性程度的改变程度来度量的。由于异质的组分具有不同的生态位,给动物和植物的栖息、移动以及抵御内外干扰,提供了复杂和微妙的相应利用关系。因此,异质性的变化是评价生态系统稳定性的核心问题。开采塌陷后绝大部分面积上的植被不会发生根本性的变化,这绝大部分面积上的植被是该区域具有动态控制能力的组分,因此,项目实施与运行对该区域自然体系中组分自身的异质化程度影响不大。2.生态影响(1)地表塌陷对景观嵌镶格局与生态系统稳定性的影响161
地表塌陷对景观嵌镶格局与生态系统稳定性的影响与评价区地表移动变形显现的主要破坏特征有关。根据地表塌陷预测结果并结合本矿区多年煤层开采沉陷影响现状调查分析,本矿井田开采后不会像平原地区那样形成大面积明显的下沉盆地,地表不会形成积水区。但可能产生如下影响:1)开采产生的即时型突发性切冒塌陷,在地表产生台阶和裂缝,破坏原始地貌的完整性,造成与周围自然景观的不协调;2)塌陷区边缘,特别是地表下沉引起的倾斜和原始地形本身倾斜方向一致时,该区域内较高大的树木会产生歪斜甚至倒伏,耕地生产力降低;3)塌陷后生态系统的稳定性,可通过对植被异质性程度的改变程度来度量。由于本矿原地貌植被覆盖率相对较高,塌陷后造成了一定程度的景观破碎化,但绝大部分面积上的植被没有发生根本性的变化,而这绝大部分面积上的植被正是该区域具有动态控制能力的组分。因此,项目实施与运行对该区域自然体系中组分自身的异质化程度影响不大。(2)生态环境演变趋势本项目井田以林地生态系统为主,草地生态系统次之,地貌为山地和丘陵为主。井田开采完毕后,地表形态没有发生根本性变化,只在局部地区出现裂缝、塌陷(不会导致长时间积水)等情况,对该区域自然体系的异质化程度影响不大,仍以林地生态系统为主;草地生态系统环境功能在短期内略有降低,但生物资源基本保持不变,在井田边界地带及预留煤柱边缘地带蓄水保肥能力下降,水土流失略有加剧,但区域小气候并未发生改变,生物多样性保持不变。井田范围内受塌陷影响的耕地面积为0.05km2,草地受影响面积为0.107km2。本项目对区域内农业生产力有一定的负面影响,但其影响可以通过加强改善农业结构、加强农业集约化生产,做好矿区绿化与生态综合整治及补偿等工作,使项目开发对当地农业经济与生态环境的负面影响得到有效控制,维持生态系统的完整性与稳定性,实现区域可持续发展。3.2.5噪声影响分析工业场地高噪设备有:风机房的轴流风机、坑木加工的电锯161
和锅炉房的鼓引风机、泵类等。主要高声压级设备声压级见表3-2-9。表3-2-9工业场地主要设备声压级dB(A)序号噪声源位置产噪设备治理前噪声值dB(A)治理措施治理后噪声值dB(A)1坑木加工房电锯101~120(瞬时噪声)密闭、减振、吸声材料902锅炉房鼓、引风机85密闭、减振703风机房风机110减振、消音、吸声材料754泵房水泵80减振、隔声655压风机房压风机105密闭、减振、吸声材料706筛分楼振动筛90全封闭757运输道路卡车65-75加强管理、减速、限鸣558主井提升机85减振759副井驱动机83减振753.3服务期满后污染排放情况分析矿井服务期满后,主要是生产设施的拆除、地表生态恢复、矿井的后续处理等工作,环境空气、水体、噪声、固体废物等生产、生活性污染影响将停止,不再对环境产生影响,井下采动影响由衰减至逐渐消失。相对来讲,其主要影响为有利影响。3.4“以新带老”措施通过以上对现有工程的分析,结合目前本矿建设情况及生产运营期对环境的影响,确定了对现有工程存在环境问题的“以新带老”措施,详见表3-4-1。161
表3-4-1对现有工程采取的“以新带老”一览表序号产污环节“以新带老”措施1废气工业场地可以绿化的场地均绿化或硬化,改善工业场地卫生条件,及时清扫灰尘。2热风炉锅炉淘汰原有锅炉,新建集中供热锅炉房及空气加热室。35原煤堆场原煤采用一座φ18m,H=37m筒仓储存。7废水矿井排水结合兼并重组整合工程实施,配套矿井水处理装置,加强综合利用。8生活污水新建地埋式污水处理设备。9噪声汽车加强管理。10坑木加工结合兼并重组整合工程,新建坑木加工房,加装消声吸声材料、设置减震材料,隔声门窗。11固废锅炉及生活炉渣现有倾倒的矸石进行覆土、压实等合理处置。12矸石系统对现有矸石场进行生态恢复。在拟新选矸石沟内,按照要求安全填埋。13生态地表塌陷工业场地等预留保安煤柱,分层开采等,对地面裂缝和塌陷严密监察并治理。161
第四章污染防治及生态保护措施4.1大气污染防治废气主要包括锅炉烟气、原煤储存粉尘、输送、转运系统粉尘及运输扬尘等。4.1.1锅炉烟气治理措施目前锅炉房已经建设完毕并将投入运行,锅炉房内选用3台DZL4-1.25-AⅢ燃煤蒸汽锅炉和1台DZL0.7-0.7/95/70-AⅢ型燃煤热水锅炉。采暖期运行两台DZL4-1.25-AⅢ燃煤蒸汽锅炉和一台DZL0.7-0.7/95/70-AⅢ型燃煤热水锅炉,时间为119天,每天16小时;非采暖期运行一台DZL0.7-0.7/95/70-AⅢ型燃煤热水锅炉,时间为246天,每天8小时;一台DZL4-1.25-AⅢ燃煤蒸汽锅炉常年不运行,作为备用。根据现场调查,每台锅炉均配置了SYC冲击式水浴脱硫除尘器,根据提供的设备参数,除尘效率95%,脱硫效率60%。本设计对实际已建工程进行校核。1.设备结构和工作原理:SYC冲击式水浴脱硫除尘器通过精巧的结构设计,将脱硫除尘的各种机理,如碰撞、扩散、凝并、重力及离心分离等有效地结合起来,通过气流自激水面,使气一液、固一液充分融合,便于尘粒与雾滴结合以及气流中的含硫分子与碱性水溶液的充分反应。排灰系统分双蝶阀手动排灰与机械排灰两种。无需水循环且耗水量极低。设备内壁浇筑研制的防腐耐磨层,可有效地防止设备的腐蚀和磨损,其寿命可达10年以上。SYC冲击式水浴脱硫除尘器主要由进气室、“S”型叶片、气旋脱硫室、沉降室、离心除雾室五部分组成,另有加碱补水箱、集灰箱或机械除灰机等。烟气携带着大量的粉尘,由进烟口进入脱硫除尘器后,由于断面扩大,粗大的尘粒靠重力及惯性作用掉入水中被水捕集。细小尘粒随着烟气携带高速通过导流叶片间的“S”型通道时,冲激水面卷起大量液滴,气水充分接触,在碰撞、黏附、扩散、凝聚等多种除尘机理的作用下,细小微尘凝聚成粗大颗粒。随后,烟气进入气旋脱硫室中,与逆向而来的Ca(OH)2浆液相遇,并借助气旋叶片作用,将Ca(OH)2161
浆液粉碎成大墨细小液滴,并随气流缓缓上升。到达沉降室后,烟气流速突然降低,液滴在重力作用下,又落回脱硫室。在这一过程中,SO2与碱性雾滴充分混合、反应,生成CaSO3、CaSO4,为进一步提高除尘、脱硫效率和降低烟气含湿量,携带雾滴的烟气进入离心除雾室后高速旋转,在离心力的作用下,含尘雾滴甩向器壁被捕集。净化后的烟气经引风机排入烟囱。水中的粉尘和CaSO3、CaSO4在重力作用下沉降到除尘器底部由双蝶阀装置排出或机械除灰机刮出。其工艺流程详见图4-1-1。图4-1-1脱硫除尘器工艺示意图脱硫剂为石灰,除尘器配套自动加碱系统和pH在线监测,控制碱液pH为8~10。引水装置中的水可作为循环水补加到除尘器内,实现节水效果。石灰脱硫的机理中一些列反应式如下:SO2(气)+H2O——>H2SO3H2SO3——>H++HSO3-CaO+H2O——>Ca(OH)2161
Ca(OH)2——>Ca2++2OH-Ca2++HSO3-——>CaSO3·2H2O↓+H+2H++2OH-——>2H2O总反应方程式为:CaO+SO2+2H2O——>CaSO3·2H2O↓2.脱硫除尘器特点:除尘效率高,大量的烟尘随烟气携带而排出,在本系统中先经过湿法除尘器使较大颗粒的尘在重力的作用下沉至除尘器底部,不易去除的细小尘粒在碰撞、黏附、凝并、扩散等机理的作用下,凝聚成较大的颗粒,再经过高效离心除雾去除。脱硫效率高,本设备采用独有的气旋雾化技术,烟气通过气旋装置将Ca(OH)、浆液雾化成大量细小雾滴。气、液混合充分,使SO2同Ca(OH)发生反应,生成CaSO3、CaSO4等产物,液滴随烟气一起流动,气液接触时间长,反应彻底。3.主要技术性能和参数除尘效率≥95%脱硫效率≥60%林格曼黑度<1级烟气利用率<6%循环利用率>90%设计阻力<1000Pa4.治理结果:设计为保证除尘与脱硫效率,取除尘效率95%,脱硫效率60%。根据3.2.1计算结果,锅炉房烟尘年产生量为66.38t,二氧化硫年产生量为12.15t;采暖期4t蒸汽锅炉的烟气排放量为6830Nm3/h,二氧化硫初始产生浓度为365mg/Nm3、0.7MW热水锅炉的烟气排放量为1834Nm3/h,二氧化硫初始产生浓度为374mg/Nm3;非采暖期0.7MW热水锅炉的烟气排放量为1834Nm3/h,二氧化硫初始产生浓度为374mg/Nm3。项目采取除尘措施(效率95%)后,锅炉房烟尘年排放量为:66.38×(1-0.95)=3.32t,烟尘排放总量未超过省环保厅关于本项目总量批复的≤3.57t/a的总量控制指标要求。烟尘排放浓度根据下式计算:161
式中:CT——烟尘浓度(mg/Nm3);GT——烟尘排放量(kg/h);Vg——总烟气量(Nm3/h)。4t蒸汽锅炉的烟尘排放浓度为80mg/Nm3,0.7MW热水锅炉的烟尘排放浓度为80mg/Nm3,排放浓度达到了《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2001)2类区Ⅱ时段标准烟尘浓度≤200mg/Nm3的标准。项目采取脱硫措施(效率60%)后,锅炉房二氧化硫年产生量为:12.15×(1-0.6)=4.86t,总量未超出省环保厅关于本项目总量批复的≤12.74t/a的总量控制指标要求。二氧化硫排放浓度根据下式计算:式中:CS—二氧化硫浓度(mg/Nm3);GS—二氧化硫排放量(kg/h);Vg——总烟气量(Nm3/h)。经计算,4t蒸汽锅炉的SO2排放浓度为146mg/Nm3,0.7MW热水锅炉的SO2排放浓度为150mg/Nm3,排放浓度均达到了《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2001)2类区Ⅱ时段标准SO2浓度≤900mg/Nm3的标准。通过以上计算可以看出,矿方已设的SYC冲击式水浴脱硫除尘器可以满足总量控制的要求。锅炉房污废水治理措施:脱硫废水从脱硫塔流出后通过灰沟进入沉淀池,在此过程中与来自石灰消化池的Ca(OH)2溶液混合,一起进入再生固硫中和池,在中和池中发生钠盐的再生反应和生成硫酸盐的固硫反应后进入沉淀池,在沉淀池内脱硫产物和烟尘一起沉降形成脱硫石膏,而澄清后的洗涤液溢流进入清水池,在清水池内补充NaOH液后,经循环泵再返回洗涤塔,脱硫石膏清掏干化后回收利用。161
采暖期脱硫系统用水由锅炉废水(炉内排污和软化再生反洗排污)和自来水供给,循环水量为0.94m3/h,补水量为1.24m3/h;非采暖期脱硫系统用水由锅炉废水(炉内排污和软化再生反洗排污)供给,循环水量为0.36m3/h,补水量为0.21m3/h,对水质无特别要求。循环水池采用石灰池、沉淀池、中和池、清水池四池合一,池内分格的构筑形式,钢砼结构。其工艺系统图见图4-1-2。脱硫除尘器主要建(构)筑物及设备型号:①灰沟一座,钢筋砼结构,尺寸为8.0×1.0×0.8m。②综合池一座,钢筋砼结构,分为石灰池、中和池、沉淀池及清水池,加石灰时间按1h计算,石灰池容积V=1.30m3,尺寸为1.2×1.0×1.5m,中和反应时间按2h计算,中和池容积V=2.60m3,尺寸为1.8×1.2×1.5m,沉淀时间按2h计算,沉淀池容积V=2.60m3,尺寸为1.8×1.2×1.5m,清水停留时间按1h计算,清水池容积V=1.30m3,尺寸为1.2×1.0×1.5m;石灰池内设搅拌机一台,型号为RF107,脱硫系统设石灰乳加药装置一套;碱液循环泵两台,一用一备,型号为40WQ12-15-1.5,Q=12m3/h,H=15m,N=1.5kW;Ph计一套。③石灰料仓一座,钢筋砼结构,尺寸为φ2.0×2.5m。附近墙壁设壁挂控制箱一座。主要建(构)筑物及设备见表4-1-1。表4-1-1主要建(构)筑物及设备一览表161
序号设备名称规格型号单位数量备注1灰沟8.0×1.0×0.8m座1钢筋砼2综合池座1钢筋砼,分四格(1)石灰池1.2×1.0×1.5m座1钢筋砼(2)中和池1.8×1.2×1.5m座1钢筋砼(3)沉淀池1.2×1.0×1.5m座1钢筋砼(4)清水池1.8×1.2×1.5m座1钢筋砼3石灰料仓φ2.0×2.5m座14搅拌机RF107台15加药装置套16碱液循环泵WQ10-15-1.5,Q=10m3/h,H=15m,N=1.5kW台27Ph计套14.1.2筛分车间内的煤尘治理措施项目筛分车间内不设破碎,设计在振动筛上方设一个集尘罩,经集气后经1台MC156-Ⅱ型布袋除尘器除尘后外排。集尘罩集气90%,除尘效率为99%,排气筒直径630mm,高度15m。1.设备的组成及工作原理布袋除尘器机组由壳体、防爆风机、锁气机构、加热系统、对拍振打清灰系统和差压监控系统等组成。其工作原理是:含尘气体由集尘罩收集后,通过管道进入除尘器,并穿过滤袋,粉尘被阻挡在滤袋外表面,然后轴流通风机把经过过滤、净化后的气体由排气筒排出,除尘效率可达99%以上。除尘系统图见图4-1-3。φ630φ630161
1—扁布袋除尘器,2—集尘罩,3—轴流通风机,4—排气筒,5—风帽图4-1-3原煤筛分车间除尘系统图2.治理效果根据3.2.1所述,筛分间废气量为8000m3/h,煤尘产生浓度为5000mg/m3,煤尘产生量为211.2t/a,采取集尘(集尘效率90%)+除尘(除尘效率99%)后,排气筒煤尘排放量为1.90t/a,排放浓度为50mg/m3。3.设备一览表除尘设备见表4-1-2。表4-1-2原煤筛分车间除尘设施参数一览表序号设备名称型号及规格技术参数单位数量1布袋除尘器MC156-Ⅱ型Q=9600m3/h,H=1200Pa,滤袋156条,总过滤面积114.29m2,滤速1.4m/min台1配套电机Y200L1-2台12集气罩4720×2000×800mm个13离心通风机B4-72-№8CN=30kW台14排气筒φ630m454.1.3原煤转载过程中粉尘治理措施原煤在工业场地内输送转载、装载等过程中均有无组织煤尘排放,本设计对排污特征提出以下要求:1.对所有的胶带机走廊全部采用封闭式;2.在所有转载点处设置SWC-15型自动洒水除尘装置,适当增加原煤的含水率,及时洒水灭尘;3.施工图设计阶段尽可能减小落煤及矸石的高差;采取以上措施,治理效率70%,治理后粉尘的排放量为3.6t/a。4.1.4原煤储存过程中的粉尘治理措施原煤采用筒仓储存,根据XX省环保厅关于对煤矿储煤场扬尘污染防治措施的要求,此环保措施可行,筒仓排污可忽略不计。为避免筒仓上部瓦斯积聚发生爆炸事故,设计在筒仓顶部各安装BT35-11№6.3型机械排风装置四台和PS-820型瓦斯监测监控探头装置两套。161
