石庄沟煤矿施工组织设计

石庄沟煤矿施工组织设计一、施工组织设计编制原则1、认真贯彻执行国家的各项建设方针，技术经济政策；2、突出以经济效益为中心，以施工方案优化为重点，强化时间观念，力争投资少，工期短，出煤快，效益好；3、合理安排施工顺序，认真组织井巷、土建、机电安装工程的平行交叉作业和均衡施工，抓紧连锁工程和重点工程的施工；4、吸取国内外煤矿建设经验，推广国内外行之有效的新技术、新工艺、新材料和科学管理经验，选用成套的施工设备，不断提高施工机械化程度，发展建筑施工工厂化，采用移动式和装配式设施建井，改善劳动条件，提高劳动生产率；5、在经济合理的前提下，尽可能利用永久设施建井，减少大临工程和措施工程；6、把组织管理工作置于重要位置，做好前提准备工作和施工过渡阶段工作；7、做好人力，物力及财力的综合平衡，确保工程连续均衡施工；8、节约施工用地，把环境保护和绿化工作放在重要位置，做到文明施工，有条件的应及时造地还田；9、根据当地的具体条件，因地制宜就地取材，选择好大宗材料供应基地，降低材料价格和工程成本；10、在煤矿建设中要以施工服务和生活服务为主，面向社会开展多种经营和第三产业，以提高建井期间的经济效益。二、施工组织设计编制依据1、国家颁发的各种经济政策、规程、规范、规定及各种有关文件；2、国家开发银行贷款项目的贷款条件评审报告；3、批准的初步设计、总概算及国家对该建设项目的要求；4、批准的矿区建设组织设计；5、矿井的检查钻地质报告；6、井筒检查孔地质报告；7、建设单位和有关部门、单位签署的各种有关协议、合同等；8、施工单位的技术装备，施工力量，技术水平，以及可能达到的施工机械化程度和工程平均进度指标等。第一章矿井设计简介第一节矿井概况优派能源（新疆）矿业有限公司为新疆煤田地质局一五六队、中国核工业建设集团中核投资有限公司、UPENERGYINVESTMENT(CHINA)LIMITED[中文简称：优派能源（中国）投资矿业有限公司]三方合作，根据优势互补、共同发展的基本原则，发起成立“优派能源（新疆）矿业有限公司”。公司于2005年成立，注册资金一千万美元，公司致力于引进国际先进的经验技术，在新疆建立具有国际先进水平的现代化能源生产企业，加速西部的经济发展。石庄沟煤矿是优派能源（新疆）矿业有限公司在新疆阜康市三个90万t/年矿井之一，也是阜康市的一个重点建设项目。本工程项目建设总造价为86158.03万元，吨煤投资为957.31元。项目建设总资金为85785.37万元，其中：井巷工程投资38247.74万元，土建工程投资为5909.68万元，设备及工器具购置投资为17331.54万元，安装工程投资为6169.45万元，工程建设其他费用投资为5201.09万元，基本预备费投资为7285.95万元，建设期间投资贷款利息为5639.92万元，铺底流动资金为372.66万元。第二节矿井交通位置、气候与地震1.井田位置、范围与交通优派能源（新疆）矿业有限公司阜康石庄沟矿井位于阜康市东40km处白杨河西岸，西部邻新疆阜康市东砂沟井田；东部为优派能源（新疆）矿业有限公司阜康泉水沟矿井。行政区划属阜康市管辖。其地理坐标：东径：88°27′00″～88°29′37″北纬：44°02′48″～44°04′00″中心地理坐标：东径：88°28′18″，北纬：44°03′31″。井田西距阜康市和乌鲁木齐市分别为40km和100km。“乌—奇”公路及“吐—乌—大”高等级公路从井田北部界外3～6km处通过；通往阜康市大黄山煤矿七号井的沥青公路从井田东界外经过，井田有简易公路与之相连，交通比较便利。2.地形地貌井田地处准噶尔盆地东南缘之博格达山北麓低山～丘陵地带，地表植被稀疏。井田内地形比较复杂，沟壑纵横，地形起伏较大，由三工河组砂岩形成的山脊位于井田南部，由火烧岩形成的平梁位于井田北部，山脊和平梁走向与地层走向一致，均为北坡坡度大，多呈单向坡，坡度一般为35°～40°，高差100m左右，南坡坡度较小，在15°～35°之间，高差60～100m，一般由多个小坡组成。井田内总体地势为南高北低，海拔为+1034m～+1338m，相对高差一般100m，最大300m。3.河流水系矿区内季节性河流有泉水沟，泉水沟发育着几个涌水量大小不一的泉或泉群。东界外的白杨河是井田地下水的主要补给源。白杨河常年有水，由南向北穿越井田东部，该河发源于博格达山主峰的冰川区，河水流量随季节而变化，主要由融化的雪水与泉水补给，最大流量在7～8月份，入冬后流量显著降低。根据新疆维吾尔自治区昌吉水文水资源勘测局白杨河观测站2004水文年的观测资料，2004年平均流量2.504m3/s，最大洪流量44m3/s(2004年8月4日)，最小洪流量0.250m3/s(2004年2月28日)，最大流速4.80m/s(2004年8月4日)，最小流速0.21m/s(2004年2月29日)，该局统计的历年最大洪峰流量出现在1994年7月15日，流量为150m3/s。4.气象及地震井田属大陆性干旱—半干旱气侯，夏季炎热少雨，冬季干燥寒冷。年平均日照时数2931.3小时以上；历年来平均气温6.7℃，最高气温出现在7月，极端最高气温41.5℃，最低气温出现在1月，极端最低气温-37℃。矿区一般风力3～4级，最大风力可达7级，4～5月为多风期，夏季主导风向东南，最大风速12m/s，冬季主导风向西北，最大风速13m/s。矿区内降水量小而蒸发量大，年最大蒸发量1702.5mm，年平均蒸发量1578.7mm，以5～9月最大；年平均降水量205.0mm，年最大降水量337.3mm，日最大降水量64.0mm，雨季在6～8月，以阵雨为主，通常11月至翌年4月为积雪期，积雪期达130～150d，最大积雪深度33cm，平均积雪深度19cm，最大冻土深度121cm。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306－2001)，该区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.4s。对应的地震基本烈度为Ⅶ度。第三节矿井地形及地质一、地质构造1．区域地层区域属于天山支脉博格多山北簏，准葛尔盆地南缘，西至乌鲁木齐，向东经米泉、阜康到吉木萨尔，呈东西向不规则狭长地带，地层有晚古生界二叠系，中生界三叠系、侏罗系、新生界第三系、第四系。2．区域构造区域构造位于新疆二级构造单元，北天山优地槽褶皱带北部中央部位，该褶皱带北与准噶尔坳陷接壤，南以博罗科努～阿其库都克超岩石圈断裂为界，呈近东西向展布，南北宽约200km，这是自早古生代开始，历经华力西、印支、燕山及喜马拉雅构造运动，形成的一系列北西西向，近东西向及北东东向的断裂、褶皱及山间盆地。其断裂主要为压性，褶皱均以复背斜形式展现，东部构造形迹呈波浪起伏。3．井田地层井田内基岩为半出露状态，出露地层为中生界三叠系黄山街组、下侏罗统八道湾组、三工河组和新生界第四系。由老到新叙述如下：(1)中生界三叠系黄山街组(T3hs)岩性主由灰、深灰、灰绿、灰黄色泥岩、粉砂岩组成，顶部夹炭质泥岩和薄煤线，为湖相沉积，含植物化石及菱铁矿结核，向东略微变粗。本组地层岩性比较稳定，厚度变化不大，与下伏克拉玛依组(T2-3k)呈整合接触，地层厚度在矿区内控制不全，地层厚度0～103m，平均46m。(2)中生界下侏罗统八道湾组(J1b)八道湾组(J1b)地层呈条带状分布于整个井田，是井田内主要含煤地层，与上覆三工河组地层为整合接触。主要为湖泊—沼泽相沉积，伴有河流相沉积的含煤碎屑沉积岩建造，主要岩性为灰—灰黑色的粉砂岩、细砂岩、砂砾岩和煤层，夹有少量中、粗砂岩。地层总厚为493.59～797.15m，平均厚度638.2m，含煤10层(全区可采、大部可采和局部可采煤层8层)，煤层平均总厚54.53m，含煤系数8.54%。该组地层根据岩性、岩相特征和含煤性的差异，可将其分为上、中、下三段，本井田主要揭露中下段地层，也是井田内主要含煤地层。由老到新分述如下：①侏罗系下统八道湾组下段(J1b1)本段位于侏罗系下统八道湾组底部39号煤层顶板以下，是井田内主要含煤层段。该段位于井田北部，主要岩性以湖沼相沉积的灰—灰黑色的粉砂岩、细砂岩和煤层为主，夹有粗砂岩，是井田内主要的含煤地层。共含煤8层，其中全矿井可采煤层5层，编号自下而上为44、43、42、41和39号煤层；局部可采1层，编号为40号煤层。煤层平均总厚50.14m，平均可采总厚45.69m，地层厚度为190～295m，平均221.25m，含煤系数22.66%。39—43号煤层在地表全部火烧，在地表上呈现出狭长的红色烧变岩带，自西向东横贯本区北部，与下伏三叠系黄山街组(T3hs)呈整合接触。地层厚654m。②侏罗系下统八道湾组中段(J1b2)本段分布于井田中、南部，以34号煤层顶板一套中砂岩、粗砂岩与侏罗系下统八道湾组上段分界。以河流相沉积为主，主要岩性为灰白—深灰色的砂砾岩、粗砂岩、粉砂岩及中、细砂岩和煤层，含煤4层，编号自下而上为38、37、35-36、34号，37号煤为大部可采煤层，35—36号煤为全矿井可采煤层，38、34号煤层只有零星可采点。本段地层在全区均得以控制，其厚度为147.59～194.15m，平均172.35m。③侏罗系下统八道湾组上段(J1b3)分布于井田南部，以34号煤层顶板以上。主要岩性以灰—深灰色的粉砂岩、细砂岩为主，粗砂岩次之，少量炭质泥岩，加4-5层薄煤层，风化严重，不稳定，未编号。仅在井田东部145—4号见到一层未编号的可采煤层。该段地层成煤环境差，控制地层厚度为0～305m，平均244.60m。综上可知，井田内的八道湾组地层经历了湖沼相—河流相—湖沼相的沉积过程，湖沼相环境是主要成煤期，形成的八道湾组下段(J1b1)、中段(J1b2)和上段(J1b3)，这三个含煤段层位稳定，尤其是八道湾组下段(J1b1)的含煤特征明显。(3)中生界下侏罗统三工河组(J1s)分布在井田的南部，以一套灰白色的粗砂岩夹砾岩与八道湾组上段分界。(4)新生界第四系①上更新统(Q3)井田内仅零星分布，主要在白杨河西阶地上，覆盖于侏罗系地层之上。第四系上更新统风区积层(Q3eol)形成黄土层，分布于山包上，以“黄土帽”形态出现，一般厚0～5m。第四系上更新统洪积层(Q3pl)在黄土层下及河流西岸的高阶地上分布，为灰色、黄灰色的砾石层或砂砾层，砾石由各种变质及火成岩构成，未胶结，砾径大小不一，一般3～10cm，分选性及磨圆度较差，一般厚0～10m。第四系上更新统与下伏基岩呈角度不整合接触，厚度0～15m。②全新统(Q4)全新统冲洪积层分布于井田内现代沟谷之中，由砾石、砂、沉积岩碎块等混杂堆积而成。全新统直接覆盖于三叠系或侏罗系之上，与下伏地层呈角度不整合接触。4．井田构造井田位于北天山褶皱带，博格多复背斜以北，准噶尔坳陷区以南的黄山—二工河向斜北翼，总体上构造为地层南倾的单斜构造，走向西向东地层走向沿北东东向延展至144线稍加弯折而呈南东东向，总体走向为近东西向，地层倾角30～60°。含煤地层在走向上和倾向上变化不大，井田内没有发现断层，构造复杂程度划分为简单构造类型。5．烧变岩井田内含煤地层侏罗系下统八道湾组中的39、40、41、42、43和44号煤层因自燃严重，地表上在井田北部形成了一条近东西向的烧变岩带。井田内烧变岩具有以下特征：（1）岩性火烧后的煤层呈灰褐色、黑褐色松散或胶结在一起的渣状物，其含水和透水性很强，局部可见火烧残留的部分，多分布在火烧底界面附近或两组烧变岩的中部，因受强烈的烘烤，虽隐约可见煤层的一些特征，但其物理性质化学性质已发生了不同程度的改变。①煤层火烧影响强烈的围岩，呈浅红、褐、黑褐色熔融状物质，其岩石(层)的原始状态已无法辩认，具致密、坚硬、气孔发育之特征，多为煤层直接顶、底板。②煤层火烧烘烤的围岩，呈浅红、灰白、棕红色，其大多数岩石(层)的原始状态仍清晰可辫，但已比原岩要致密坚硬，由于受烘烤后岩石(层)受重力作用，裂隙较为发育，有较强的透水性及贮水性，主要位于远离火源的外围地带。(2)烧变岩深度据钻探验证和磁法勘探的结果，井田内煤层自燃形成的烧变岩深度大部地段在垂深250～550m左右。(3)平面分布位置沿东西向在本矿井北部侏罗系八道湾组下段38-44号煤层地表露头位置开形成宽100～300m，并呈带状横贯全区，向两端延伸至井田外。井田ΔT磁异常是由火烧层引起，北部正负高异常带为火烧层露头的反映，井田南部中低异常带是隐伏火烧层的反映。二、煤层及煤质1、煤层井田主内要含煤地层为八道湾组下段(J1b1)和八道湾组中段(J1b2)。八道湾组下段(J1b1)地层含7层煤，自下而上分别是45、44、43、42、41、40和39号煤层，其中44、43、42、41和39号为全矿井可采煤层；45号煤层在井田东部144—1和146—2号孔有控制，但均不可采，厚度仅为0.45和0.28m，向西逐渐尖灭；40号为局部可采煤层，143线以西及145、146线浅部可采，层位稳定。该段44-39煤层浅部火烧，在井田北部形成了一条近东西向的烧变岩带。八道湾组中段(J1b2)地层含4层煤，自下而上分别是38、37、35-36、34号煤层，其中35-36号煤层全矿井可采，37号为大部可采，在+750水平以上可采，井田东部146线尖灭，38、34号为不稳定薄煤层，不可采。