瓦斯监测监控探头垂直悬挂在筒仓的上部走廊顶板,距屋顶距离不大于300mm,距墙壁距离不小于200mm,断电浓度≥1.5%,复电浓度<1.0%,报警浓度≥1.0%。4.1.5固废堆场扬尘的治理固废堆场会产生一定量的扬尘,为了减少固废堆场产生的粉尘对环境空气的影响,本设计提出以下措施:1.要求固废暂存场地都应做到封闭堆放,周围建围墙封闭,在厂区和生活区应设置封闭式垃圾箱,矸石贮存在临时矸石仓,同时将固废及时清运、处置。2.矸石场扬尘:设计要求矸石应及时清运至矸石场,层层堆放压实,并及时分片覆土封闭,进行绿化可大量减少矸石场扬尘产生量。采取以上措施后,治理效率50%,粉尘排放量约为1.0t/a。4.1.6运输扬尘治理措施汽车运输扬尘主要是沿途超载抛洒及道路行驶引起的二次扬尘,因此,对物料运输提出具体要求:限制汽车超载,汽车加盖篷布,防止煤炭洒落;运输汽车出场前对轮胎、车体进行清洗,并及时清扫路面;厂区对道路进行硬化,厂区与县级公路连接的道路要经常清扫和洒水,保持路面清洁和相对湿度。4.1.7取土场扬尘治理为了减少取土过程中产生的粉尘对环境空气的影响,采取以下措施:①土方施工作业时规范操作,严禁乱抛、乱卸。②运输土方时不得超量运载,车辆加覆盖设施,运输道路路面硬化,定时洒水清扫。③现场存放土方表面拍实,采用绿色密格网进行表面覆盖。经采取以上措施后,本项目大气污染物排放情况见表4-1-3。161
表4-1-3采取环保措施后大气污染物排放情况污染源排放参数排放方式排气量(Nm3/h)产生浓度(mg/m3)产生量(t/a)治理方式排放浓度(mg/m3)排放量(t/a)工作时间排放高度(m)出口内径(m)烟粉尘SO2烟粉尘SO2烟粉尘SO2烟粉尘SO22台4t蒸汽锅炉401.0连续13660160036551.869.48采用SYC冲击式水浴脱硫除尘器,除尘效率95%,脱硫效率60%801462.593.79采暖期119×16热水锅炉(0.7MW)连续183416003747.141.31采用SYC冲击式水浴脱硫除尘器,除尘效率95%,脱硫效率60%801500.360.52采暖期119×16热水锅炉(0.7MW)连续183416003747.381.36采用SYC冲击式水浴脱硫除尘器,除尘效率95%,脱硫效率60%801500.370.55非采暖期246×8筛分150.63有组织连续80005000—211.2—集尘罩、MC156-Ⅱ型布袋除尘器,集气率90%,除尘率99%50—1.90—330×16无组织连续21.12原煤转载无组织连续12封闭皮带走廊,抑尘70%3.6330×16原煤储存无组织连续忽略筒仓忽略330×24固废堆场无组织连续2.0临时堆场封闭,矸石场及时覆土压实,抑尘50%1.0330×24合计烟尘:66.38t/a,SO2:12.15t/a,粉尘:211.2t/a(有组织)烟尘:3.32t/a,SO2:4.86t/a,粉尘:1.90t/a(有组织)161
4.2水污染防治4.2.1矿井水根据现场踏勘,矿井已新建一座矿井水处理站,设一套处理能力为20m3/h(480m3/d),矿井水处理设备(尚未运行),采用混凝(絮凝)、沉淀(澄清)、过滤、消毒处理工艺。本项目根据环评批复“矿井水经矿井水处理站(处理规模12m3/h)处理后用与井下消防洒水,不外排”,本设计根据矿方已建工程进行校核。1.处理规模及处理工艺根据现场踏勘,矿井水处理站主要设施为一座YTKW-GJ20一体化水力循环澄清池,处理规模为20m3/h,考虑到井田内采空区存在一定量积水,因此处理能力有所加大,本设计认为处理规模合理、可以满足要求。处理工艺采用混凝(絮凝)、沉淀(澄清)、过滤、消毒,矿井涌水先由井下排水泵提升至调节池,经过一定预沉后,由提升泵提升进入反应池,由于XXX矿废水偏酸性,需要添加PH调节系统用以中和水中酸度,在反应池碱水伴随搅拌与原水充分混合,反应后进入水力循环澄清池,在池内进行混合、沉淀、澄清和污泥浓缩,然后进入中间水池,用于过滤器的过滤和反洗,中间水池通过除铁锰过滤器并进行消毒后进入回用水池,回用水池出水经提升泵后提升至静压水池,产生的污泥排至污泥池,污泥在污泥池内简单浓缩,浓缩后经螺杆泵提至板框式压滤机脱水干化,干化后泥饼外运做煤泥销售,彻底解决污泥的二次污染。161
矿井水处理工艺流程图如下:酸碱调节PAMPACPAM加压泵二级提升泵一级提升泵过滤板框压滤机中间水池除铁锰过滤器回用水池井下排水调节池反应池水力循环澄清池污泥浓缩池污泥罐反洗二氧化氯消毒反冲洗泵螺杆泵泥饼外运滤出液达标回用图4-2-1矿井水处理工艺流程图2.主要建(构)筑物、设备(1)调节池一座,钢筋砼结构,其尺寸为9.5×5.0×6.0m,有效容积260m3,满足“煤炭工业给排水规范要求调节池调节容积为矿井正常涌水8h~10h的排水量”;调节池上端设桁车式泵吸泥机1台,型号为BXN-5,N=5.5kW;配套提升泵:2台,一用一备,型号QW20-20-2.0,Q=20m3/h,H=20m,N=2.0KW。(2)PH调节系统反应池一座,钢筋砼结构,其尺寸为5.00×2.35×6.0m,反应池设加碱设备一套,搅拌设备一套,配套提升泵:2台,一用一备,型号QW20-20-2.0,Q=20m3/h,H=20m,N=2.0KW。(3)加药系统PAC、PAM加药罐各一套,每套直径0.8m,PAC加药量50mg/L~100mg/L,PAM加药量5mg/L~10mg/L。(4)水力循环澄清池一座,钢筋砼结构,规格为φ3.0×6.0m。水力停留时间1.6~1.8h。(5)中间水池161
一座,钢筋砼结构,规格为3.5×4.0×6.0m;中间水池配备与反应池提升泵相同型号的泵两台。(6)回用水池一座,钢筋砼结构,规格为5.0×4.0×6.0m;回用水池配备静压水池提升泵、反冲洗泵与中间水池提升泵相同型号的泵两台。(7)综合净化间一座,钢结构、围护彩钢,平面尺寸23.5×22×7m;(8)污泥处理系统污泥池一座,规格为4×3×6m;配套螺杆泵一台,型号G10-Ⅰ;配套板框压滤机一台,型号BAMYJ20/320,N=2.0KW。建筑构(筑)物及设备见表4-2-1及表4-2-2。表4-2-1矿井水处理站主要建(构)筑物一览表序号名称尺寸数量单位备注1调节池9500×5000×60001座钢筋砼2污泥池3000×4000×60001座钢筋砼3回用水池5000×4000×60001座钢筋砼4中间水池3500×4000×60001座钢筋砼5设备基础12000×7000×3001座钢筋砼6综合净化间23500×22000×70001间钢结构、围护彩钢7反应池5000×2350×60001座钢筋砼161
表4-2-2矿井水处理站主要设备一览表序号设备名称型号数量单位备注1混凝剂加药装置YJB-PAC-8001套2助凝剂加药装置YJB-PAM-8001套3桁车式泵吸泥机BXN-51台4一级提升泵WQ-20-20-2.02台5水力循环澄清池YTKW-GJ201座6机械过滤器YTKW-GL201台建议去掉7二级提升泵WQ-20-20-2.02台8管道流量计LD-201个9管道混合器ASD-201台10管道混合器BSD-201台11污泥螺杆泵G10-Ⅰ1台12板框式压滤机BAMYJ20/3201台13液位控制仪LM-15套14二氧化氯发生器GZD-501台15污泥罐YTKW-WN201个16自动控制系统PLC1套17电控系统KVV/VV1批18管道、阀门1批19液位开关UQK-7112个20油脂、药剂1批21反应池提升泵WQ-20-20-2.02台22反冲洗泵WQ-20-20-2.02台23静压水池提升泵WQ-20-20-2.02台24反应池搅拌机N=0.75KW2台25加碱罐1个26除铁锰过滤器YTKW-GL201台3.矿井水处理站选址分析矿井水处理站目前已建设完毕,但尚未运行。项目选址设在工业场地南部的高山上,标高为+866.50m,距离主斜井约75m,高差12m,目前静压水池已建成,排水管网已形成,处理后的矿井水静压送至井下。设计认为项目选址可行。矿井水处理站平面布置图见图C(HB)1070-857-01、02。4.工艺可行性分析根据矿井水处理站设计的进水水质(见表3-2-1),采取以上处理工艺后,矿井的出水水质见表4-2-3。表4-2-3矿井水处理站各级构筑物及设备处理效率及进出水水质一览表161
污染物构筑物指标调节池反应池水力循环澄清池中间水池过滤装置消毒装置静压水池反应区沉淀区过滤区CODcr进水(mg/L)1007552.544.6326.7816.0716.078.048.04出水(mg/L)7552.544.6326.7816.0716.078.048.048.04单项处理效率(%)253015404005000SS进水(mg/L)600450315267.7593.7128.1128.115.65.6出水(mg/L)450315267.7593.7128.1128.115.65.65.6单项处理效率(%)253015657008000Fe进水(mg/L)2.552.552.552.171.411.131.020.150.15出水(mg/L)2.552.552.171.411.131.020.150.150.15单项处理效率(%)00153520108500Mn进水(mg/L)2.852.852.852.421.571.261.130.060.06出水(mg/L)2.852.852.421.571.261.130.060.060.06单项处理效率(%)00153520109500水力循环澄清池近几年已在国内煤炭矿井水处理行业得到广泛应用,检验证明该构筑物技术先进、运行稳定、管理操作简单。设备集混凝、沉淀、过滤、加药、消毒于一体,将混浊的原水净化成清水,相当于一个具有全套净化处理功能的净水站。一般SS处理效率均达到96%以上,COD处理效率均达到80%以上,根据上表,本项目出水水质SS≤7.5mg/L,COD≤9.64mg/L,满足《煤炭工业井下消防、洒水设计规范》(GB50383-2006)的井下洒水水质标准要求(SS≤30mg/L大肠菌群不得检出,COD≤80mg/L),故本处理工艺是可行的。根据水平衡,处理后的矿井水用于井下消防、洒水,不外排。161
4.2.2生活污水根据现场踏勘,矿井生活污水处理站已完工,本设计对已有工程方案进行分析。本工程由XX云天环保工程有限公司承建,根据建设单位提供的水处理方案,本工程建设规模为10m3/h,满足生活污水处理需求及环评批复的“处理规模8m3/h”要求。处理工艺选用A/O生化处理工艺,由于本矿生活污水水源主要来自浴室、食堂及办公楼,主要污染指标为BOD5、COD和SS,处理后的生活污水主要回用于绿化、道路降尘、黄泥灌浆等,不外排。1.工艺流程生活污水进过排水管集中进入本矿的生活污水处理站,由机械格栅去除较大漂浮杂质后进入调节池,然后进入采用缺氧、好氧处理工艺的地埋式污水处理设备处理,处理后消毒进入清水池,然后通过管道回用于绿化、道路降尘、黄泥灌浆等。生活污水处理工艺流程图如下:生活污水格栅井调节池一体化成套设备中间水池多介质过滤器活性炭过滤器清水池消毒回至用水点图4-2-2生活污水处理工艺流程图3.主要建(构)筑物及设备(1)格栅井及格栅格栅井一座,钢筋砼结构,尺寸为1.5m×0.6m×1.5m。内设机械格栅一套,型号CF-500,栅条间隙5mm。栅渣与生活垃圾一起处理。(2)调节池161
一座,V=120m3,钢筋砼结构,平面尺寸6×4×6m,设计深6.0m,满足停留时间8h。池内设提升泵两台,一用一备,型号为WQ10-10-1.5,Q=100m3/h,H=10m,N=1.5kW。(3)地埋式污水处理型号为WSZ-10,整体混凝土结构,由一级生化池、二级生化池、沉淀池、污泥池、中间水池组成。尺寸为8.5×3.0×3.0m。(4)中间水池一座,钢筋砼结构,尺寸为4×3×6m。(5)清水池一座,钢筋砼结构,尺寸为4×3×6m。(6)操作间一座,砖混结构,11.93×11.34×5.0m内设回转式鼓风机2台,一用一备,型号为HC-100S,Q=4.25m3/min,N=3.7kw;活性炭过滤器1台,型号YTSS-HT10,工作压力0.1~0.3MPa,处理能力10m3/h;多介质过滤器:GJA-100型,尺寸为φ1.5×4.0m,工作压力0.1~0.3MPa,处理能力10m3/h;消毒装置,型号GZD-20,工作压力0.15~0.3MPa,有效产氯量:100g/h,N=1.2KW。建筑构(筑)物及设备见表4-2-4及表4-2-5。表4-2-4生活污水处理站主要建(构)筑物一览表序号名称尺寸数量单位备注1格栅井1500×600×15001座钢筋砼2调节池6000×4000×60001座钢筋砼3中间水池4000×3000×60001座钢筋砼4清水池4000×3000×60001座钢筋砼5值班室5265×3110×50001间彩钢6综合间11930×11340×50001间彩钢7鼓风机房3165×3110×50001间彩钢8消毒间3500×3110×50001间彩钢表4-2-5生活污水处理站主要设备一览表序号设备名称型号数量单位备注1机械格栅CF-5001台2一级提升泵WQ10-10-1.52台3二级提升泵WQ10-10-1.52台4鼓风机HC-100S2台5活性炭过滤器YTSS-HT101台161