井田内八道湾组(J1b)含煤地层，控制地层平均厚度565.94m，煤层平均总厚32.79～106.34m，可采总厚62.95m，含煤系数11.12%。井田可采、大部可采及局部可采煤层为44、43、42、41、40、39、37、35-36号共8层煤。1）、44号煤层井田内有12个钻孔控制，煤层浅部全部火烧，146勘探线火烧最深到+500m水平。煤层总厚8.72～24.58m，平均20.50m，总厚度变化系数为20.40%，二级差变化指数为33.29%；可采厚度8.72～24.58m，平均20.24m，可采厚度变化系数为20.61%，二级差变化指数为33.19%；资源量估算厚度8.72～24.20m，平均19.74m，厚度变化系数为21.71%。含0～2层夹矸，岩性多为粉砂岩、炭质泥岩，结构简单，为一全矿井可采的稳定厚煤层。顶板以灰色—灰白色粗砂岩为主，灰黑色—黑色粉砂岩次之；底板以黑色—灰黑色粉砂岩为主，细砂岩次之。与43煤层间距20.01～66.97m，平均31.57m。44煤层具有由浅入深逐渐变厚，从西向东厚度稳定。2）、43号煤层井田内有9个钻孔控制，煤层在浅部火烧，146线火烧最深至+550m水平。煤层总厚3.54～8.30m，平均5.16m，总厚度变化系数为28.5%，二级差变化指数为55.68%；可采厚度3.54～8.30m，平均5.092m，二级差变化指数为60.5%；资源量估算厚度2.88～8.30m，平均4.73m，厚度变化系数为33.68%；含0～2层夹矸，岩性为粉砂岩、炭质泥岩，结构简单，为一全矿井可采的稳定煤层。顶板以深灰色—灰黑色粉砂岩为主，至东部边界逐渐变粗，为灰色—灰白色粗砂岩；底板为深灰色—灰黑色粉砂岩。与42煤层间距25.44～40.00m，平均33.29m。3）、42号煤层井田内有11个钻孔控制，煤层浅部火烧，146线火烧最深至+630m水平。煤层总厚8.11～25.01m，平均16.28m，总厚度变化系数为35.31%，二级差变化指数为77.23%；可采厚度8.11～22.25m，平均15.57m，可采厚度变化系数为32.06%，二级差变化指数为70.59%；资源量估算厚度8.11～21.67m，平均15.37m。含0～2层夹矸，岩性为粉砂岩和炭质泥岩，结构简单，为一全矿井可采的稳定的巨厚煤层。顶板以深灰色—灰黑色粉、细砂岩为主，底板为深灰色—灰黑色粉砂岩。与41煤层间距24.91～44.49m，平均33.28m。煤层厚度由浅到深逐渐变厚，由东到西厚度稳定。4）、41号煤层井田内有12个钻孔控制，煤层浅部火烧。煤层总厚3.67～10.70m，平均7.44m，总厚度变化系数为28.22%，二级差变化指数为54.67%；可采厚度3.67～10.40m，平均7.31m，可采厚度变化系数为30.39%，二级差变化指数为62.09%；资源量估算厚度8.11～21.67m，平均15.37m，厚度变化系数为29.62%；夹矸0～1层，岩性为粉砂岩，结构简单，为一全矿井可采的稳定的煤层。顶板以深灰色—灰黑色粉、细砂岩为主，底板也为深灰色—灰黑色粉、细砂岩。与上部40煤层间距1.12～24.15m，平均8.83m。5）、40号煤层井田内有9个钻孔控制，煤层在浅部火烧，上距39煤层3.33～13.96m，平均9.41m，不含夹矸，结构简单。煤层总厚0.44～3.25m，平均1.14m，总厚度变化系数为82%，二级差变化指数为51.03%；可采厚度0.69～3.25m，平均1.48m，可采厚度变化系数为66.82%；资源量估算厚度0.69～3.25m，平均1.48m，厚度变化系数为66.82%。141线全部可采，145、146线浅部可采，其它均不可采。层位稳定，为局部可采的较稳定的煤层。顶板为灰白色砾岩，厚层状，为全区的对比标志层之一，底板为深灰色—灰黑色粉、细砂岩。6）、39号煤层有12个钻孔控制，煤层在浅部火烧，其中在146线处火烧深度为+750m。上距37号煤层35.92～137.69m，平均93.47m，含夹矸0～4层，岩性为粉砂岩、炭质泥岩，结构简单—较复杂。煤层总厚7.55～24.51m，平均15.20m，总厚度变化系数为37.89%，二级差变化指数为82.85%；可采厚度5.74～17.20m，平均11.24m，可采厚度变化系数为29.99%，二级差变化指数为62.54%；资源量估算厚度4.16～14.93m，平均10.52m，厚度变化系数为30.04%；为全矿井可采的稳定厚煤层。煤层顶板为深灰色粉、细砂岩及灰、灰白色中、粗砂岩，底板以深灰色—灰黑色粉砂岩为主。39号煤层具有浅部厚、深部薄的特点。7）、37号煤层有13个钻孔控制。上距35～36号煤层12.56～69.45m，平均43.59m，含夹矸0～1层，岩性为粉砂岩、炭质泥岩，结构简单。煤层总厚0.10～2.76m，平均0.84m，总厚度变化系数为89.12%，二级差变化指数为99%；可采厚度0.73～2.76m，平均1.46m，可采厚度变化系数为48.51%；资源量估算厚度0.73～2.25m，平均1.38m，厚度变化系数为38.46%；146线不可采，+750m水平以下不可采，为大部可采的较稳定煤层。煤层顶板为深灰色粉、细砂岩及灰、灰白色中、粗砂岩，底板以深灰色—灰黑色粉砂岩为主。37号煤层具有浅部厚、深部薄直至尖灭的特点。8）、35-36号煤层有13个钻孔控制。煤层含夹矸0～2层，岩性为粉砂岩，结构简单。煤层总厚0.66～7.23m，平均2.91m，总厚度变化系数为58.92%，二级差变化指数为70.58%；可采厚度0.66～3.46m，平均可采厚度2.04m，可采厚度变化系数为45.25%，二级差变化指数为68.01%；资源量估算厚度0.66～3.29m，平均1.85m。+750m水平以下不可采，为局部可采的稳定的煤层。煤层顶板和底板均为深灰色—灰黑色粉砂岩。详见可采煤层特征表1-1-1。