6多介质过滤器GJA-1001台7消毒装置GZD-201台8WSZ一体化设备WSZ-101套4.生活污水处理站选址分析生活污水处理站选址设在工业场地东部的最低点处,标高为+824.00m,距离联合建筑、单身宿舍和职工食堂等生活污水排放点高差约20m,污水可自流进入污水处理站,而且处理站所处位置靠近山体,不会有重型车辆经过,不会对地埋式设备产生破坏,设计认为项目选址可行。生活水处理站平面布置图见图C(HB)1070-806-01、02。5.工艺可行性分析采取以上处理措施后,生活污水处理站各级构筑物的处理效率及进出水水质见表4-2-6。表4-2-6生活污水处理站各级构筑物处理效率及水质一览表单位:mg/L污染物构筑物指标一级生化池二级生化池中间水池沉淀池多介质过滤器活性炭吸附装置清水池BOD5进水608555.2516.5813.2611.279.02出水8555.2516.5813.2611.279.029.02处理率1535702015200CODcr进水20017011947.638.0832.3725.9出水17011947.638.0832.3725.925.9处理率1530602015200SS进水15012010281.640.816.326.53出水12010281.640.816.326.536.53处理率2015205060600由此可见,采取以上措施后,生活污水处理站的出水水质BOD5≤9.02mg/L,CODcr≤25.9mg/L,SS≤6.53mg/L,满足《城市污水再生利用—城市杂用水质标准》(GB/T18920-2002)的绿化及道路降尘洒水水质标准要求(BOD5≤15mg/L),故本处理工艺是可行的。根据水平衡,处理后的生活污水用于绿化、道路洒水、黄泥灌浆,不外排。4.2.3初期雨水全场地排水实行雨污分流,初期雨水经地面雨水导流渠汇至集水池。沉淀处理后作为地面洒水利用。根据资料显示,榆次市暴雨强度公式为:161
q=1736.8(1+1.08lgP)/(t+10)0.81式中,q——暴雨强度(升/秒•公顷);P——重现期,取值0.5-3年,取2年;t——降雨历时(min),一般取15分钟;计算结果q=169.7升/秒•公顷。一般以降雨初期15分钟的雨量作为初期降雨量:Q=qFψV=QT=169.7/1000×60×15×1.95=280m3。式中:Q——初期雨水排放量(L);F——汇水面积,本工程汇水面积为1.84hm2;T——为收水时间(s),一般取15分钟;ψ——径流系数0.9,(集水区域为各种屋面和混凝土路面);(集水区域由各种屋面、混凝土路面和绿地组成,根据公式Ψ=∑Fi·Ψi/F计算,其中,Fi为汇水面积上各类地面的面积(hm2);Ψi为相应于各类地面的径流系数;F为全部汇水面积(hm2)。经计算本区域径流系数为0.9。)根据上式计算,厂区内15min的降水体积为280m3。所以本次设计要求在厂区地势最低处设300m3初期雨水收集池,对初期雨水进行收集,收集后的雨水经沉淀后,可以用于绿化及降尘洒水。初期雨水收集池1座,设计尺寸为:9.9×9.9×3.5m;雨水提升泵2台:50QW15-22-2.2,Q=15m3/h,H=22m,N=2.2kW。4.2.4排水综合利用1.矿井排水矿井已建井下水处理站,采用采用调节、曝气、混凝、沉淀、中和、过滤、161
消毒处理工艺,处理后达到《煤矿井下消防、洒水设计规范》(GB50383-2006)中井下消防、洒水水质标准回用于井下消防洒水,不外排。2.生活污水生活污水处理站规模为10m³/h,采用A/0法生化处理工艺,选用1套WSZ-10型地埋式污水处理设备,处理后达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》GB/T18920-2002中规定的标准,回用于道路降尘、绿化、黄泥灌浆,不外排。4.3固体废弃物的综合利用和处置4.3.1煤矸石处理及综合利用途径1.矸石处置措施本矿矸石产率为5%,22500吨。拟选矸石场位于工业场地西1000m的原二坑废弃工业场地内,距最近村庄寨头村在0.5km以上。该场地总体呈北——南走向,北高,南低,长约400m,宽约100m,深约25m,计算可堆存矸石约145万吨。该场地原为XXX煤矿二坑工业场地,工业生产痕迹十分明显,地面主要是混凝土地面、路面、煤场、矸石堆等,间有零星植物生长。该沟为盲沟,汇水面积0.31km2。该矸石场是XXX煤业有限公司30万吨/年资源整合项目(XX省卫生厅卫生监督所)环评时选定的矸石处置地点,由于矿井未建成投产,该矸石场并未投入使用,但本次评价认为原环评矸石场选址合理可行,容量能满足本次重组后工程排矸需要,可以继续建设利用。经前章分析,本矿矸石属于Ⅰ类一般工业固体废物,可采取一般处置方法,按照《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》进行处理,但应首先考虑利用,不能消耗的部分送至矸石场做填埋处理。从目前矸石利用的实际情况看,矸石综合利用的途径主要有一下几点:(1)做塌陷区充填物井下采煤将引起地表产生下沉盆地,可用矸石做充填物回填地表塌陷坑及裂缝,充填采空区。(2)筑路基材161
矸石可用于筑路路基。矸石是很好的筑路材料,它具有很好的抗风雨侵蚀性能。(3)填沟造田煤矸石可以填沟,压实覆土,复垦,种植庄稼或植树。(4)制砖煤矸石可做制砖的原料,矸石砖的质量能满足建筑业的要求,强度和耐酸碱度还优于普通粘土砖。利用煤矸石制砖包括用煤矸石生产烧结砖和作烧砖内燃料。煤矸石砖:以煤矸石为主要原料,一般占坯料重量的80%以上,有的全部以煤矸石为原料,有的外掺少量粘土。煤矸石经过破碎、粉磨、搅拌、压制、成型、干燥、焙烧而成。焙烧时无需再外加燃料。用煤矸石作内燃砖在我国已经有较长的历史,应用非常广泛,生产技术成熟,节能效果显著。2.矸石场选址分析(1)根据《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》(GB18599-2001)的规定,一般工业固体废物系指未被列入《国家危险废物名录》或者根据国家规定的GB5085鉴别标准和GB5086及GB/T15555鉴别方法判定不具有危险特性的工业固体废物。按照GB5086规定方法进行浸出试验而获得的浸出液中,任何一种污染物的浓度均未超过GB8978最高允许排放浓度,且PH值在6至9范围之内的一般工业固体废物为第1类一般工业固体废物。本工程固废堆场堆放的固体废物主要为矸石、锅炉炉灰渣。矸石、锅炉炉灰渣未被列入《国家危险废物名录》,根据本次评价类比附近煤矿矸石毒性浸出试验和一些锅炉炉渣的有毒物质的毒性浸出试验和腐蚀性试验,从这些试验的试验结果来看,浸出液中任何一种危害成份的浓度均远远低于《危险废物鉴别标准》(GB5085.1和5088.3—2007)及《地下水质量标准》(GB/T14848—93)中III类水质标准。因此本工程固体废物属于无危害的第1类一般性固体废物,其固废处置场选址可按第1类一般性固体废物的处置场选址要求进行。(2)所选矸石场无断层、无断层破碎带、无溶洞区,并且所在区域不处于天然滑坡或泥石流影响区。(3)所选矸石场所在地的地层以第四系黄土、二叠系下统XX组、下石盒子组为主,本工程通过将场161
底填平压实,地基能够满足承载力的要求,避免了地基下沉,特别是不均匀或局部下沉的影响。(4)矸石场不处于自然保护区、风景名胜区和其它需要特别保护区域。(5)堆场远离市区、居民生活区,本工程投产时拟选矸石场与周围最近村庄寨头村相距600m>500m,符合第1类一般性固体废物的处置场卫生防护距离要求。由以上分析可知,该固体废物处置场符合《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》(GB18599-2001)的选址规定,本设计认为该拟选矸石场选址可行。3.矸石场污染控制方案(1)安全性措施:矸石场下游修建拦矸坝,矸石场四周修建截水沟。矸石场在堆存前要委托有关工程部门进行规划,以作到合理使用。为防止矸石被洪水冲失,评价要求拦矸坝根据矸石场的宽度,上口长不低于120m,高度3m。(2)防尘措施:为减小矸石扬尘污染影响,在矸石场两侧坡顶及场口设置绿化林隔离带,宽度应不小于20m,树种应选择当地适宜生长的植物,并应注意高、矮间错。矸石堆满后要覆土、覆垦、绿化。(3)防渗措施:本工程排放的矸石属于一般1类性固体废物,处置场没有防渗要求,只需对场底推平、压实即可。(4)防洪措施:由于本矸石场采用的是盲沟,矸石由内向口段堆放,不需建设排水涵洞。在矸石场建设截水沟防止雨水沿坡面流淌过程中对复土的冲刷,有利于水土保持。(5)防自燃措施:矸石从工业场地通过汽车拉入矸石场,用推土机将矸石推平,并通过推土机往返对矸石进行压实。矸石由汽车运至排矸场后,由推土机推平压实,当矸石厚度达3米后,覆以0.5米厚的黄土,用5-10%的石灰乳灌浆,抑制自燃,再用推土机压实,减少矸石之间的空隙,排放第二层矸石。当填平后,在表面覆1m厚黄土,密闭压实,绿化造林。主要建筑包括搅拌站、石灰库房、值班室各一间,原料生石灰从当地购买,汽车运输,袋装入场。水接矿区用水管网。治理工艺如下:石灰→石灰乳↓161
矸石→矸石场→推平压实→黄土覆盖→绿化复垦(6)工程措施:主要包括筑坝工程、绿化工程及矸石处置(分层、压实及覆土)等内容。(7)道路措施:道路要经常清扫洒水,保持路面干净,并对道路两侧要种植绿化带。(8)管理措施:企业需指定专人负责矸石堆存及有关事宜;为防止企业生产过程中矸石堆存的随意性,当地环境管理部门应进行定期检查,对有关不符合要求的状况要及时指出,并要求整改。矸石场防自然的工程措施工程内容包括搅拌机房,黄土场、石灰场、钻机等,主要设备有挖掘机、搅拌机、钻机、空压机。采用矸石山堆积分层,动态流动长期作业方法。边界区域注浆,浇灌为辅;矸石山分层覆盖黄土、石灰乳,振动压实的综合性预防治理目的,隔离“空气呼吸”因素,阻止煤矸石氧化反应作用。出现局部着火时,在局部着火点将灭火浆液(石灰、黄土和水搅拌制成的乳浆,配比1:1:1)用工程钻机注至矸石山内部,由于浆液的渗透深度较深,可以直接接触到高温发火矸石,灭火效果好。该法适用于顶部灭火。若在斜坡上出现自然发火,由于斜坡上无法使用工程钻机钻孔,只能用浇灌法进行局部封闭处理。4.矸石填埋工艺本矿矸石属于Ⅰ类一般工业固体废物,采取一般处置方法,按照《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》进行处理。(1)排矸场设计1)拦矸坝根据《防洪标准》(GB50201-94)中工矿企业尾矿坝等级和防洪标准的规定,排矸场库容约为145万吨,矸石堆高约24.5m,确定工程等级为Ⅴ级,矸石场的设计标准为20年一遇洪水。在沟口设置重力式浆砌石拦矸坝1座,高4.0m,顶宽4.0m,长14m,拦矸坝外侧坡度1:1。2)排水涵洞161
在矸石场底部修筑排水涵洞。在矸石沟上游设置八字坝将上游汇水汇入排入涵洞,排水涵洞设计根据《开发建设项目水土保持技术规范》(GB50433-2008)中要求进行:①清水洪峰流量QB=0.278k·H1·P·F式中:QB—最大清水流量,m3/s;k—径流系数,按绿地和草地考虑,取0.15;H1·P—平均1h降雨强度,mm/h,取46.49mm/h;F—山坡积水面积,km2,取0.31km2。按上式计算,QB=0.60m3/s②涵洞最大流速涵洞最大流速按下面公式计算:V=C(Ri)1/2式中:V—最大流速,m/s;C—流速系数,C=R1/6/n,m1/2/s,52.41,n—涵洞糙率,取0.017;R—水力半径,m,取0.5m;i—涵洞纵坡比降,取0.05m。按上式计算,V=8.29m/s。③涵洞中水流流态按明渠均匀流计算。由于边墙垂直、下部为矩形渠槽,其过水断面按下面公式计算:A=Q/v式中:A—过水面积,m2;Q—最大排洪流量,m3/s;v—水流流速,m/s。经计算,A=1.05m2。161
本矸石场上游汇水面积较大,设计考虑到涵洞检修、清淤等方面因素,采用拱形断面,尺寸为高1.65m(其中矩形部分高0.75m,拱形部分高0.9m,宽度1.8m,设计的排水涵洞的排水面积为1.35m2>1.05m2,故设计确定的排水涵洞满足排水要求。排水涵洞总长约186m。3)排水明渠为防止矸石场侧向边坡雨水进入矸石场,对矸石场产生冲刷等影响,在矸石场两侧修筑排水明渠,将两侧汇水引入排矸场下游,排水明渠主要根据实际地形沿矸石场边缘尽量不破坏原有地貌的修筑,并使坡度不小于1%,以保证将沟侧面汇水排入下游沟道。排水明渠为矩形,宽0.8m,高0.8m,采用浆砌片石结构,浆砌石衬砌厚200mm,抹面采用1:2水泥砂浆,厚20mm,排水明渠总长度约400m。4)马道平台及马道排水沟矸石每堆高3m,覆土0.5m,设置一个马道平台,宽度为10m,在马道平台与坡面底部设马道排水沟,最终矸石场服务期满后平台的排水通过马道排水沟流到矸石场两侧的排水明渠内,排到下游沟渠,避免了地表径流在地面的集中和冲刷,减轻地表的水土流失。马道排水沟为矩形结构,宽0.8m,高0.5m,采用浆砌片石结构,浆砌石衬砌厚200mm,抹面采用1:2水泥砂浆,厚20mm,马道排水沟总长度约600m。5)消力池经计算洪峰流量为8.72m3/s,为减小洪水对沟口的冲击,在沟口设置矩形消力池,断面尺寸为:长×宽×深=6.0×3.0×0.5m,采用M7.5水泥砂浆浆砌块石砌筑。(2)矸石输送方式矿方新建工业场地与矸石场之间道路,运距约2.5km,本工程在道路的两侧种植绿化带,道路路面要经常清扫、洒水,保持路面清洁和相对湿度。另外,运输矸石的汽车要加盖蓬布,防止矸石跌落,运输汽车出场前对轮胎、车体进行清洗,并及时清扫路面。(3)矸石堆放方式第一步,筑坝、修截水沟:矸石场下游修建拦矸坝,上游修建防洪坝,沿场地修截水沟,防止雨水大量涌入场内,对矸石造成浸泡淋溶污染水体。并将场地推平压实,对矸石场进行绿化。161
第二步,按阶段进行矸石分层推放:矸石从工业场地通过汽车拉入矸石场,用推土机将矸石推平,并通过推土机往返对矸石进行压实。矸石应逐层进行堆放压实,并经黄土层的隔绝,矸石层厚度以3m为宜。第三步,复土和绿化。每个阶段矸石堆放完成后,即开始复土,并修筑矸石公路,以及截水沟。矸石公路外侧高于内侧,坡度为2%,使降雨汇集到截水沟,可避免雨水沿坡面流淌过程中对复土的冲刷,有利于水土保持。截水沟应为混凝土砌筑,起到防渗作用。第四步,堆顶复土及植树造林:当矸石堆放达到顶部时,及时进行复土,复土厚度达到植树要求(0.8-1.0m)。根据当地实际情况,选择适宜当地气化、水土等自然条件的树木,如松树、桦树等,草种选择耐旱、繁植力强的品种。栽种季节宜选择在春季,树木栽种方式采用客土坑栽,客土采用熟土及肥料按比例混合,肥料可用生活污水站的污泥。为了保证绿化和树木成活率,要定时水。复土后植树造林。(4)关闭与封场的环境保护要求关闭或封场后,仍要继续管理,直到稳定为止。为防止覆土层下沉、开裂,致使渗滤液量增加,防止堆体失稳而造成滑坡等事故。设置封场标志物,注明关闭或封场时间,以及使用该土地时应注意的事项。封场后覆土绿化,选择当地易活植物。5.现有矸石场处置本次设计要求矸石分层阶梯式堆放,主要防洪设施为截水沟,由于该够为盲沟,故不设排水涵洞。矸石运至矸石场依据山体地形分段逐层堆放。堆矸方式采用从矸石场最里端开始堆,并采取从下往上,逐层堆放压实的方法。矸石由汽车运至排矸场后,由推土机推平压实,当矸石厚度达3米后,覆以0.5米厚的黄土,用5-10%的石灰乳灌浆,抑制自燃,再用推土机压实,减少矸石之间的空隙,排放第二层矸石。当场地填平后,在表面覆1m厚黄土,密闭压实,绿化造林。4.3.2锅炉灰渣的处置本项目锅炉炉渣年产生量约588.04t,全部采用封闭式运输车送至矸石场与矸石混合填埋。161
本项目脱硫渣产生量36.45t/a,设计在矸石场东北部划定宽约17m,长约24m区域,并修建挡渣坝,在划定专区内做防渗处理,采用黄土碾压作防渗层,粘土厚度1.5m,渗透系数小于1×10-7cm/s,服务期满后与矸石场一起绿化。4.3.3生活垃圾的处置本项目垃圾产生量130.82t/a。设计要求在厂区和生活区内设置封闭式垃圾箱,集中收集后运至当地环卫部门指定地点由当地环卫部门集中处理,不得在矸石场堆放。4.3.4污泥处置本项目矿井污泥产生量29.37t/a,主要成分为煤尘,设计要求做煤泥销售。本项目生活污泥产生量9.86t/a,主要来自生活及食堂的排污,不含厂房车间排污,因此,污泥不含有毒有害物质,供肥潜力较大,产生污泥可进行堆制作为优质的有机肥料,做为矸石场绿化施肥。4.4地表塌陷治理和对生态影响的防护和恢复4.4.1井田塌陷结果分析1.井田开拓开采现状介绍根据2.3.2节井田开拓系统叙述,XXX煤矿采用斜井开拓方式,设计开采7号、10号、11号煤层,采煤方法为综采采煤法,全部垮落法管理顶板。2.地表下沉、移动与变形值预测根据矿井田地质、煤层赋存条件、采煤方法等开采技术条件,以及《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》(以下简称《开采规程》)中所列预计方法、本次设计采用概率积分法进行地表变形预测。概率积分法预测模式如下:a.煤层为缓倾煤层,对主剖面地表移动变形,充分采动时按下面公式计算:沿走向:下沉:倾斜:161
曲率:水平移动:水平变形:b.非充分采动时按下面公式计算:下沉:倾斜:曲率:水平移动:水平变形:c.在计算倾向主剖面时,公式同上,仅需以y代x,以rl(或r2)代r即可。d.计算充分采动时,地表移动变形最大值用下列公式计算:最大下沉值:Wcm=m·q·cosα(mm)最大倾斜值:icm=(mm/m)最大曲率值:Kcm=±1.52(10-3/m)最大水平移动值:Ucm=b·Wcm(mm)最大水平变形值:εcm=±1.52·b(mm/m)式中:m——煤层法线厚度,m;q——下沉系数;α——煤层倾角,º;r——走向主断面上采空区的主要影响半径,m;b——水平移动系数。161
3.地表移动变形基本参数地表移动变形基本参数主要有:下沉系数(q)、主要影响角正切(tgβ)、拐点偏距(地表移动变形基本参数主要有:水平移动系数b、下沉系数q、主要影响角正切tgβ、开采影响传播角θ、拐点偏距S/H0等。概率积分所需参数,结合《开采规程》中的地表移动变形基本参数来确定矿井的地表移动基本参数。开采规程中地表移动基本参数见表4-4-1。表4-4-1开采规程中地表移动基本参数单向抗压强度MPa覆岩类型下沉系数q水平移动系数b主要影响角正切tgβ开采影响传播角θ拐点偏距S/H0>60坚硬0.27~0.540.2~0.31.20~1.9190-(0.7~0.8)α0.31~0.4330~60中硬0.55~0.841.92~2.4090-(0.6~0.7)α0.08~0.30<30软弱0.85~1.002.41~3.5490-(0.5~0.6)α0~0.07根据煤矿矿井地质条件、开采技术条件、采煤方法,通过类比确定本次矿井开采地表移动变形基本参数为:表4-4-2地表移动变形基本参数矿井名称单向抗压强度Mpa覆岩类型下沉系数q主要影响角正切tgβ水平移动系数b拐点偏距S(m)开采影响传播角θ开采规程10~50中硬0.55~0.851.95~2.400.2~0.30.177H900-(0.6~0.7)α4.地表下沉、移动与变形值预测结果根据上述各参数计算得到,地表下沉、移动与变形值见表4-4-3。表4-4-3开采后地表下沉、移动与变形的预测结果煤层倾角煤层平均开采厚度(m)Wcmicm(mm/m)Kcm(10-3/m)Ucm(mm)εcm(mm/m)r(m)5°71.50972.0010.840.18291.604.94110.965°101.861325.8014.780.25397.746.74109.035°110.96686.887.660.13206.063.49111.675.地表沉陷影响范围预测结果根据敏感目标的分布情况,我们对首采时和全采时进行了预测计算。地表沉陷影响范围受煤层厚度、上覆岩层的厚度、岩性、移动角和边界角影响。根据本井田的地质特征及开采条件选取的相关参数计算的首采和全采时的地表沉陷等值线图见图161
4-4-1、图4-4-2所示。根据现场调查,矿井目前无塌陷、裂缝等地质灾害现象发生。煤炭开采后,由图可见,首采时涉及庄立村,该村落在了在10mm等值线之外,受采动影响较小。全采时,庄立、寨头、沟西村、工业场地均落在了10mm等值线边缘,受影响较小。全采时采区的影响波及到了井田边界以外约10~90m。6.冒落带、裂隙带高度预测煤层开采后,由于存在矿山压力,煤层上覆岩层形成冒落带、裂隙带和缓慢下沉带“三带”。通过对冒落带、裂隙带最大高度预计,可以预测井下采煤对地下含水层、地表水体等产生的影响。冒落带最大高度和导水裂隙带最大高度预测选用《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中推荐的模式。裂隙带最大高度计算公式:公式1:公式2:冒落带最大高度计算公式:Hm=100ΣM/(4.7ΣM+19)+2.2(m)式中,M为煤层开采厚度。近距离上下煤层综合开采厚度计算公式:M1+2=M2+(M1-h1-2/y2)式中:M1——上层煤开采厚度;M2——下层煤开采厚度;h1-2——上、下层煤之间的法线距离;y2——下层煤的冒高与采厚之比。根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》,上下两层煤的最小垂距h大于回采下层煤的冒落带高度时,上下层煤的导水裂隙带最大高度可按上下层煤的厚度分别选用上述公式计算,取标高高者为影响值。下层煤的冒落带完全进入上层煤时,上层煤161
的导水裂隙带高度采用自身厚度进行计算,下层煤则采用二者综合厚度进行计算。综合厚度计算公式MS1-2=M2+(M1-h1-2/y2)其中M1为上层煤开采厚度;M2为下层煤开采厚度;h1-2为上下层煤之间的发现距离;y2为下层煤的冒高与采厚之比,单位均为m。MS10-11=1.15+(3.7-1.9/6)=4.53m按上面计算公式计算的煤层开采后,最大导水裂隙带高度和冒落带高度如表4-4-4所示。表4-4-4冒落带、导水裂隙带最大高度煤层最大开采厚度(m)层间距(m)煤层平均埋深(m)冒落带高度(m)导水裂隙带高度(m)公式1公式272.2025.15-29.3027.36221.919.7036.5039.66103.70250.7712.3744.4748.471.90-7.504.22111.15256.856.9126.7431.4510+114.53--13.4447.3652.57综合柱状图见图1-4-3。(1)根据预测结果对地面建筑的影响评估煤矿开采范围内无风景旅游区及古迹等国家级、省级文物保护单位。地面建筑物主要为工业建筑物和民用建筑两类。工业及民用建筑主要为隶属矿区的工业和民用建筑,为砖结构房屋,质量较好。根据三下采煤规程,矿区建筑物和构筑物保护等级见表4-4-5。表4-4-5矿区建筑物和构筑物保护等级保护等级主要建筑物和构筑物Ⅰ国务院明令保护的文物和纪念性建筑;一等火车站,发电厂主厂房,在同一跨度内有两台重型桥式吊车的大型厂房,平炉,水泥厂回转窑,大型选煤厂主厂房等特别重要或特别敏感的、采动后可能导致发生重大生产、伤亡事故的建(构)筑物;铸铁瓦斯管道干线,大、中型矿井主要通风机、瓦期抽放站,高速公路,机场跑道,高层住宅楼等Ⅱ高炉,焦化炉,220kV以上超高压输电杆塔,矿区总变电所,立交桥;钢筋混凝土框架结构的工业厂房,设有桥式吊车的工业厂房,铁路煤仓、总机修厂等较重要的大型工业建(构)筑物;办公楼,医院,剧院,学校,百货大楼,二级火车站,长度大于20m的二层楼房和三层以上多层住宅楼;输水管干线和铸铁瓦斯管道支线;架空索道,电视塔及其转播塔,一级公路等。Ⅲ无吊车设备的砖木结构工业厂房,三、四级火车站,砖木、砖混结构平房或变形缝区段小于20m的两层楼房,村庄砖瓦民房;高压输电线路杆塔,钢瓦斯管道等。Ⅳ农村木结构承重房屋、简易仓库,临时性建筑物、构筑物。表161
中等级分类可知:矿井工业场地的井架、主厂房和风井场地的矿井主扇机房等工业建筑的保护等级为Ⅰ级,高速公路保护等级为Ⅰ级;其余工业建筑和民用建筑的保护等级为Ⅱ级;农村民房保护等级为Ⅲ级,个别为Ⅳ级。根据预测的地表移动及变形值和建筑物的破坏对比可知:在不采取任何保护措施情况下,开采建筑物下压煤,其采动影响将使建筑物遭到彻底破坏。建筑物、构筑物保护煤柱的围护带宽度见表4-4-6。表4-4-6建筑物、构筑物保护煤柱的围护带宽度建筑物、构筑物保护等级围护带宽度(m)Ⅰ级20Ⅱ级15Ⅲ级10Ⅴ级5(2)根据预测结果对地表水影响评估井田范围内没有大的地表水体,主要为季节性沟谷,常年无水,仅在雨季汇聚短暂性洪流,属季节性沟谷河流。矿区位于汾河一级支流双池河、交口河中间,分别距离两河道1.9km、1.0km。井田内发育冲沟,井田属汾河水系,本项目废水排入交口河,经交口河汇入汾河。根据井田开拓布置剖面图,一般情况下各煤层的导水裂隙带在大部分区域不会直接破坏第四系冲积~洪积孔隙含水层。但在部分区域(沟西村附近、工业场地附近),由于原煤赋存较浅,导水裂隙带可直接导通地表,影响破坏第四系冲积~洪积孔隙含水层,该含水层属弱富水含水层。(3)根据预测结果对地下水影响评估1)对裂隙水的影响煤矿开采影响地下水的方式,主要是煤层开采后顶板发生垮落,形成冒落带和导水裂隙带,受冒落带和导水裂隙带的影响,使地下含水层与开采煤层之间的隔水层被破坏,导致含水层水量漏失,水位下降,间接对与被破坏含水层有水力联系的其他含水层产生影响,造成水量有所减少,水位缓慢下降。根据地表塌陷预测的各煤层导水裂隙带高度和冒落带高度,得出本井田内地下含水层受开采煤层产生“两带”影响情况见表4-4-7。161
表4-4-7开采煤层与含水层关系地层含水层隔水层岩性开采煤层平均厚度(m)导水裂隙带高度(m)受影响含水层第四系中上更新统沙砾石含水砂质粘土12.7二叠系下石盒子组砂岩裂隙水粗砂岩、泥岩、砂质泥岩132.6XX组碎屑岩岩裂隙水粗砂岩、泥岩、砂质泥岩、石灰岩36.22石炭系太原组三段上太原组K2、K3、K4等灰岩岩溶裂隙含水层粗砂岩、泥岩、砂质泥岩、石灰岩35.24√二段上粗砂岩、泥岩、砂质泥岩、石灰岩5.15√7#煤7#1.5039.66m√下21.48√下段上粗砂岩、泥岩、砂质泥岩、石灰岩7.80√10#煤10#1.8648.47m√中4.22√11#煤11#0.9652.57m√下17.00中统本溪组粗砂岩、泥岩、石灰岩16.24奥陶系中统上马家沟组灰岩石灰岩--井田范围内的开采活动影响到石炭系上统太原组碎屑岩类夹石灰岩岩溶裂隙含水层,该含水层均为弱富水含水层,静态的含水量不大。随着各煤层的开采,其导水裂隙带将可能破坏这些含水层的含水性,并通过矿井排水排出地面变为地表水。根据井田开拓布置剖面图,一般情况下各煤层的导水裂隙带在大部分区域不会直接破坏第四系冲积~洪积孔隙含水层。但在部分区域(沟西村附近、工业场地附近),由于原煤赋存较浅,导水裂隙带可直接导通地表,影响破坏第四系冲积~洪积孔隙含水层、二叠系下统XX组砂岩裂隙含水层、下石盒子组砂岩裂隙含水层组及风化裂隙含水层,这些含水层性质相似,属弱富水含水层。2)对第四系浅层水的影响161
根据井田开拓布置剖面图,一般情况下各煤层的导水裂隙带在大部分区域不会直接破坏第四系冲积~洪积孔隙含水层。但在部分区域(沟西村附近、工业场地附近),由于原煤赋存较浅,导水裂隙带可直接导通地表,影响破坏第四系冲积~洪积孔隙含水层,该含水层属弱富水含水层。由于采煤会造成地表变形地表裂缝,地表变形在开采边界上方变化较大,且煤柱上方地表岩层受较大拉伸力作用,产生张口裂缝,而采空区地表岩层受压缩力作用,产生压密裂缝,地表裂缝深度一般为几米至十几米。由于地表裂缝(主要为张口性裂缝)的存在,有可能破坏浅层水的基底,改变水的流向,由原来水平流向变为垂直向下流向;另一方面增大蓄水空间。在没有“充满”增大的空间之前,浅层水表现为随水位有所下降,水量有所减小。本区煤矿开采一般情况下对第四系孔隙潜水含水层影响较小。但不能完全排除在部分地段上部地层产生塑性变形的可能性,从而影响浅层地下水,使水位下降。3)对下伏含水层的影响井田内奥灰水标高在539~544m之间,而7、10、11号可采煤层赋存标高在760~910m之间。各煤层不存在带压开采问题。①对水量的影响本矿区位于郭庄泉域径流带,但泉域水位远低于煤矿最低地板等高线,属于不带压开采,矿井开采不会破坏泉域径流条件,不会对水量造成影响。②对水质的影响本矿矿井井下涌水如不及时排出,可通过导水断层、陷落柱等下渗进入郭庄泉域。从而污染地下水。③矿方在下一步开采过程中,通过技术手段进一步查明隐伏构造(断层、陷落柱等)的导水性,发现后立即留设防水煤柱,阻断矿井涌水与下伏含水层的水力联系。在生产过程中要及时排出矿井水,防止矿井水在井下长时间停留。可有效防治煤矿开采对下伏含水层水质的影响。4)采煤破坏水资源量的计算根据前面分析,受采动影响的含水层是二叠系下统XX组及石盒子组砂岩含水层、上石炭统太原组石灰岩含水层,根据煤层与含水层组合特点,采煤过程中排水量变化规律及影响矿坑排水量的因素等条件,本次将计算采煤破坏的静储量与动储量两个量。161