表1-1-1可采煤层特征表煤层号煤层总厚(m)可采厚度(m)储量估算厚度(m)煤层间距(m)夹矸数结构两极值平均值(点数)两极值平均值(点数)两极值平均值(点数)两极值平均值(点数)35-360.66-7.232.91(13)0.96-3.462.04(13)0.66-3.291.85(13)0-2简单12.56-69.4543.59(5)370.10-2.760.84(13)0.73-2.761.93(6)0.73-2.251.38(6)0-1简单35.92-137.6911.82(4)397.55-24.5115.2(12)5.74-17.211.24(12)4.16-14.9310.52(12)0-4简单～较简单3.33-13.969.41(9)400.44-3.251.44(9)0.69-3.251.48(6)0.69-3.251.48(6)0简单1.12-24.158.83(12)413.67-10.77.44(12)3.67-10.77.31(12)3.67-10.317.20(12)0-1简单24.91-44.4933.28(11)428.11-25.0116.28(11)8.11-22.2515.57(11)8.11-21.6715.37(11)0-2简单25.44-40.0033.29(9)433.54-8.305.16(9)3.54-8.305.09(9)2.88-8.304.73(9)0-2简单20.01-66.9731.57(11)448.72-24.5820.50(11)8.72-24.5820.33(11)8.72-24.2019.86(11)0-2简单2、煤质井田内的煤属低变质烟煤，煤类主要为QM～1/3JM，煤质为特低—低灰、特低硫、低磷分、高挥发分、特高—高热值、含油—富油，且具粘结性高的煤，煤灰熔融性为低熔灰分—高熔灰分的煤，是较好的炼焦配煤，也可以用作单煤高温干馏来制造城市煤气和低温干馏炼油原料；其它煤煤类主要为CY、SN、WY、RN，是良好的火力发电用煤，也是民用和建材工业以及酿造和食品工业的较好燃料。第四节矿井水文地质一、井田水文地质特征井田地处准噶尔盆地东南缘之博格达山北麓低山～丘陵地带，地表植被稀疏，地形以白杨河为界东西各具特点。白杨河西为典型的阶地状地形，南高北低，西高东低。井田总体地势为南高北低，中部高东西低，海拔一般为+1000～+1100m，地形切割中等。白杨河由南向北从井田东部穿越，该河发源于博格达山主峰的冰川区，河水流量随季节而变化，主要由融化的雪水与泉水补给。博格多山山岳冰川及北坡的冰雪融水，构成区外地表水的主要补充来源，也构成本矿井地下水的间接补给来源。流迳本区白杨河水在流迳本区过程中有一定的漏失量，漏失量中有一部分通过渗透补给地下含水层，因此本区河流是地下水含水层的主要补给来源。又因本区含煤岩系上部烧变岩石较为破碎，空间裂隙极其发育，具有一定的储水空间，也是良好的透水通道，因此本区地下水补给比较充足。井田含煤岩系地下水总体表现为由南向北、由西向东迳流，因含水空间发育，故迳流较快。未来生产矿井在井巷开掘时含煤岩系地下水的排泄方式主要为人工抽排，因地下水补给条件较为充足，烧变岩渗透性能较强，正常情况下主要消耗为烧变岩裂隙水顺层渗入到下侏罗统八道湾组含煤岩系承压水。二、含(隔)水层1．第四系冲洪积松散岩类孔隙透水含(不含)水层(H1)根据井田内的含水(透水)特性、成因类型、胶结情形可分为：全新统冲洪积砂砾石含水层(H1－1)，上更新统洪积砂砾石透水不含水层(H1－2)及风积黄土弱透水不含水层(H1－3)。现分述如下：（1）全新统冲洪积砂砾石含水层(H1－1)主要分布于井田东部的白杨河现代河漫滩中，宽度约120～180m，岩性以分选性较差的河流相堆积砾石为主，砾石颗粒直径0.02～0.5m，大者1～1.5m，含水层厚度经1998年的磁法工作证实一般为10.0～17.0m，最厚21.3m。分布于其它冲沟内的冲洪积砂砾石，厚度一般0～2m，含水时期为雨洪期，为间歇性含水层。（2）上更新统洪积砂砾石透水不含水层(H1－2)在井田内集中分布于白杨河两岸的阶地上，岩性为砾石，砾径大小不一，分选及磨圆率较差，厚度0～10m，为透水不含水层。（3）上更新统风积黄土弱透水不含水层(H1－3)广泛分布于山梁台地之上，由灰黄色亚砂土构成，垂向节理较发育，具一定透水性，一般厚0～5m，为弱透水不含水层。2．下侏罗统三工河组河流相粗砂岩弱含水层(H2)三工河组地层平均厚634m，出露在区域黄山—二工河向斜轴部，含水层厚40～65m。含水主体主要为中、粗砂岩及砂砾岩，局部裂隙发育的粉、细砂岩。阜康小黄山区Ⅲ－1钻孔揭露此含水层厚64.98m，单位涌水量0.0018L/s•m，为富水性弱的含水层，水质为中等～强矿化，SO4·Cl·HCO３－K·Na·Ca·Mg型水。该含水层组富水性弱，为弱含水层组。3．下侏罗统八道湾组含煤岩系含(隔)水层（1）八道湾组上部隔水层(G1)为侏罗系八道湾组上段(J1b3)地层，即34号煤层以上。岩性主要以灰—深灰色粉砂岩为主，局部为细砂岩及薄层粗砂岩，砂岩为泥质或钙质胶结，裂隙不发育，本次钻孔没有完全揭露此层段。147—2号抽水实验孔第三次含煤岩系上部抽水可知单位涌水量0.00082L/s·m，渗透系数0.00039m/d，地层呈厚层状，厚度为0～295m，平均厚244.60m，简易水文未见异常，故视为隔水层。（2）八道湾组含煤岩系裂隙含水层(H3)为侏罗系八道湾组中段(J1b2)至侏罗系八道湾组下段(J1b3)44号煤层，该层在全矿井存在，是井田内含煤岩系的主要含水层。含水层岩性以中、粗砂岩、砂砾岩及煤层为主，包含了井田内所有可采煤层(35-36、37、39、40、41、42、43和44)。含水层和隔水层以互层形式组成，煤层之间由粉砂岩、泥岩等隔水层隔离，具承压性，含水层间不具有水力联系，或水力联系弱。据钻孔揭露，含煤岩系含水层厚度82.58～110.34m，平均厚为96.32m，145勘探线火区厚度为273m，146勘探线火区厚度为250m，因此，含水层平均厚为206.44m。水位标高+957.65～+1008.49m。此含水层组富水性弱，透水性差，为弱含水层组。水质为HCO3－SO4－Mg2+(Ca2+)，矿化度2.92～5.22g/L。此含水层主要受大气降水、雪融水、烧变岩潜水的顺层补给。（3）八道湾组下部相对隔水层(G2)为侏罗系八道湾组下段(J1b3)44号煤层下部地层，该层厚120.50～162.70m，平均为143.64m，岩性主要以粉、细砂岩、泥岩和薄煤层为主，含45号煤层和3～4层薄煤线，该地层底部为粗粒相岩石，颜色为灰～灰黑色，致密，泥质胶结占大多数，为相对隔水层。4．三叠系黄山街组(T3hs)相对隔水层(G3)分布在井田北部边界，为灰绿色粉、细砂岩组成，厚0～103m，致密，泥质胶结占大多数，为相对隔水层。5．烧变岩裂隙潜水含水层(H4)烧变岩裂隙潜水含水层由于煤层自燃而产生的巨大裂隙而形成，烧变岩石较为破碎，裂隙相对发育，具有一定的储水空间，另外也是较为良好的透水通道。据钻探验证和磁法勘探的结果，井田主要煤层如44、43、42、41、40、39号等煤层近地表处大部已自燃，地表出露宽度100～300m，烧变岩深度一般为250～550m，44号煤自燃最为发育，烧变岩底界146勘探线最深+500m标高，烧变宽度最大达300m左右，规模极大。