静储量:煤层开采后由于顶板的冒落,使采空区上覆含水层遭到破坏,原来储存于含水层中的水在短时间内排空,这部分水被称为静储量。该量为一个与含水层本身特征有关,为固定量,对其破坏是一次性的,也是短期的。动储量:在含水层遭到破坏后,矿井涌水量迅速增大,然后随着时间的延长,排水量逐渐趋于相对稳定,这个相对稳定量称为动储量。它与地形、构造、降水量、煤层埋藏深度及采煤方法等因素有关,该量为一变量,其破坏也是永久性的。计算模式:Q静=Hi×Si×μi式中:Q静——采煤破坏的含水层的静储量,万m3Hi——采煤破坏的含水层的厚度,m;Si——煤田采空区面积,万m2;μi——含水层的给水度,取值μ砂=1.17×10-3μ灰=1.6×10-3Q动=Si×Mi式中:Q动——采煤破坏的地下水的动储量,万m3/hSi——煤田采空区面积,万m2Mi——采煤破坏的地下水模数,m3/h.m2,取值1.6528×10-5m3/h.m2含水层给水度、采煤破坏的地下水模数采用《XX省煤炭开发对水资源破坏量的调查研究》中研究结果。通过计算得出:Q静=2.48万m3,Q动=7.66m3/h,这些破坏的地下水大部分以矿井水的形式排出地面。5)煤层开采对居民水源的影响分析①目前居民饮用水现状经实地调查,本矿设计村庄9处,这些村庄分别由当地水井供水和山泉水(空山水)供水。②对居民饮用水的影响分析161
从煤矿开采特点而言,对地表水、地下水的破坏和疏干是造成水资源日益匮乏的主要原因之一。而本区煤炭开采较为发达,是本区工业重要的支柱产业。随着开采规模的扩大,将使得区域水资源短缺,影响当地居民正常生产和生活。由于矿井井筒、巷道贯通、构造以及采煤造成的导水裂隙带高度贯通了区域各地层含水层。因此,不可避免会与季节性沟谷、河流、泉构成的水力联系,造成浅层地下水枯竭,对村庄饮水造成影响。根据调查弓家庄、寨头、沟西三村现拥有取自奥灰水含水层的深井各一眼,可以满足重组后村庄供水需要;王家岭村位于XXXX红杏鑫东煤业有限公司井田范围内,本矿不对其进行影响分析;其余村庄水源为浅井水或山泉水,受本矿影响较大,本次设计要求当这些村庄居民出现饮用水问题时,由XXXXXXXXX煤业有限公司负责解决,水源为本矿深井。161
表4-4-8供水预案及影响分析表村庄水井编号水井概况影响分析供水量(m3/d)水源沟西村1#坐标E111°38.53′,N36°50.4′,H965m,石砌结构,取自奥灰水含水层,水位埋深330m,井深530m,井直径30cm,主要用于村民饮用,通过管网供水入户。无影响取自奥陶系岩溶含水层,无影响,不考虑供水方案取自自奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层。满足供水需要弓家庄1#坐标E111°38.14′,N36°51.6′,H989m,石砌结构,取自奥灰水含水层,水位埋深240m,井深390m,井直径30cm,主要用于村民饮用,通过管网供水入户。无影响取自奥陶系岩溶含水层,无影响,不考虑供水方案寨头村1#坐标E111°39.3′,N36°50.8′,H902m,石砌结构,取自奥灰水含水层,水位埋深240m,井深390m,井直径30cm,主要用于村民饮用,通过管网供水入户。无影响取自奥陶系岩溶含水层,无影响,不考虑供水方案辿道洼1#坐标E111°39.43′,N36°51.96′,H835m,石砌结构,泉水。该村周围不设采区,有间接影响169人,供水量20.28m3/d利用寨头村水井(井深430m,取自奥灰水含水层)2#坐标E111°39.43′,N36°51.96′,H833m,砖砌结构,取自第四系松散层含水层,水位埋深5m,井深7m,井直径250cm,通过管网供水入户。岭后庄1#坐标E111°38.87′,N36°51.35′,H952m,石砌结构,泉水。该村周围不设采区,有间接影响30人,供水量3.6m3/d西坡村1#坐标E111°39.4′,N36°49.3′,H905m,石砌结构,设井房,泉水。该村周围不设采区,有间接影响164人,供水量19.68m3/d前进庄无水井,从沟西村购水--102人,供水量12.24m3/d利用沟西村水井(井深530m,取自奥灰水含水层)庄立无水井,从沟西村购水--204人,供水量24.48m3/d(人均用水量120L/d,水池容积按储存两天的量计算)本次设计要求辿道洼、岭后庄、西坡村这些村庄居民出现饮用水问题时,由XXXXXXXXX煤业有限公司负责解决。辿道洼、岭后庄、西坡村:如发生因本矿开采导致村民饮水困难,供水方案为利用寨头村深水井作为供水水源,铺设一趟DN80的钢管,长度约为1800m,可以满足居民饮用水的要求;前进庄、庄立:如发生因本矿开采导致村民饮水困难,供水方案为利用沟西村深水井作为供水水源,XXXXXXXXX161
煤业有限公司负责水车为村民供水,费用由矿方解决。6)工业场地对地下水水质的影响煤矿生产和加工对地下水的影响主要是生产过程中高浓度废水储存、输送过程没有做好防渗污染地下水、物料储存场没有防渗通过雨淋污染地下水以及非正常或事故情况下外排废水通过河道下渗污染地下水。本工程工业广场的高浓度废水的储存都采用混凝土防渗处理的水池,废水输送采用管道输送,井下排水采用调节→混凝→沉淀→过滤→消毒处理工艺处理后部分回用于井下洒水不外排。生活污水经生化处理后,处理后部分回用工业广场绿化、降尘,其余回用于黄泥灌浆不外排。只要该煤矿提高管理意识,加强规范操作,尤其要调节好生活污水处理设施和矿井水处理设施的生产负荷,保证处理效率,避免污水的非正常排放,在采取这些措施的前提下,本工程废水对地下水影响不大。7)矸石场对地下水水质的影响从淋浸液试验结果可看出,各监测项目浓度值均远远低于《污水综合排放标准》(GB8978-1996)表1、4中一级标准限值,所以该煤矿矸石淋溶水不会对水环境产生较大的危害。在矸石淋溶浸泡的试验中,矸石淋溶浸泡液的水质情况是矸石自然淋溶的极限状态,而从XX县的气象资料来看,本区年均降水量481.3mm;年均蒸发量1761.6mm,蒸发量约为降水量的3.66倍,则矸石的自然淋溶量是很小的,加之评价规定的污染防治措施的实施,由此可确定矸石淋溶水对水环境的影响很小。由上表可以看出,矸石淋溶水各项污染物浓度极小,即使下渗,在下渗过程还要经过暴气带的吸附、降解,因此对地下水的影响较小。8)本井田位于洪山泉域范围内,距泉域重点保护区边缘约28km,不在泉域重点保护区和裸露岩溶区,所以本矿开采对郭庄泉域的影响较小。①从径流条件(垂直水文地质)分析井田内奥灰水标高在539~544m之间,而7、10、11号可采煤层赋存标高在760~910m之间。各煤层不存在带压开采问题。161
本矿区位于郭庄泉域径流带,但泉域水位远低于煤矿最低地板等高线,属于不带压开采,矿井开采不会破坏泉域径流条件,不会对水量造成影响。②从泉域补给条件(水平范围)分析本井田不在泉域重点保护区和裸露岩溶区,二者相距28km、1km。区域各煤层开采最大影响半径为176m,不会影响到郭庄泉域的补给。另外,本矿所排污水在正常情况下均能保证达标排放。对泉域影响较小。矿方在下一步开采过程中,通过技术手段进一步查明隐伏构造(断层、陷落柱等)的导水性,发现后立即留设防水煤柱,阻断矿井涌水与下伏含水层的水力联系。在生产过程中要及时排出矿井水,防止矿井水在井下长时间停留。可有效防治煤矿开采对下伏含水层水质的影响。郭庄泉域岩溶水资源保护区分布图见图4-4-3。161
XX灵石XX红岩煤业有限公司·图4-4-3郭庄泉域岩溶水资源保护区分布图161
4.4.2地表塌陷的防治措施1.地面建筑物保护措施对于居民建筑、工业场地及井田边界,本次设计要求留设保安煤柱,同时加强地表变形观测。井田边界留设20m。井田内的居民建筑和工业场地按照I级保护的要求,边界留设20m,上面松散层按45度投影留设,下面岩层按72度投影留设煤柱。煤柱留设详见表4-4-9。表4-4-9保安煤柱留设一览表保护目标保护等级围护宽度煤柱留设宽度工业广场Ⅰ级20m100m井田边界/20m村庄Ⅰ级20m100m2.对地表水影响保护措施井田范围内无常年性河流,主要为季节性沟谷。通过地表沉陷预测,煤炭开采对季节性河流、泄洪沟影响不大,但需掌握河道枯、丰水期之间的规律,采取必要的防治措施,并应及时巡查,及时填充可能的地表裂缝。3.对浅层地下水影响保护措施煤矿开采对浅层地下水会造成一定的影响,开采期间出现的裂缝应及时填补,同时结合水土保持植树种草,涵养水源,改善生态环境,以保护浅层地下水。4.对韩信岭自然保护区的保护措施由于本矿距离韩信岭自然保护区较近,与试验区最近距离相距150m,采煤有可能会影响到该自然保护区的实验区。为此,XXX煤矿根据该矿井下地质条件,结合煤层赋存情况,会同初步设计单位对采区进行调整,并取得了晋中市煤炭工业局文件(市煤函发【2012】97号文)。调整后,该矿采煤区距离韩信岭自然保护区试验区最近距离为500m,根据地表沉陷章节预测,全采时影响波及到了井田边界以外约10~90m。不会进入韩信岭自然保护区,项目建设不会对韩信岭自然保护区的动物、植物分布带来较大的影响。5.对采动影响土地的水土保持措施井田内地表受采动影响产生裂缝、滑坡、塌方的破坏现象,将加剧水土流失。161
(1)对裂缝治理措施根据裂缝宽度大小,对较小裂缝经耕地平整即恢复原状,对裂缝采用充填、平整的顺序,使耕地恢复原状,以减小雨水侵蚀,减轻水土流失。(2)对塌方滑坡的治理措施较陡的土崖和坡度大于45°以上的山坡受采动影响有发生塌方或滑坡的可能。在采动影响活动期,对塌方或沿边缘做排水沟,减少降水进入塌方或滑坡处,以防止水土流失,同时可减缓塌方或滑坡加剧。待影响停止稳定后,在塌方体进行护坡工程,对滑坡采取滑坡治理工程,主要以植物护坡为主,工程护坡为辅的综合治理措施。6.对采动影响土地的土地复垦对由于地表塌陷引起的土地破坏,可以通过制定土地复垦计划,实施土地复垦进行恢复。本着“谁破坏,谁复垦”的原则,采动影响破坏的土地由矿方进行土地复垦。土地复垦后根据土地破坏程度的不同,采取不同的方式。对破坏较严重的土地,进行复垦,恢复土地耕种,并按有关土地法规定给土地使用者一定的补偿。破坏严重的土地、并使土地绝产,应作为征地处理。实施土地复垦工程时,应在采动停止后进行,在采动过程中可做些防止水土流失的工程。根据采区接替顺序制定复垦规划,并积极筹集复垦费,鼓励土地使用者进行土地复垦,并取得当地政府的支持和配合。土地复垦时在确定对环境无影响前提下,以矿井排放的矸石作为充填材料,这样,既消除了矸石对环境的影响,又治理塌陷区。(1)土地破坏情况分析根据首采区破坏土地状况,结合当地自然条件,通过适宜性分析,确定其恢复到可供利用状态的复垦模式。地表塌陷下沉盆地以显现地表破坏现象为主要特征,对土地的破坏呈现局部特征,分为三种类型:1)井田内塌陷预测小于10mm的区域,基本不受影响;2)塌陷预测深度大于等于2984mm的区域,斑块面积较大,基本不倾斜,多集中在塌陷中央地带,破坏影响轻微,不影响农田耕种及植被生长;3)塌陷预测大于10mm小于2984mm161
的区域,处于塌陷程度较集中的塌陷盆地边缘地带,倾斜程度大,影响较大。塌陷深度h≥2984mm的区域耕地生产力基本不受影响,进行简单平整后即可维持原有耕种水平;10mm<h<2984mm区域的耕地大部分可正常耕种,但局部地区产量受到影响,这部分耕地是进行复垦的重点。(2)土地复垦1)草地的复垦为了避免对土壤有较大的扰动,对井田内受影响的草地进行自然恢复为主,人工恢复为辅的措施。严重地段封山育草,以减少水土流失。恢复步骤如下:Ⅰ、裂缝处理是塌陷草地整理最主要的方式。裂缝处理措施如前所述;Ⅱ、塌陷严重的草地,根据黄土层的厚度,选择不同的整地方式。黄土层较厚的缓坡地段,人工栽植侧柏、金银花、苜蓿等植被;黄土层较薄的陡坡地段,可多修水平阶等。具体平整规格类同塌陷林地整理;Ⅲ、土地整理后,选择优良草种,进行草地改良,发展畜牧业;Ⅳ、严禁过度放牧,尤其在复垦恢复阶段;Ⅴ、有条件的地块,可根据市场需求改变土地用途,或用作耕地;或用作经济林地;或用作退耕还林、还草之地。2)耕地的复垦α.塌陷裂缝的复垦裂缝位置一般发生在采空区正上方或地表移动盆地内边缘区与中间区。且分布极不规则。针对不同地层构造和土层厚度,裂缝处理方案及工艺如下:Ⅰ、对轻度、中度破坏,土层较厚、裂缝未贯穿土层的土地,采用黄土填堵法。将裂缝挖开,填土夯实,此方法已在阳城县开采塌陷地整治中普遍采用,经济可行。Ⅱ、对破坏程度严重、裂缝透穿土层的土地,按反滤层的原理去填堵裂缝、孔洞。首先用粗砾石填堵孔隙,其次用次粗砾,最后用砂、细砂、土填堵。当塌陷稳定,用反滤层填堵后,可防止水土流失,使生态逐渐恢复。161
Ⅲ、对井田内沟谷底部出现的裂缝,依据破坏程度和裂缝是否影响矿井生产区别对待。破坏程度轻微,不影响矿井生产,对其它各个方面也没有多大损害,则按一般处理方法处理。β.塌陷旱(坡)地的复垦旱地塌陷地区,通过简单的人工填堵裂缝、平整,即可恢复土地的耕种能力。因此,开采后应对塌陷的旱(坡)地以人工填堵裂缝为主,具体方法如上;复垦时要严格控制施工区域,规范操作,减小水土流失现象发生。对破坏较严重的局部地区,可按照当地的林业政策进行退耕还林措施,具体步骤如下:Ⅰ、平整塌陷的耕地。Ⅱ、沿山系按等高线,以鱼鳞坑、水平阶整地为主,选择侧柏、金银花为主栽物种,做到了适地适树。Ⅲ、根据治理范围的特点,修筑土谷坊,打沟土埂,建设生物埂,做到了田、林、路、沟综合治理,乔、灌、草治理模式科学规范。对于采煤过程中造成的耕地损失应采取措施进行复垦,破坏严重无法复垦的耕地应进行必要补偿,根据耕地破坏的程度不同对受损农民进行经济补偿,补偿金额按照晋中市国土资源局制定的补偿标准进行,保证受损农民的生活质量不会降低。经济补偿的时间从受到破坏的当年起到土地复垦后恢复有生产能力为止。4.4.3生态影响的防护与复垦措施1.地表沉陷生态恢复措施采矿引起的地表沉陷造成土地破坏,从而导致土地荒漠化、水土流失、植被退化等自然灾害。为此,受采动影响的范围,原坡度大于25°的破坏农田,根据水土保持的有关规定,结合当地实际情况进行退耕还草,土地复垦可按林业复垦进行,以减轻当地水土流失的程度,有利于当地生态环境的快速恢复。对于本矿的土地复垦,由于受采煤后地表移动延续时间的影响,宜在地表移动衰退期开始,同时结合农时进行复垦工作,可减少人力资源的浪费。复垦中应理清观念、明确方向,以人工为主,机械为辅,农田以工程复垦为主,山林、植被以生态恢复为主,因地制宜地进行土地复垦。2.矸石场植被恢复(1)矸石堆放按分层堆放、推平、压实,对外边坡进行林业复垦,分层厚度为3m161