地质报告控制火烧底界一般为标高+750m左右，深度约100～200m，其中44号煤层自燃深度最为发育，146—2钻孔验证了火烧底界至+500m标高，火烧深度达到500m。三、地下水与地表水及各含水层间的水力联系1.区域含水层地下水区域含水层地下水对井田地下水的补给，由于井田基岩含水层具成层性，其间只能通过地表的风化裂隙或层间裂隙补给，而且富水性弱，因而其补给量较小。2.地表水根据新疆维吾尔自治区昌吉水文水资源勘测局白杨河观测站2004水文年的观测资料，2004年平均流量2.504m3/s，最大洪流量44m3/s，最小洪流量0.250m3/s。白杨河水流量受季节影响而发生变化，七、八月流量较大，到十月以后锐减；且河水在运动过程中有一定的漏失量，漏失量中有一部分通过渗透补给地下含水层，因此本区河流是地下水含水层的主要补给来源之一。其次，泉水沟的长观泉流量随着河水流量的增减而增减，说明了烧变岩裂隙含水层与地表水有着密切的水力联系，其联系是通过烧变岩中极其发育的裂隙而实现的。烧变岩含水层与地表水的水力联系，可以从所取的水化学分析样的结果中得出结论：白杨河水样的水化学类型为HCO3-—SO42—Ca2+型水；而泉水沟烧变岩中出露的泉的化学类型也为HCO3-—SO42—Ca2+-Mg2+型水，它们的水化学类型相同。因此，地表水是烧变岩裂隙含水层的重要补给来源。3.大气降水大气降水对地下水的补给是很少的，一方面是由于矿区气候干旱，年降水量少(年均205mm)而集中；另一面由于地表坡度大易转为地表迳流，不易补给地下水。四、井田水文地质类型及其复杂程度井田发育的含水层，对未来矿井涌水而言，孔隙含水层仅是地表水补给其它含水层的通道，基岩风化裂隙水规模有限，且不直接充水含水层，基岩裂隙水是直接充水含水层，但其富水性弱，不是决定井田水文地质条件的主要因素，起决定因素的是烧变岩裂隙含水层，裂隙发育，富水性强，和白杨河地表水有水力联系而获得补给能力强，它分布的位置正是主要煤层的上部，恰似一个天然的蓄水池，通过煤层开采或顶板坍塌裂隙极可能进入巷道系统，其单位涌水量可达5.42～7.43L/s·m，富水性极强，确定了矿区水文地质条件属于复杂类型，即二类三型。五、充水因素分析1．矿床充水因素分析根据区域水文地质条件、井田水文地质条件以及矿床在井田内的分布情况，初步查明影响井田矿床充水的主要因素为地表水、地层岩性、大气降水、烧变岩裂隙水、老窑及采空区积水。现分述如下：（1）地表水由南向北穿越井田的白杨河发源于博格达山主峰的冰川区，河水流量随季节而变化，主要由融化的雪水与泉水补给，最大流量在7～8月份，2004年平均流量2.504m3/s，最大洪流量150m3/s，是区域内流量最大的河流。该河不仅流量大，而且河水在运动过程中有一定的漏失量，漏失量中有一部分通过渗透补给地下含水层。1998年曾对白杨河流量进行了五个测站的观测，求得白杨河水在矿区内的漏失量为0.300～0.578m3/s，说明地表水通过第四系孔隙含水层对烧变岩裂隙含水层进行了充足良好的补给，并且补给量很大。因此，白杨河地表水是井田矿床充水的主要来源。（2）地层岩性井田内赋煤地层为侏罗系八道湾组地层，其岩性主要以泥岩、粉砂岩等细颗粒状的岩性为主，局部夹有粗砂岩、砾岩及煤层。通过结合本矿井145-2、147-2孔的抽水试验结果，渗透系数在0.00028～0.010m/d，单位涌水量为0.00082～0.009L/s·m，这表明井田赋煤地层的渗透性差，富水性弱，说明井田赋煤地层岩性不利于矿床充水。位于八道湾地层以北下伏的三叠系地层和上部的三工河、二叠系地层的岩性均以细颗粒状的泥岩、粉砂岩等为主，其地层岩性组合与上述八道湾组赋煤地层岩性组合相似，不利于井田地下水的形成，从而对井田矿床充水作用意义不大。（3）大气降水侏罗系八道湾地层岩性为一套以湖沼相为主夹有河流相的含煤碎屑沉积岩。泥岩、粉砂岩等细颗粒岩石柔软不透水，经风化后，地面坡度较大；砂岩坚硬且厚度大，地表常以陡坎出露，接受降水补给的面积甚微，加上大气降水容易形成地表径流，向地势较低处流淌，因此大气降水对矿床充水的影响较弱。（4）烧变岩裂隙水井田内44、43、42、41、40、39以及38号煤层在地表发生火烧，火烧范围呈条带状东西向展布。岩石受烘烤或火烧后形成烧变岩，其裂隙极其发育，容易接受地表水以及大气降水的补给而形成烧变岩裂隙水，它是井田矿床充水的主要因素。（5）老窑及采空区积水在井田内的废窑，由于关停、废弃时间较长，井内和采空区有一定数量的渗水积存，尤其是东邻矿井八号井在1996年进行井下巷探时，与白杨河河床水沟通，导致矿井整个被淹，积水估计可达3万立方米。由于今后开采的各煤层地处矿床浅部，一旦与废窑或采空区贯通，将会出现老窑或采空区积水直接灌入矿井，因此对矿床的充水，具有一定的可能性。2．生产矿井充水因素分析井田内各煤层主要接受含煤地层和烧变岩含水层地下水直接或间接的充水，当煤层开采到一定深度时，井下采空区达到一定规模后，煤层间的岩层势必坍塌或陷落，其产生的冒裂带与上部烧变岩及采空区沟通造成突水。六、矿井涌水量预计根据地质报告提供资料，矿井+500m水平矿井正常涌水量为6144.70m3/d，最大涌水量9217.05m3/d。第五节矿井开采技术条件一、煤层顶底板条件1、35-36号煤层35-36号煤层直接顶板多为粉砂岩，局部地段为细、中、粗砂岩，直接底板为角砾岩、粗砂岩、中砂岩及粉砂岩。比重2.32～2.83g/cm3，天然容重2.36～2.60g/cm3，含水率0.60%～1.10%，饱和状态下单向抗压强度1.9～14.1MPa，天然状态下单向抗拉强度0.8～3.1MPa，天然状态下抗剪强度0.2～10.1MPa，软化系数0.09～0.44，为不稳定顶底板；其围岩多为细粒粉、细砂岩，结构面为层理面，次为局部地段的节理及裂隙。未来井采中因渗透性弱，相对持水性强，而软化系数远小于0.75，易产生顶板冒落，底板底鼓等工程地质问题。2、37号煤层37号煤层直接顶板多为粉砂岩，局部地段为细、中砂岩，直接底板为粉砂岩、细砂岩，偶见粗砂岩。比重2.58～2.70g/cm3，天然容重2.48～2.56g/cm3，含水率1.00%～1.45%，饱和状态下单向抗压强度2.89～12.6MPa，天然状态下单向抗拉强度1.6～2.5MPa，天然状态下抗剪强度1.6～2.5MPa，软化系数0.16～0.41，显示为不稳定顶底板；其围岩多为细粒相粉、细砂岩，结构面为层理面，次为局部地段的节理及裂隙。