,边坡角度为30°,复垦厚度为50cm以上,平台复土0.5m,植树采用客土坑栽方式,树坑的几何尺寸一般为0.8×0.8×0.8(深)m,底部0.5m。如有水源条件,覆土30cm种植蔬菜、花卉亦可。用客土(由熟土与肥料混合而成)填充,以提高树木成活率及所需养分,使矸石场尽快绿化。外边坡复垦随着分层增加而依次进行。(2)植物种类和栽种技术根据当地的种植经验和现复垦经验类比,抗性强的乡土植物适合于矸石区的种植,木本植物以油松、樟子松和各种杨树等为好;灌木以紫穗槐、柠条、锦鸡儿等为好;草本以沙打旺和紫花苜蓿等混种为好。(3)其它方面矸石场复垦种植大多无灌溉条件,几乎全靠降水和矸石场体所蓄的水分供植物利用,故植物种类以及种植数量应根据矸石场可供水量而定。树木宜移栽坑种。挖坑移栽,最好能用土壤填坑;无土时,则用细碎的矸石风化物填坑,并以带土移栽的成活率最高。草本宜直播种植,为不使地面高温灼伤幼苗,可薄层盖土(2~5cm),亦可在“植生袋”中育苗后移栽。(4)管理技术矸石场管理技术主要是灌溉、施肥和病虫害的防治。矸石场种植初期无病虫害,但种植时间较长也会发生病虫害,应予治理和重视。施肥则是较为特殊的问题。因矸石风化物极粗,土壤中很少植物速效养分,即便是可自行固氮的豆科植物,但还需要不少养分,故施肥问题是管理中较突出的重要的问题,施肥以氮肥为主,磷肥钾肥为辅。最好是施有机肥,但目前不可能大量施有机肥,可施用污水处理厂排出的污泥。如污泥速效养分不足,可配合部分化学肥料,效果更好。以40~100t/hm2为好。如无有机肥时,施用化肥也可。但因风化物颗粒较粗,离子代换量(CEC)<10cmol/kg,为一般土壤的1/2~1/4,所以使用化肥必须控制每次的用量,以免引起盐害,每次用量为一般耕地用量的1/2。3.塌陷区①塌陷裂缝的复垦161
裂缝位置一般发生在采空区正上方或地表移动边缘区与中间区。且分布极不规则。针对不同地层构造和土层厚度,裂缝处理方案及工艺如下:Ⅰ、对轻度破坏,土层较厚、裂缝未贯穿土层的土地,采用黄土填堵方法。将裂缝挖开,填土夯实,经济可行。Ⅱ、对中度破坏、裂缝透穿土层的土地,按反滤层的原理去填堵裂缝、孔洞。首先用粗砾石填堵孔隙,其次用次粗砾,最后用砂、细砂、土填堵。当塌陷稳定,用反滤层填堵后,可防止水土流失,使生态环境逐渐恢复。Ⅲ、对少量水道及排水部位出现的裂缝,依据破坏程度和裂缝是否影响矿井生产区别对待。破坏程度轻微,不影响矿井生产,对其它各个方面也没有多大损害,则按一般处理方法处理;中度以上的要进行矸石堵塞后黄土填充处理。②对塌陷坑的恢复治理塌陷边缘地带为主要影响区,以充填塌陷裂缝和局部平整土地为主,此工艺基于沁水矿区黄土层古土壤生土易于陪肥熟化的特征,适用于坡地改建水平梯田的生态恢复。4.取土场本工程取土场为荒地,植被覆盖率较低,以杂草和灌木为主。本矿取土后,植被覆盖率会进一步降低,从而加剧水土流失。首先,取土时开挖的表层熟土要专门堆放,将其用编织袋封装放在外侧,形成挡墙,用绿网覆盖,防止扬尘污染,取土完成后及时将表层熟土覆盖,并种植树木(松树或柏树,株距3m)进行复垦。5.运输道路本次设计要求在运煤、运矸路线两侧进行绿化,建设截水沟。4.5水土保持方案4.5.1水土流失防治范围161
根据《开发建设项目水土保持方案技术规范》规定,水土保持方案必须明确建设单位的防治责任范围,包括项目建设区和直接影响区。项目建设区包括建设单位征占地范围、租地范围和土地使用管辖范围;直接影响区指项目建设区以外由于开发建设活动而造成的水土流失及其直接危害的范围。结合评价区特点及其工程施工状况,水土流失防治责任范围确定如下:本项目水土流失防治责任范围为187.6hm2,其中项目建设区为34.2hm2,直接影响区为153.4hm2。4.5.2水土保持总体布局按照设计范围内所属地貌类型特征,针对建设及运营过程中的水土流失特征和防治要求,在煤矿设计已考虑水土保持措施(主要如边坡防护、桥涵和地面防排水)的基础上,把矸石场、地表塌陷及临时施工场地作为防治的重点。体思路是:本区生态环境相对较差,水土流失较严重。工程建设中应尽量避免或减少地面土方工程量,施工过程中宜采用工程防护与植物防护相结合的方法控制水土流失,在必要的施工场地设置排水设施,缩短废水径流长度,对局部下坡方向应采取必要的拦挡措施,施工完成后要及时还田复耕。运营中以绿化防护为主,对地表塌陷应采取积极的治理和复垦措施。表4-5-1水土保持措施总体布局表水土流失防治区防治措施项目建设区工业场地地面硬化、绿化、边坡防护、修建排水系统等矸石场边坡防护、四周修建截水沟、夯实、绿化、复垦等运输道路路面固化、植物及浆砌石护坡、修建道路排水系统直接影响区工业场地近缘平整、绿化隔离林带绿化矸石场近缘绿化、边坡防护临时施工场地平整、覆土、还田、绿化其它地表变形塌陷裂缝充填处理、恢复植被或复垦等l.矸石场水土保持安排矸石场水土流失问题主要有两个方面:一是矸石自身的松散结构,在倾倒过程中形成较大的不稳定的坡角;二是矸石堆放改变原有地形地貌,或填补了原有水流的通道形成水堤,使径流条件发生了改变,在雨水冲刷下造成水土流失,严重时极易形成泥石流,对位于下游的工业场地建筑及各种设施造成极大破坏。因此,防治矸石造成的水土流失,也应从矸石自身的水土流失和引起矸石水土流失两个方面着手,①增加矸石堆的稳定性,②减小或避免水蚀。2.采空塌陷区水保安排161
由于煤矿采空区塌陷区形成是在开采之后,地表塌陷治理只能滞后进行。根据地表塌陷的主要破坏现象采取相应的措施。3.工业场地水土保持安排矿井工业场地建成后,对场地的边坡采取工程护坡和生物护坡相结合的办法进行水土流失防治工作,对工业场地内的空地采取硬化与绿化相结合的水保方法,绿化系数达到国家对煤炭企业的要求。4.5.3水土流失防治措施1.工业场地水土保持措施(1)加强施工过程水土保持工作:严格划定施工区,加强管理,尽量少占地、少破坏植被,减少对土地的扰动作用,控制水土流失。施工完成后要进行土地复垦和植被重建工作。(2)场地绿化:结合各种生产设施的特点,种植高低相结合的乔灌木,形成隔离带,防止污染扩散;办公区应以美化环境为主,使工业场地绿化系数不低于25%。(3)积极采取异地补偿措施。2.矸石场水土保持措施积极采取预设排水沟、分层堆放、夯实、绿化、下游筑拦渣坝等措施,加强运行管理。本矿井矸石排弃方式为汽车排矸,矸石由汽车沿着工业场地至矸石场的道路,运往矸石场,首先自下而上采取分层堆放方式并压实,使矸石粒之间的孔隙减小,加强矸石之间的紧密性。每个分层的厚度,根据矸石粒径分布限定为3m,限厚能保证矸石被充分压实,从而改变了矸石的松散结构。其次,搞好矸石堆上的绿化,复土后尽快进行植树、种草,绿化可降低水土侵蚀强度,增加表面蓄积功能,减少径流量。为了使雨水从矸石堆上顺利的走,减小对矸石表面的冲刷,从矸石堆顶层到底层修筑相联的排水沟,从而达到减轻对矸石堆坡面表土的冲刷。排水沟采用明渠形式,建筑材料采用浆砌石衬砌。确定排水沟洪水计算标准为:设计洪水20年一遇。161
绿化:Ⅰ树种选择根据矿井所处区域的自然环境特点,结合树种的生物学特性和生态学学特征,首选抗逆性强根系发达、生物量大、生长迅速、对土壤要求不严的优良乡土树种。乔木可选杨树、刺槐、榆树、臭椿等;灌木可选择沙棘、拧条、紫穗槐、沙枣,草本可选沙打旺、草木樨、多花胡校子等。Ⅱ造林①造林树种及间距阳坡造林树种选择杨树、拧条;侧柏株距lm,拧条株距0.6m,行距0.8m;阴坡造林树种选择槐树,株距1m,行距0.8m;②造林季节与方法杨树、槐树在春秋两季植茵造林,要求苗木端庄,高矮适宜,根系舒展,栽后覆土踏实;拧条采用直播造林,在6~7月雨季进行,种子选用上注意籽粒饱满,无病虫危害,播前进行发芽试验,每穴10~15粒;沙棘可在春季植茵造林,也可扦插。翌年应对上一年造林地实地检查,对死亡苗木及时补,病害苗木及时打药或移除。栽树采用客土坑栽方式,尺寸为0.8×0.8×1.0(深)m,用肥土(污水的污泥等)做坑底土,以满足树木生长的需要。3.采动影响治理措施对采动影响造成的土地、农田、植被破坏,应根据《土地复垦规定》及《中华人民共和国水土保持法》等有关规定,按照采区接替顺序制定复垦规划,并积极筹集复垦费,鼓励土地使用者进行土地复垦,并取得乡政府的支持和配合。土地复垦时可优先利用本矿的煤矸石和炉渣作为填充材料,再辅以黄土进行。根据采动影响程度分为地表轻微形变、地表塌陷比较严重和地表严重塌陷破坏三种情况,采取不同的复垦措施,包括:(1)地表轻微变形的土地:这类形变一般不影响农田耕种及山林、植被生长,对农田可不给被补偿费或适当给予整平费,由土地使用者自己整修即可恢复土地使用,山林、植被自然恢复。此种类型适宜恢复到原有土地状态。161
(2)地表塌陷比较严重的土地:需对地表裂缝和坡坎进行填充、整平,结合地形修整成不同水平的梯田等形式,达到农业复垦。对受影响的山林、植被进行扶正、移栽和重新植草,达到林业复垦。(3)地表严重塌陷破坏的土地:这类土地由于受塌方或小滑坡坏作用,农田将减产,土地数量减少,山林、植被不能正常生长工,应作征地处理。塌方处或滑坡体极易被雨、山洪冲刷,水土流失加剧,故塌方处或滑坡应按水土保持措施进行治理。对农田中裂缝较大,坡坎高差大于1m以上的,以机械为主。对(2)、(3)的土地复垦费由矿方支付,可由矿方对破坏土地进行复垦、复垦后移交给农民,也可由农民自己复垦,矿方支付合理复垦费。对这两种类型土地破坏,矿方按规定给予补偿费。所需塌陷整治、水土保持和土地复垦费用列入矿井的生产成本中。此外,在受采动影响的范围内,在原坡度大于25°的受破坏农田,根据水土保持的有关规定,结合当地实际情况进行退耕还林还草,土地复垦可按林业复垦进行,以减轻当地水土流失的程度,有利于当地生态环境的快速恢复。4.6噪声控制4.6.1噪声控制措施结合场址和周围环境现状,应考虑采取相应的降噪措施,以避免运行噪声对周围环境产生影响,该工程对噪声的控制采取噪声源控制与隔断噪声传播途径相结合的办法,以控制噪声对周围环境的影响。本工程噪声控制措施如下:1.合理选择机械设备,从声源上控制噪声级别对于工业机械产噪设备,应尽可能选择辐射噪声小、振动小的低噪声设备,同时也要选择有可能采取控制对策的设备,提高安装精度,从源头上控制噪声产生的级别。2.设置减噪隔振措施161
对各种风机采用减振基础,在出风管上装消音器,在风机的外壳上敷设阻尼材料;锅炉房的鼓、引风机则全部密闭在除尘器间,用减振基础,鼓风机的入口装设消声器。3.隔声墙、隔声间的设置对体积较大的产噪设备,若设备本身进行防噪减振处理存在困难,应考虑对设备厂房,墙壁进行吸声处理,并建设便于观察和控制生产过程的隔声间。4.加强个人防护除采取以上防治措施外,XXX煤业有限公司还应充分重视操作人员的劳动保护,为其发放耳塞、耳罩,并设置操作人员值班室,避免操作人员长期处于高噪声环境中,从噪声受体保护方面减轻污染。5.重视绿化重视绿化工作也是噪声防治的一项积极措施。绿化不仅可以美化环境。而且还可以阻滞噪声传播。本工程绿化的重点是场内重点产噪工段及厂界四周的绿化隔离带,其次是生产区,应尽量绿化可绿化地。6.运输车辆要限制车速,经过村庄时要减速行驶,夜间要禁止鸣笛。噪声控制设备见表4-6-1。表4-6-1噪声治理措施表序号噪声源位置产噪设备治理前噪声值dB(A)治理措施治理后噪声值dB(A)1坑木加工房电锯101~120(瞬时噪声)密闭、减振、吸声材料902锅炉房鼓、引风机85密闭、减振703风机房风机110减振、消音、吸声材料754泵房水泵80减振、隔声655压风机房压风机105密闭、减振、吸声材料706筛分楼振动筛90全封闭757运输道路卡车65-75加强管理、减速、限鸣558主井提升机85减振759副井驱动机83减振754.6.2总平面优化布置及降噪措施目前矿井绿化工作正在进行中,设计要求在场界四周、高噪声车间周围、场区道路两侧种植灌木、乔木和林带绿化,起到阻止噪声传播的作用。在场地内地空地边坡种植草坪,美化环境,起到阻挡噪声传播和吸声的作用。161
工业场地绿化面积0.58ha,绿化系数为20%。经采取以上控制措施后,噪声强度大为降低,昼夜均能达到《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)中2类标准,对周围环境影响很小。4.7服务期满后污染防治措施矿井服务期满后,主要是生产设施的拆除、地表生态恢复、矿井的后续处理等工作,环境空气、水体、噪声、固体废物等生产、生活性污染影响将停止,不再对环境产生影响,井下采动影响由衰减至逐渐消失。相对来讲,其主要影响为有利影响。1.生态环境恢复措施地表移动变形影响仍采用运营期的土地复垦和水土保持措施,使被破坏的土地、农田得到治理,植被得以恢复,生态环境得到改善。地表塌陷恢复治理期按矿井停产后2年计,矸石场按1年计。2.废弃煤矿工业场地再利用措施对工业场地内各种建筑设施可根据当地需要与当地村政府协商妥善处理(如办公楼、食堂、锅炉房、灯房浴室、库房等)。对当地不能利用的矿井各种井筒、火药库等采取封闭措施,以免对附近人群活动造成意外伤害。对不能利用的场地,生产设施全部进行拆除,硬化场地地面表层剥离,进行土地复垦。废弃地再利用治理期按2个月计。3.费用列支矿井服务期满后的治理费用从矿井产量下降期的利润中需先留出。地表塌陷治理费按常年所花费用列支,矸石场复垦费用按剩余工程量列支,废弃地治理费按预算列支。本工程对项目所在区生态环境会产生局部不利影响,因此工程采取了较为完善的污染物防治措施、水土保持和绿化复垦措施。只要在加强工程施工、运营管理,保证各项环保措施到位的前提下,严格执行水土保持及土地复垦方案,工程对该区的生态影响可以降低到最低程度,工程建设及运营带来的影响是区域自然体系可以承受的。4.8污染物“双达标”复核161
1.排放总量达标分析本项目在采取相应的环保措施后,烟尘排放总量为3.32t/a,SO2排放总量为4.86t/a,粉尘排放总量为1.90t/a(有组织);矿井水和生活污水经处理后全部回用,不外排;符合XX省环保厅核定的总量控制指标:烟尘排放总量≤3.57t/a,SO2排放总量≤12.74t/a,粉尘排放总量≤2.7t/a,化学需氧量≤1.52t/a的要求。2.排放浓度达标分析采取相应的环保措施后,4t蒸汽锅炉的烟尘排放浓度为80mg/Nm3,0.7MW热水锅炉的烟尘排放浓度为80mg/Nm3;4t蒸汽锅炉的SO2排放浓度为146mg/Nm3,0.7MW热水锅炉的SO2排放浓度为150mg/Nm3,排放浓度均小于《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2001)中“烟尘排放浓度为200mg/Nm3,SO2排放浓度为900mg/Nm3”的规定;筛分煤尘排放浓度为50mg/Nm3,排放浓度小于《煤炭工业污染物排放标准》(GB20426-2006)中“有组织排放排放浓度为80mg/Nm3”的规定。矿井水处理站出水水质SS≤5.6mg/L,COD≤8.04mg/L,浓度均小于《消防洒水水质标准》(GB50383-2006)中井下消防洒水要求(SS≤30mg/L大肠菌群不得检出,COD≤80mg/L);生活污水处理站的出水水质BOD5≤9.02mg/L,CODcr≤25.9mg/L,SS≤6.53mg/L排放浓度均小于《生活污水排放标准》(GB8978-1996)表4中二级标准(BOD5≤30mg/L,COD≤100mg/L)的规定。161
第五章矿井工业场地及地面绿化建设5.1矿井建设标准5.1.1矿井工业建筑物与构筑物工业建(构)筑物力求建立统一的建筑风格,施工图设计中对立面设计,外部装修等统筹安排。为节约投资,对材料房、坑口浴室、灯房、主井维修车间、磅房、办公楼等建(构)筑物利用原有建筑外,其余均按有关规范及规定进行设计。根据生产系统中各建(构)筑物的具体情况和工艺要求,力求经济合理,便于施工,同时结合当地的实际情况,就地取材,以求降低工程造价,除生产系统采用原有建筑及设施外,其它工业建(构)筑物采用常用的砖混结构,各建(构)筑物结构特征表详见表5-1-1。建(构)筑物总面积为:4410.96m2;建(构)筑物总体积为:45172.48m3。5.1.2两堂一舍建设1.主要行政、公共建筑矿井工业场地行政、公共建筑面积,按矿井生产能力60万t/a进行设计,依据《煤炭工业矿井设计规范》指标可计算出各项建筑面积,为节约投资,结合实际情况,本次设计中不考虑居住区公共建筑及家属住宅。工业场地行政、公共建筑物及构筑物特征表详见表5-1-1。工业场地行政、公共建筑面积为11634.24m2;其中,新增:10905.44m2;工业场地行政、公共建筑体积为45676.94m3;其中,新增:37684.28m3。2.井口浴室最大班出勤人数99人,地面出勤人数39人,井下出勤人60人。浴室及更衣室各项指标计算:(1)入浴人数入浴人数:99×1.35=134人,其中女工入浴人数:134×10%=14人161
(2)入浴方式井下职工浴室采用先淋浴后池浴方式,女浴室全部采用淋浴。男淋浴器数量:120÷5=24个,计30个。男浴池面积(按淋浴器数量的2倍计算):取60m2。女淋浴器数量:14÷4=4个,计5个。(3)更衣柜原煤生产在籍人数422人,井下职工在籍人数315人,井下职工每人两柜,采用家庭服与工作服分室分柜存放,其他原煤生产人员每人一柜。更衣柜数量考虑30%备用量。更衣柜数量:[315×2+(422-315)]×1.3=959个,计1000个。其中:男更衣柜980个、女更衣柜20个。井口浴室设备数量见表5-1-2。表5-1-2井口浴室设备数量表项目名称单位计算数量采用数量备注男池浴净面积m24860男淋浴器个数个2430女淋浴器个数个45男更衣柜数个944980女更衣柜数个1520洗脸盆个10男8个,女2个5.1.3工业场地行政公共及居住建筑矿井工业场地行政、公共建筑面积,按矿井生产能力600kt/a进行设计,依据《煤炭工业矿井设计规范》指标可计算出各项建筑面积,为节约投资,结合实际情况,本次设计中不考虑居住区公共建筑及家属住宅。5.2绿化植物具有放氧、吸毒、除尘、杀菌、减噪、防风沙、蓄水、保土、调节小气候等作用,所以绿化对改善环境、防治污染有着极其重要的作用。161
工业场地内林草采用点、线、面、乔、灌、草相结合的绿化方式。线上绿化为道路两旁种植道树、绿篱。面上绿化利用场地内闲散空地,在不影响管线敷设的情况下,见缝插针,扩大绿化面积。5.2.1工业场地绿化工业场地内林草采用点、线、面,乔、灌、草相结合的绿化方式。线上绿化为道路两旁种植道树、绿篱。面上绿化利用场地内闲散空地,在不影响管线敷设的情况下,见缝插针,扩大绿化面积。主副井工业场地绿化面积0.58hm2,绿化系数为均为20%。工业场地绿化工程植物配置见表5-2-1。表5-2-1工业场地绿化工程植物配置表类别植物名称苗木规格阔叶乔木杨、柳、榆、刺槐胸径大于3cm针叶乔木油松、侧柏高度0.3-1.5m灌木紫穗槐、沙枣、沙棘、山楂、山桃、核桃、柠条高度0.5-1.0m藤木中国地锦(爬山虎、爬壁虎、地锦、红葡萄藤)草本沙打旺、草木樨播种5.2.2行政办公、生活福利区绿化在生产区要结合各种生产设施的特点,种植高低相结合的乔灌木,形成隔离林带,防止污染扩散;行政办公、生活福利区应以美化环境为主,种植绿篱、布置花坛、草坪等。本矿井的行政办公区设置在进风行人斜井工业场地。地势平缓,采取“见空插绿”的方法进行绿化。用景观针叶树和阔叶树、花灌木点缀绿化。5.2.3排矸场绿化该矿区矸石山使用完毕后,要进行黄土碾压覆盖,栽植灌木林,面积5.0hm2;对新增的煤矸石,要采取科学合理的有效措施,进行综合利用,减少污染,增加绿色。5.2.4道路绿化工业场地进场公路全长约2.7km,现状只有局部有零散的侧柏,设计在道路两旁种植行道树,是整个矿井绿化的重要组成部分。道路两旁以种侧柏新疆杨和侧柏为主,绿化带宽度6m,采用乔、灌结合的方式,乔木栽植5排,株距2m,灌木种植在乔木间,形成沿道路的绿化带。161
运矸道路绿化:道路全长1.5km,在道路一侧边坡采用沙打旺和苜蓿混播的方式进行防护,播种量为40kg/hm2,防护面积0.9hm2。5.2.5绿色矿山建设规划绿化是改善生态环境的最重要途径之一。绿化具有蓄水、挡风、固沙、降噪、改善小气候、防止水土流失等功能。因此,在矿井开发建设中,应有绿化规划,全民动员、群策群动,大面积地开展植树造林,选用适宜本地区生长的植物栽种,在单项工程设计中应有绿化设计作为一项重要的环保工程来对待。绿化煤矿是环境保护的重要措施之一,绿化设计是矿井设计的重要组成部分,绿化对保护环境,防治污染等方面起着特殊的作用,它具有净化空气、减弱噪声、防风固水等多种功能,绿化设计应同整个场区的布置结合,遵循经济、实用、美观的原则,利用绿化改善由生产造成的不利环境。植物具有放氧、吸毒、除尘、杀菌、减噪、防风沙、蓄水、保土、调节小气候等作用,所以绿化对改善环境、防治污染有着极其重要的作用。矿井绿化以净化空气,减少污染,营造良好的生态环境,改善职工作业条件为前提。设计在工业场地内空地上种植高大的杨树、槐树,成带状布置,起到防风、防沙作用;办公区、生活区绿化以美化环境为原则,乔木、灌木相结合,并配有草坪、花坛、水池等构筑物,在主要道路两侧种植杨树、柳树、国槐等,对所选树种进行栽培实验,并组织2~3名园丁专门负责,定期浇灌,以保证绿化工作扎实有效的开展,达到确实美好环境,改善人们生活条件。绿化工作与矿井地面建、构筑物及道路工程一起通过招标来完成。5.3绿化设计5.3.1树种选择在树种选择上要体现多样性和乡土化的特点,既要有地方特色,又要体现季相变化和丰富多彩的田园风光。主要造林树种选择适应性强、耐干旱瘠薄、抗污染、根系发达的树种,同时做乔灌结合,针阔混交,最大限度的体现多景观、森林化效果。根据造林技术规程和造林模式要求,结合当地造林经验,确定造林树种。阔叶树种:杨、柳、刺槐161
针叶树种:油松、侧柏等灌木树种:紫穗槐、沙枣、沙棘、山楂、山桃、核桃、柠条等藤木:中国地锦(爬山虎、爬壁虎、地锦)。5.3.2苗木标准阔叶树胸径大于3cm;针叶树高度0.3m~1.5m;花灌木高度0.5m~1.0m,6头以上;其它灌木1~2年生。苗木调运不允许远距离调苗,针叶树大苗不带土坨不栽;阔叶树严格苗木质量标准,所有苗木调运要求包装,质量不合格的苗木,一律不准用在工程造林上,以确保造林成活率和质量。5.3.3造林密度以行配置:行距不大于3m;乔木株距不大于3m,灌木株间不大于2m。5.3.4栽植要求1.整地矿井绿化要根据不同的树种,苗木规格确定整地方式,乔木一般为大穴状整地,规格50cm×80cm×80cm,花灌木小穴状整地,规格40cm×40cm×40cm。周边荒山绿化、废弃矿井绿化、采空区绿化复垦绿化,根据不同的立地类型,苗木规格确定地方式和规格。山坡地坡度较大的要求沿等高线布设,主要采用鱼鳞坑整地,规格0.6m×0.4m×0.3m;坡度较缓的采取穴状整地,规格0.4m×0.4m×0.4m,品字型排列;梁、茆、顶较平缓采取穴状整地,灌木0.4m×0.4m×0.4m,乔木0.6m×0.6m×0.6m,呈品字型排列。同时应注意保护原生植被。整地时间:一般在秋季。2.栽植主要以春季为主,由于该矿井造林地的立地条件差,所以要求栽前浇足座窝水,栽后立即浇一次透水,埋土覆盖踏实。尽量做到即起即栽,大树要深于原地迹线10cm~15cm,小树深于原地迹线1cm~3cm,以不窝根为好,针叶树大苗要带土坨栽植,土球直径不小于冠径的1/4~1/3栽前对苗木进行分级,栽种时对根部采用“根宝”、保水剂等技术措施,以提高成活率,减少经济损失。工业场地平面布置及绿化图见插图2-1-1。161
第六章环境管理及环境监测6.1环境管理环境管理是以环境科学为基础,运用经济、法律、技术、行政、教育等手段对经济、社会发展过程中施加给环境的破坏和污染进行控制,实现经济、社会和环境效益的和谐统一。随着我国环保法规的完善及严格执行,环境污染问题将极大地影响企业的生存与发展,因此,环境管理应作为企业管理工作中的重要组成部分,企业应积极并主动的预防和治理污染,提高全体员工的环境意识,避免因管理不善而产生的环境风险,为企业实现可持续发展打下坚实的基础。XXX矿目前没有环保管理机构和监测机构。为保证本次兼并重组工程的建设能够从较高的层次上达到环境保护的要求,设计规定企业设立环境管理机构,健全环境管理制度,制定环境管理制度,制定环境管理计划,完善企业的环境管理。本工程环境管理工作主要针对以下三方面的内容进行:1.环境计划管理:包括企业现有工程淘汰计划、企业污染防治计划、企业日常环境管理工作计划、环境保护投资计划等,还包括完成区域环境污染控制所确定的目标计划;2.环境质量管理:企业的环境质量管理工作应根据上级环境管理部门的具体意见及企业改造后的实际情况,对企业范围内的污染排放进行严格的监督检查,积极组织进行日常的环境监测,保证区域环境质量的建设目标;3.环境技术管理:确定防止企业污染和破坏的技术路线,积极执行有关的污染控制政策,组织环境保护方面的技术服务,促进企业环境科学技术手段的提升。上述工作内容要以长远的观点为出发点,最终形成协调、良好的企业环境管理体制。6.1.1环境管理体系的建立原则和重要性1.环境管理体系的建立要在科学理论的指导下进行,使其具有科学性和实用性,做到与生产管理工作有机地结合。2.环境管理体系的建立要遵照国家和地方有关法律、法规和标准,制定相适应的企业管理制度以及企业标准。161
3.企业的环境管理体系要与地方环保局的有关环境管理体系向衔接,做到信息的及时反馈。4.企业的环境管理体系中要充分重视宣传教育的功能,使环保法规、环保知识和保护环境的理念深入人心,树立企业在社会中的良好形象。5.企业的环境管理体系应体现经济杠杆的作用。将责任分解到每道工序,再使企业降低经营成本,获得较好的利润的同时,使各项制度得以充分落实。6.1.2环境管理体系与职责1.企业内部的环境管理体系规定企业建立以矿长负责,生产副矿长兼管环保工作,各职能部门各负其职的环境管理体系,煤矿设立环保科,配环境保护专职人员3人(其中科长1人),并配备相应的监测仪器和设备;设立污水处理站化验室,环保科化验、监测人员均归化验室管理,环保科负责日常环境管理、噪声、污水排放水质监测及污染治理具体工作,确保各项环保措施及环保制度的贯彻落实。本矿井环境管理网络见图6-1-1。矿长生产副矿长、主管环保副矿长环保科科长日常环保工作日常环境监测图6-1-1矿井环境管理网络图3.职责和任务(1)矿长总体负责企业的环境保护工作,领导各级部门执行国家的环境保护政策;负责上报和批准企业环境保护相关的规章制度;161
从企业管理、人事、计划、生产等方面为环境保护工作提供支持;从全局、长远的角度对本企业的环境保护工作提出拓展性的要求,并协调资金支持。(2)生产副矿长、主管环保副矿长协同工作,领导和指挥制定各部门的环保方案,同时在环保行动的实施中担任协调、维持、评审和深化的工作;在企业内部推广和宣传环保方案,收集员工意见和合理化建议;监督环保方案的进度和实施情况;负责与地方环保部门保持联系,及时了解、传达有关环保信息。(3)环保科科长全面贯彻落实环保政策,监督工程项目的各项环境保护工作;制定本企业环境保护的近、远期发展规划和年度工作计划,制定并检查各项环境保护管理制度及其执行情况;根据环保部门下达的环境保护目标、污染物总量控制指标,制定本企业的环境保护目标和实施措施,并在年度中予以落实;负责建立企业内部环境保护责任制度和考核制度,协助企业完成围绕环境保护的各项考核指标;做好环保设施管理工作,建立环保设施档案,保证环保设施按照设计要求运行,定期检查、定期上报,杜绝擅自拆除和闲置不用的现象发生;负责企业环境保护的宣传教育工作,做好普及环境科学知识和环保法规的宣传,树立环保法制观念;定期组织当地环境监测部门对污染物进行监测检查;负责与地方各级环保部门的联系,按要求上报各项环保报表,并定时向上级主管部门汇报环保工作情况。组织、进行企业日常环境保护的管理、基础设施维护等方面的工作,包括矸石场的管理、绿化维护、环境保护设施日常检查、场地内污染防治设施的操作监督等。6.1.3环境管理制度和环境管理计划1.环境管理制度161
企业在健全了环境管理体制与管理机构的基础上,还必须健全环保管理规章制度,做到“有法可依、有章可循”,才能保证环保工作健康、持续的运转。各项规章制度应体现环境管理的任务、内容和准则,使环境管理的特点和要求渗透到企业的各项管理工作中。本工程除应执行规定的相关规章制度外,应根据自身的具体情况,制定相应的环境管理制度,包括:(1)环境保护管理条例;(2)环境管理的经济责任制;(3)环保设施运行与管理制度;(4)环境管理岗位责任制;(5)环境管理技术规程;(6)环境保护的考核制度;(7)环境保护奖惩办法;(8)污染防治控制措施实施方法;(9)环境污染事故管理规定;(10)清洁生产审计制度;(11)环境保护质量管理规程。2.环境管理计划针对本工程不同的工作阶段,制定有关的环境管理计划,见表6-1-1。161