未来井采中因渗透性弱，相对持水性强，而软化系数远小于0.75，易产生顶板冒落，底板底鼓等工程地质问题。3、39号煤层39号煤层直接顶板为粗砂岩、砾岩、细砂岩、粉砂岩，比重2.43～2.83g/cm3，天然容重2.35～2.60g/cm3，含水率0.22%～1.17%，饱和状态下单向抗压强度1.40～18.5MPa，天然状态下单向抗拉强度1.8～4.4MPa，天然状态下抗剪强度5.6～11.3MPa，软化系数0.11～0.66；直接底板为粉砂岩，偶见中砂岩、泥岩，比重2.59～2.876g/cm3，天然容重2.40～2.53g/cm3，含水率0.40%～1.78%，饱和状态下单向抗压强度6.6～33.80MPa，天然状态下单向抗拉强度0.9～2.0MPa，天然状态下抗剪强度0.1～7.3MPa，软化系数0.17～0.65。39号煤层顶底板为不稳定顶底板，而且39号煤层围岩多为细粒相粉、细砂岩，结构面为层理面，次为局部地段的节理及裂隙。4、40号煤层40号煤层直接顶板以粉砂岩为主，偶见中砂岩，比重2.64～2.76g/cm3，天然容重2.40～2.53g/cm3，含水率0.40%～1.83%，饱和状态下单向抗压强度7.4～33.8MPa，天然状态下单向抗拉强度0.9～2.0MPa，天然状态下抗剪强度0.1～5.7MPa，软化系数0.17～0.65；直接底板为粉砂岩，比重2.44～2.76g/cm3，天然容重2.38～2.53g/cm3，含水率0.50%～0.83%，饱和状态下单向抗压强度4.1～33.8MPa，天然状态下单向抗拉强度0.9～2.0MPa，天然状态下抗剪强度0.2～5.7MPa，软化系数0.11～0.65。40号煤层底板为不稳定底板，虽然顶板为不稳定—中等稳定顶板，但是41号煤层围岩多为细粒相粉、细砂岩，结构面为层理面，次为局部地段的节理及裂隙。未来井采中因渗透性弱，相对持水性强，而软化系数远小于0.75，易产生顶板冒落，底板底鼓等工程地质问题。5、41号煤层41号煤层直接顶板以粉砂岩为主，偶见中砂岩，比重2.44～2.76g/cm3，天然容重2.38～2.54g/cm3，含水率0.50%～1.78%，饱和状态下单向抗压强度3.6～33.8MPa，天然状态下单向抗拉强度0.7～2.0MPa，天然状态下抗剪强度0.2～7.3MPa，软化系数0.10～0.65；直接底板为粉砂岩，比重2.54～2.78g/cm3，天然容重2.38～2.55g/cm3，含水率0.76%～1.27%，饱和状态下单向抗压强度4.7～14MPa，天然状态下单向抗拉强度0.6～3.0MPa，天然状态下抗剪强度4.4～11.1MPa，软化系数0.16～0.44。41号煤层底板为不稳定底板，虽然顶板为不稳定—中等稳定顶板，但是41号煤层围岩多为细粒相粉、细砂岩，结构面为层理面，次为局部地段的节理及裂隙。未来井采中因渗透性弱，相对持水性强，而软化系数远小于0.75，易产生顶板冒落，底板底鼓等工程地质问题。6、42号煤层42号煤层直接顶板以粉、细砂岩为主，比重2.61～2.78g/cm3，天然容重2.48～2.54g/cm3，含水率0.61%～1.36%，饱和状态下单向抗压强度2.8～15.5MPa，天然状态下单向抗拉强度2.2～3.8MPa，天然状态下抗剪强度4.4～10.7MPa，软化系数0.09～0.69；直接底板多为粉砂岩、中砂岩、细砂岩，偶见砾岩，比重2.35-2.77g/cm3，天然容重2.28～2.60g/cm3，含水率0.3%～1.16%，饱和状态下单向抗压强度3.3～46.9MPa，天然状态下单向抗拉强度1.8～5.2MPa，天然状态下抗剪强度0.2～14.9MPa，软化系数0.16～0.92。42号煤层顶底板为不稳定顶底板，而且42号煤层围岩多为细粒粉、细砂岩，结构面为层理面，次为局部地段的节理及裂隙。未来井采中因渗透性弱，相对持水性强，而软化系数小于0.75，只有个别点为0.92，易产生顶板冒落，底板底鼓等工程地质问题。7、43号煤层43号煤层直接顶板为中、粗砂岩及砾岩，局部粉砂岩，比重2.35～2.77g/cm3，天然容重2.28～2.54g/cm3，含水率0.3%～0.77%，饱和状态下单向抗压强度6.8～46.9MPa，天然状态下单向抗拉强度1.8～5.2MPa，天然状态下抗剪强度0.2～11.6MPa，软化系数0.21～0.92；直接底板为粉砂岩，比重2.46～2.70g/cm3，天然容重2.38～2.53g/cm3，含水率0.50%～0.87%，饱和状态下单向抗压强度4.6～13.5MPa，天然状态下单向抗拉强度2.5～4.8MPa，天然状态下抗剪强度4.9～5.6MPa，软化系数0.29～0.59。43号煤层顶底板为不稳定顶底板，而且43号煤层围岩多为细粒相粉、细砂岩，结构面为层理面，次为局部地段的节理及裂隙。未来井采中因渗透性弱，相对持水性强，而软化系数远小于0.75，易产生顶板冒落，底板底鼓等工程地质问题。8、44号煤层44号煤层直接顶板为粉砂岩、细砂岩，局部粗砂岩及砾岩，比重2.46～2.74g/cm3，天然容重2.32～2.56g/cm3，含水率0.44%～0.96%，饱和状态下单向抗压强度2.5～23.9MPa，天然状态下单向抗拉强度1.7～4.0MPa，天然状态下抗剪强度3.8～8.3MPa，软化系数0.09～0.61；直接底板为粉砂岩，偶见细砂岩，比重2.34～2.76g/cm3，天然容重2.22～2.59g/cm3，含水率0.40%～0.88%，饱和状态下单向抗压强度6.2～39.9MPa，天然状态下单向抗拉强度1.8～4.1MPa，天然状态下抗剪强度0.4～10.4MPa，软化系数0.29～1.18。44号煤层顶板为不稳定底板，虽然底板为不稳定—中等稳定顶板，但是44号煤层围岩多为细粒相粉、细砂岩，结构面为层理面，次为局部地段的节理及裂隙。未来井采中因渗透性弱，相对持水性强，而软化系数小于0.75，个别点大于0.75，易产生顶板冒落，底板底鼓等工程地质问题。二、瓦斯勘探地质报告主要对39、41、42、43、44号煤层的瓦斯成分和瓦斯含量进行了测试，通过对39、41、42、43、44号煤层的瓦斯成分综合分析，井田内煤层由浅到深(即39、41、42、43、44号煤层)瓦斯分带依次为CO2—N2带；CO2—N2带、N2—CH4带；深部为N2—CH4带。各煤层的瓦斯含量CH4一般为0～2.624ml/g可燃质，CO2为0.01～1.568ml/g可燃质说明是瓦斯测试的数据。可采煤层41、42、43号瓦斯含量较高，3层煤瓦斯变化梯度分别为：a41＝90.78；a42＝48.60，a43＝154.48。