表6-1-1环境管理工作计划各阶段环境管理工作计划的具体内容企业环境管理总要求①可研阶段,委托评价单位进行环境影响评价;②开工前,履行“三同时”手续;③项目投产后试生产3个月内,进行环保设施竣工验收;④生产运行阶段,定期请当地环保部门监督、检查,协助作好环境管理工作,对不达标装置及时整改;⑤配合当地环境监测站搞好监测工作,及时交纳排污费。设计阶段对设计单位提出下述要求并督促其实施:①本项目的总图布置,在满足主体工程需要的前提下,宜将污染较大的设施布置在远离非污染设施的地段,然后合理确定其余设施的相应位置,避免互相影响和污染;②本项目的主要废气排放筒等宜布置在场地常年主导风向的下风侧,并与居民区保留必要的卫生防护距离,并采取绿化隔声等防护措施;③完善工艺方案。设计应尽量采用新技术工艺、新设备,采用节约资源、能源的生产工艺和设备,选用低噪声设备,使生产过程中污染物的产生减少到最低限度。施工阶段①督促施工单位按审查批准的设计文件要求落实环保工程的施工计划与进度,保证工程质量,以确保建设项目的环保工程与主体工程同时投产或使用;②与施工单位签定有关环保合同。监督施工单位的施工活动是否按有关要求进行,防止其对环境造成污染和破坏;③施工活动总平面布置要合理,严格按有关规定执行,不得干扰周围群众的正常生活;④对施工造成的地表破坏、土地、植被毁坏应在施工结束后及时恢复。竣工验收阶段自检准备阶段①检查施工项目是否按设计规定全部完工;②向环保部门申请试运转;③组织检查试车前的各项准备工作;④检查操作技术文件和管理制度是否健全;⑤整理技术文件资料档案;⑥建立环保档案。各阶段环境管理工作计划的具体内容竣工验收阶段预验收阶段①检查污染治理效果和各污染源污染物排放情况;②对检查出来的问题,要提出解决或补救措施,落实投资,确保完成期限;③邀请环境监测站按环评选定的监测点或断面,有重点地考核生产设施、环保设施运行情况,污染物产生、治理和排污情况以及环境污染水平,并提交《建设项目环境保护竣工验收监测报告》,回答环保工程是否满足竣工验收要求和具备验收条件。正式验收阶段①建设单位向主持验收的环保局提交《建设项目环境保护设施竣工验收申请报告》并附《环境保护工程竣工验收监测报告》和《环境保护工程竣工验收报告》,申请正式竣工验收;②建设单位向环保局重新申请办理《排污许可证》,转入日常环境保护监督管理。生产运行阶段①把污染防治和环境管理纳入企业日常经营管理活动,从计划管理、生产管理、技术管理、设备管理到经济成本核算都要有控制污染的内容和指标,并且要落实到车间、班组和岗位;②企业主要领导负责实行环保责任制,指标逐级分解,做到奖罚分明;③建立健全企业的污染监测系统,为企业环境管理提供依据;④建立环境保护信息反馈和群众监督制度,监察企业生产和管理活动违背环保法规和制度的行为;⑤建立健全各项环保设施的运行操作规则,并有效监督实施,严防跑、冒、滴、漏;⑥定期向环保部门汇报情况配合环保部门的监督、检查。161
3.环境管理重点本次工程建设与运行过程中环境管理的重点部位和内容有:(1)建设过程相应的环境管理;①矸石场地的合理选择与处理堆存;②建设施工过程的污染治理与施工管理;③环境保护设施的建设。(2)生产运行过程相应的环境管理,包括:①地表水、地下水的污染防治;②除尘器及井下水处理装置、生活污水处理装置日常管理与维护工作;③各工段污染控制设施(气、水、声、渣)的管理与维护;④矸石等固体废物的堆存管理;⑤厂址区内外绿化管理;⑥地表塌陷的防治。此外,本工程的环境管理工作还应从减少污染物排放,降低对生态环境影响等方面进行分项控制,具体计划见表6-1-2。161
表6-1-2主要环境管理方案表环境问题防治措施经费实施时间项目占用土地加强绿化工作,规划出厂区绿化带,使绿化率达20%以上。列入环保经费中总图设计阶段废气排放定期进行生产知识及环保知识强化,提高操作人员文化素质及环保意识。常规性开支生产期对原煤输送转运环节实施对应的控制。列入环保经费中施工期、生产期加强除尘系统的维护保养,使其运行效率不低于设计标准。计入成本生产期制定合理的绿化方案,选择滞尘、降噪、对生产中排放污染物有较强抵抗和吸收能力的树种进行种植。列入环保经费中建设期加强事故风险的预防和控制。基建资金施工期、生产期废水排放井下排水实施严格的处理后回用于井下洒水和地面转载点洒水等,其余达标外排。基建资金生产期生活废水经生化处理后部分回用于道路降尘,绿化等,其余达标外排。基建资金生产期加强水处理装置的运行管理,保证其正常运行;避免污水排放对周围水环境造成影响。基建资金施工期生产期加强事故风险的预防和控制。基建资金施工期、生产期固体废物厂区内划出暂存区,矸石设矸石场,锅炉炉渣、生活垃圾设收集装置并及时清运,加强综合利用。列入环保资金施工期、生产期噪声影响对各主要产噪点实施对应的减振、降噪措施。基建资金施工期、生产期施工期建设围墙,运营期加强场内绿化,对运输道路建设绿化带。基建资金施工期生产期加强日常监督管理。生产期地表塌陷加强对井田区塌陷范围的监管,及时采取生态恢复措施,对已造成的影响进行补偿。列入环保资金生产期地下水流失实施详细的工程勘察,严格按照《规程》生产运行。列入环保资金生产期对厂区各类排污口应进行相应的规范,包括:在厂区“三废”及噪声排放点,设置明显标志,标志的设置应执行《环境保护图形标志排放口》(GB15562.1-1995)及《环境保护图形标志固体废物贮存(处置)场》(GB15562.2-1995)中有关规定。排放口图形标志见表6-1-3。161
表6-1-3排放口图形标志排放口废水排放口废气排放口噪声源固体废物堆放场图形符号背景颜色绿色图形颜色白色6.2环境监测6.2.1环境监测机构设置根据本建设项目的隶属、性质、生产规模,生产中污染物排放的实际情况和企业的发展规划,设计要求企业设立环境监测室,并设专职人员(1~2人),配备必要的仪器设备开展日常监测任务。6.2.2环境监测机构的职责和任务1.编制各类有关环境监测的报表负责呈报;2.负责本企业范围内的污染事故调查,弄清和掌握污染状况;3.定期开展环境监测,并负责各类监测设备的使用,维护和检修工作;4.制定本企业的环境监测计划,并完成主管部门布置的各项监测任务;5.参加当地的环境监测网,按统一计划和要求进行环境监测工作;6.参加本企业所属范围内的重大污染事故调查,组织检查各项环境法规和环境标准的执行情况。上述工作可与厂环保科或当地环境监测单位协商、配合完成。6.2.3环境监测计划环境监测计划的制定依据工程内容和企业实际情况,制定相应切实可行的方案。重点监测本企业污染源的污染物排放状况以及附近关心点、敏感点的环境状况。1.大气污染源监测(委托当地环境监测站)(1)锅炉烟气161
监测项目:烟尘、SO2;监测布点:锅炉房脱硫除尘器出口,并设标牌注明。监测频率:采暖期由当地环境监测站对锅炉烟尘、SO2排放情况进行年检一次,连续监测3天。(2)筛分车间烟气监测项目:粉尘;监测布点:筛分车间布袋除尘器出口。监测频率:监测可以委托环境监测站半年一次,监测1天。2.废水监测(由矿方承担)(1)矿井水监测项目:pH、COD、SS、铁、锰、硬度等6项,同时监测流量、流速等。监测布点:在矿井水处理站排放口设在线监测仪,设标牌标明采样点位,并设流量测定仪。监测频率:每日监测一次。(2)生活污水生活污水监测项目:pH、COD、BOD5、SS、NH3-N共5项,同时监测流量、流速等。监测布点:在生活污水水处理站排放口,设标牌标明采样点位,并设流量测定仪。监测频率:每日监测一次。3.地下水监测:地下水水位每月监测一次,水质每季度监测一次。在沟西、寨头、弓家庄、辿道洼、岭后庄、西坡村、工业场地设置监测井位,监测项目为:pH值、总硬度、氟化物、氨氮、NO3-N、细菌总数、NO2-N、大肠菌群、总砷、Fe、Mn、Hg、硫酸盐、高锰酸盐共14项,与监测同步记录井深、水位等,委托有监测资质的单位监测。地下水水位每月监测一次,该任务由矿方环保科完成。4.噪声监测(由矿方承担)监测项目:厂界噪声和声源噪声;监测布点:设在坑木加工房外1m处,风机房外1m处。161
监测频次:厂界噪声每季度进行一次监测,每次昼夜各监测一次,产噪设备噪声每月监测一次。5.地表移动变形观测监测范围:采动影响范围村庄等。监测项目:下沉量、下沉速度、倾斜值、位移值等(按煤矿地表变形测量要求进行)。监测频率:观测一个地表移动变形延迟周期。委托有监测资质的单位监测。6.3环境管理和监测经费预算环境管理和环境监测经费预算包括一次性投资和常规性开支等。6.3.1一次性投资环境监测开展日常工作需要购置必备的设备、仪器和器皿。环境监测可委托当地监测站进行监测,污染源监测本矿只需配备废水监测仪器,对污水处理设施进出口进行日常监测,其他污染源监测可委托有监测资质的单位进行。购置仪器名称和数量见表6-3-1。表6-3-1环保科监测仪器、设备及费用序号名称数量(台)费用(万元)1分光光度计10.92BOD5培养箱10.63COD测定仪20.84分析天平11.05流速仪21.26水采样器30.67pH计10.48声级计21.09电冰箱10.310烘箱11.011玻璃仪器(套)31.012化学试剂常规1.013计算机及打印机1套1.014合计11.8161
6.3.2常规性开支常规性开支包括环保科人员进行日常工作,开展宣传教育、报刊订阅,维修设备仪器,进行监测等工作的费用,预计每年约需4万元。6.4环保设施验收本项目竣工环境保护验收一览表见表6-4-1。161
第七章环境保护投资概算7.1投资范围该矿井投资范围为环境保护专篇设计所需的全部土建工程、机电设备及工器具购置、安装工程、其他基本建设费用的投资。预备费按规定列入项目总投资。7.2编制依据1.工程量:依据设计提供的工程量表、图纸、说明书及机电设备器材目录。2.采用定额指标及调差方法井巷工程:执行中国煤炭建设协会中煤建协字[2007]90号文颁发的《煤炭建设井巷工程概算定额》(2007基价)及《煤炭建设井巷工程辅助费综合定额》(2007基价)。土建工程:执行国家能源局2011年7月1日颁发的《煤炭建设地面建筑工程概算指标》(2007基价)。机电设备安装工程:执行煤规字[2000]第183号文颁发的《煤炭建设机电设备安装工程概算指标(99统一基价)》。3.人工工资井巷工程执行中煤建协字[2011]72号文的规定,地面建筑及机电设备安装工程执行晋建标字[2011]166号文的规定。4.设备、材料预算价格及有关费用设备价格采用询价,不足部分采用《煤炭工业常用设备价格汇编》(99版)。材料预算价格采用询价及《煤炭工业安装工程定额外材料预算价格》(99版)。设备运杂费:按设备原价的6%计算。材料运杂费:安装工程定额外材料按材料原价的8%计算。备品备件购置费:按设备原价的1%计算。 5.工程取费土建工程执行中国煤炭建设协会中煤建协字[2011]72号文的规定,详见“
综合费率表”。6.基本预备费执行煤规字[2000]第48号文颁发的规定,按7%计取。7.煤炭建设其他费用:执行中煤建协字[2011]第72号文颁发的《煤炭工程建设其他费用规定》。7.3环保项目总投资本环保项目固定资产投资总额为1563.82万元。其中:土建工程927.09万元,设备及工器具购置278.67万元、安装工程20.75万元、其他基本建设费用235.00万元,工程预备费102.31万元。详见总概算表7-3-1。表7-3-1矿井环境保护总概算表序号生产环节或费用名称概算价值(万元)吨煤投资(元)占总投资比重(%)土建工程设备及工器具购置安装工程其他费用合计一水污染防治331.5190.6014.27 436.389.7027.90二大气污染防治453.4439.665.48 498.5811.0831.88三噪声控制 94.070.00 94.072.096.02四固体废物防治142.1440.050.00 182.194.0511.65五环保监测仪器、设备 14.281.00 15.290.340.98六绿化 67.0067.001.494.28七工程建设其他费用 168.00168.003.7310.74 小计927.09278.6720.75235.001461.5132.4893.46八工程预备费7%64.9019.511.4516.45102.312.276.54 合 计991.98298.1822.21251.451563.8234.75100.00 吨煤投资(元/吨)22.046.630.495.5934.75 占总投资比重(%)63.4319.071.4216.08100.00 7.4环保投资比例本矿井项目总投资为25482.08万元,环保工程投资为1563.82万元,占总投资的6.14%。7.5矿井环保专篇与环评投资对照说明
本项目环保专篇固定资产投资总额为1563.82万元,环评固定资产投资总额为710.00万元。其主要原因见表7-5-1。表7-5-1矿井环保专篇与环评投资对照表序号生产环节或费用名称环评概算价值(万元)环保专篇概算价值(万元)备注一水污染防治195.00436.381、环评水池单价偏低二大气污染防治140.00498.581、筒仓计入环保投资三噪声控制15.0094.071、设备数量增加四固体废物防治40.00182.191、增加一台生活垃圾车2、土石方工程量增加五环保监测仪器、设备10.0015.291、环评设备单价偏低六厂区绿化、硬化30.0067.00七工程建设其他费用260.00168.001、增加勘察设计费、评审费、生态治理费等八工程预备费7%20.00 102.31 合 计710.001563.82
目录第一章概述11.1概况11.2设计依据和采用的标准21.3环境管理部门批复的相关要求91.4自然和社会环境概况111.5环境质量现状及生态环境现状34第二章工程概况372.1项目基本情况372.2原有工程概况392.3兼并重组工程概况452.4设计的主要特点632.5主要技术经济指标64第三章污染物排放及生态破坏分析683.1施工期环境影响分析683.2运营期环境影响分析773.3服务期满后污染排放情况分析923.4“以新带老”措施92第四章污染防治及生态保护措施944.1大气污染防治944.2水污染防治1034.3固体废弃物的综合利用和处置1124.4地表塌陷治理和对生态影响的防护和恢复1194.5水土保持方案1384.6噪声控制142
4.7服务期满后污染防治措施1444.8污染物“双达标”复核144第五章矿井工业场地及地面绿化建设1465.1矿井建设标准1465.2绿化1475.3绿化设计149第六章环境管理及环境监测1516.1环境管理1516.2环境监测1586.3环境管理和监测经费预算1606.4环保设施验收161第七章环境保护投资概算1627.1投资范围1627.2编制依据1627.3环保项目总投资1637.4环保投资比例1637.5矿井环保专篇与环评投资对照说明163第八章结论1658.1结论1658.2存在的问题1678.3建议168'
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