根据相邻大黄山豫新公司白杨河煤矿2004年的<矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定报告>确定矿井瓦斯相对涌出量为43.47m3/t，绝对瓦斯涌出量为11.51m3/min，相对二氧化碳涌出量为7.93m3/t.大黄山豫新公司白杨河煤矿于2009年6月5日，在位于+700m水平主斜井揭穿石门放炮过程中，造成煤与瓦斯突出。目前矿井在没有揭穿煤层做<矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定报告>之前，矿井按照突出矿井管理。三、煤尘爆炸性井田内各煤层的火焰长度均大于400mm，岩粉量为68%～83%，各煤层煤尘均具有爆炸性。四、煤的自燃性地质勘探报告在6个钻孔中采集了28个煤层燃点试验样品，从试验结果看，各煤层的着火点温度是：氧化样为284℃～383℃，原样为343℃～405℃，还原样为344℃～432℃，△Ｔ为3℃～60℃，属不自燃—很易自燃的煤。五、地温地质勘探报告对本次工作对141-2、141-4、143-1、145-4、147-2、147-3孔进行了简易测温，20～200m以下为增温带，总体地温梯度0.68～1.90℃/hm，其中141-2孔地温梯度每100m增加0.68℃，141-4孔地温梯度每100m增加1.54℃，143-1孔地温梯度为每100m增加1.19℃，145-4孔地温梯度每100m增加1.31℃，147-2孔地温梯度为每100m增加1.80℃，147-3孔地温梯度每100m增加1.90℃，通过测温，未发现高温地层，矿井属于地温正常区。第六节矿井地质储量及生产能力一、井田境界1．矿区范围根据新疆维吾尔自治区国土资源厅采矿许可证（证号6500000813175），井田为一不规则的多边形，东西走向长约2.92km，南北宽约2.09km，面积约7.1572km2。拐点坐标见表1-6-1。表1-6-1井田拐点坐标拐点XY1.50.052.00.003.00.004.00.005.00.006.00.007.00.058.00.359.00.0010.00.00限采标高：+1340m～400m二、资源储量1、地质资源量根据新疆矿产资源储量评审中心“对《新疆准南煤田阜康市白杨河西矿区Ⅱ井田勘探报告》矿产资源储量有关情况的说明”，井田范围内(+400m水平以上)共获得探明的内蕴经济资源量(331)、控制的内蕴经济资源量(332)和推断的内蕴经济资源量(333)9161.28万t，其中探明的内蕴经济资源量(331)：3220.36万t，控制的内蕴经济资源量(332)3769.34万t，推断的内蕴经济的资源量(333)2171.58万t。见表1-6-2。表1-6-2井田内分煤层资源量汇总表煤层编号资源量(万t)331332333331+332+33335-3694.63115.2882.46292.3737045.6102.15147.7539753.45832.87760.822347.144000150.58150.5841532.04613.95264.771410.7642904.641043.61192.262140.5143110.43328.27116.42555.1244825.17789.76502.122117.05合计3220.363769.342171.589133.082．矿井资源/储量评价和分类(1)概况矿井参与地质资源量计算的有可采及局部可采煤层8层，自下而上分别为44、43、42、41、40、39、37、35-36号煤层。其中44煤层可采厚度8.72～24.58m，平均20.24m；43号煤层可采厚度3.54～8.30m，平均5.092m；42号煤层可采厚度8.11～22.25m，平均15.57m；41号煤层可采厚度3.67～10.40m，平均7.31m；40号局部可采煤层可采厚度0.69～3.25m，平均1.48m；39号煤层可采厚度5.74～17.20m，平均11.24m；37号局部可采煤层可采厚度0.73～2.76m，平均1.46m；35-36号局部可采煤层可采厚度0.66～3.46m，平均可采厚度2.04m。根据各煤层的工业指标及其工业利用价值，按照《固体矿产资源/储量分类》GB/T17766标准的要求，从技术、经济效益等方面进行综合分析研究与评价。(2)煤层工业指标的确定本矿井煤炭资源比较丰富，煤层倾角较大，一般30～60°左右，大部地段倾角为35～50°；煤类主要为气煤、焦煤、瘦煤、贫煤、无烟煤和长焰煤等。煤质为特低—低灰、特低硫、低磷分、高挥发分、特高—高热值、含油—富油，且具粘结性高的煤，煤灰熔融性为低熔灰分—高熔灰分的煤，是较好的炼焦配煤。地处非缺煤地区，根据我国的能源政策和煤炭资源状况，按目前煤矿开采的技术经济条件，结合《煤、泥炭地质勘探规范》的要求，井田的一般性工业指标如下：煤层倾角25～45°时：炼焦用煤最低可采厚度为0.60m，长焰煤、不粘煤、弱粘煤、贫煤最低可采厚度为0.70m；煤层倾角大于45°时：炼焦用煤最低可采厚度为0.50m，长焰煤、不粘煤、弱粘煤、贫煤最低可采厚度为0.60m；各煤层最高灰分<40%；最高硫分=3%；最低发热量Qnet.dQ)>17MJ／kg。(3)资源经济意义的划分本报告主要从技术和经济两方面对矿井资源量进行综合分析和评价。本矿井参与地质资源量计算的可采煤层8层，其中44、43、42、41、39号煤层为全矿井可采的中厚、厚煤层，40、37号和35-36号煤层为局部可采的薄煤层，煤层生产能力相对较低。井田各煤层开采技术条件较简单，具有建设现代化中型矿井的条件。井田内含煤地层侏罗系下统八道湾组中的39、40、41、42、43号和44号煤层因自燃严重，地表上在井田北部形成了一条近东西向的烧变岩带。39号至44号煤层火烧带逐渐加深，39号煤层火烧区底界标高大致为+750m水平，各煤层火烧区底界逐渐降低，至44号煤层火烧区底界已降至+550m水平，东部边界已烧至+470m水平。3、矿井工业资源/储量设计矿井+500m水平以上工业资源/储量＝矿井地质资源量＋推断的内蕴经济资源量(333)×0.9(可信度系数)。结果详见表1-6-3。表1-6-3井田范围工业资源/储量汇总表单位：万t煤层编号矿井地质资源量(333)×0.9工业资源/储量35－36292.3774.21284.1237147.7591.94137.53392347.14684.742271.0640150.58135.52135.52411410.76238.291384.28422140.51173.032121.2843555.12104.78543.48442117.05451.912066.84合计9161.281954.428944.124、矿井设计利用资源/储量根据本矿井煤层赋存特点，矿井设计资源/储量按下式计算：矿井设计资源/储量＝矿井工业资源/储量－永久煤柱。结果详见表1-6-4。矿井永久煤柱：(1)矿井边界煤柱井田边界留设30m—140m边界煤柱。(2)火烧区保护煤柱表1-6-4矿井设计资源/储量汇总表单位：万t煤层编号工业资源/储量井田边界保护煤柱火烧区保护煤柱矿井设计资源/储量35－36284.123.18280.9437137.531.35136.18392271.0622.7383.41864.9640135.521.253.980.42411384.2811.3262.41110.58422121.2811.6560.21549.4843543.481.2172.4369.88442066.8410.85657.11398.89合计8944.11125.351726.497092.28火烧区积水在抽排后，在火烧区底界留设垂高不小于50m以上的安全煤柱。(3)断层煤柱根据地质报告，井田内无较大规模断层。5、矿井设计可采储量设计可采储量＝设计资源/储量－工业场地及井筒保护煤柱－大巷煤柱－开采损失。结果详见表1-6-5。(1)工业场地及井筒保护煤柱矿井工业场地及井筒于44号煤层露头以北，未压覆煤层，因此无工业场地及井筒保护煤柱。(2)大巷煤柱经计算+500m水平运输大巷及石门两侧各留40m的保护煤柱。(3)开采损失按规范规定：厚煤层取25%，中厚煤层取20%，薄煤层取15%。表1-6-5矿井设计可采储量汇总表单位：万t开采水平煤层编号设计资源/储量保护煤柱损失开采损失矿井可采储量工业场地及井筒煤柱大巷煤柱小计设计建议井田范围内(+400m以上)35－36280.9450.3950.3946.11177.437136.1847.6747.6717.70294.34391864.96277.633.5281.13316.7661344.94080.4236.560.4737.038.67892.81411110.58180.562.3182.86185.544559.21421549.48384.584.9389.482321068.8243369.88125.721.5127.2248.532297.76441398.89502.150502.15179.348901.4合计7092.281090.4912.671103.161107.364881.76三、矿井工作制度根据《煤炭工业矿井设计规范》，矿井年工作日330d，每天四班作业，其中三班生产，一班准备，地面三班作业，日净提升时间16h。四、矿井设计生产能力矿井生产能力从以下各个方面进行分析论证：1．资源/储量和开采技术条件井田范围内地质资源量9161.28万t，工业资源/储量8944.12万t，矿井设计可采储量4881.76万t。设计矿井有可采及局部可采煤层8层，煤层倾角一般30～60°，大部地段倾角为35～50°，井田内没有发现断层，构造复杂程度划分为简单构造类型。矿井具备90万t/a生产能力的技术条件。2．外部运输条件‘乌-齐’公路和‘吐-乌-大’高等级公路、乌鲁木齐-准东铁路从惊天北部界外3-6km处通过，通往阜康市大黄山煤矿七号井的沥青公路从井田东界经过，外部交通运输条件优越。3．市场需求根据对焦煤市场供求的预测分析，新疆及其周边地区对炼焦用煤的需求远远大于供应，炼焦用煤存在巨大缺口，因此该矿井煤炭销售前景良好。4．设计委托和规划优派能源（新疆）矿业有限公司阜康市石庄沟煤矿设计委托的矿井规模90万t/a。列入《新疆煤炭工业第十一个五年发展规划》，本矿井为新建矿井，矿井设计生产能力为90万t/a。综上所述，并综合考虑多方面因素，确定本矿井设计生产能力为90万t/a。五、矿井服务年限矿井服务年限＝可采储量/(设计生产能力×储量备用系数)建议井田范围内(+400m水平以上)服务年限：A矿井＝4881.76/(90×1.4)=38.74a其中：一水平服务年限：A1＝2599.22/(90×1.4)=20.62a二水平服务年限：A2＝2282.54/(90×1.4)=18.12a第七节矿井开拓一、井口位置及工业场地选择的原则和主要因素（一）井口位置及工业场地选择的原则1.充分考虑地形条件、井田煤层赋存特点、地质构造等因素。2.考虑矿区交通情况和外部公路所处的位置，尽可能靠近外部公路。3.井田开拓开采系统简单，投资少，建井工期短。4.工业场地地势开阔平坦，无不良地质现象，利于生产系统集中布置，土方工程量小。（二）影响矿井开拓和井口位置选择的主要因素1．地形及地质构造经现场踏勘，井田内地形比较复杂，沟壑纵横，地形起伏较大，工业场地选择困难，井田内可供选择的工业场地仅有井田东部泉水沟内一处。井田范围外可供选择的工业场地位于矿井西北部的平坦开阔地。井田总体上构造为地层南倾的单斜构造，总体走向为近东西向，地层倾角30～60°。含煤地层在走向上和倾向上变化不大，井田内没有发现断层，构造复杂程度划分为简单构造类型。2．老窑开采范围井田范围内没有生产矿井，以往小窑的开采历史久远，起始时间无法考证，滥采、乱挖现象较为普遍。沿着35—36号煤层露头开采，采深较浅。从地表残存沿35-36号煤层露头处有条带状塌陷坑及废窑遗迹，可以大致判断在井田内35—36号煤层露头处有8座不知名的废窑，8座废窑开采均较浅，开采最深处仅深100m。3．煤层井田主内主要含煤地层为八道湾组下段和中段，可采及局部可采煤层为44、43、42、41、40、39、37、35-36号，共8层煤，煤层赋存稳定。二、井口数目和位置矿井共设计3条井筒，分别为主、副斜井及立风井。主、副斜井井口布置于井田北部边界以外西北部的平坦开阔地，主、副间距50m。立风井位于井田中部144-2钻孔附近。1、井筒用途、布置及装备主斜井：半圆拱形断面，净宽4.8m，净断面积16.2m2，锚喷支护。井口标高+925m，下部一水平标高+500m，井筒倾角16°，至主井煤仓装载点井筒斜长1542m。装备钢绳芯带式输送机和架空乘人装置(猴车)，担负全矿井提煤、运送人员任务，兼作矿井进风井，设行人台阶，作为矿井安全出口。副斜井：半圆拱形断面，净宽5.0m，净断面积17.3m2，锚喷支护。井口标高+928m，下部一水平标高+500m，井筒倾角16°，斜长1552m。采用双钩串车提升，担负全矿井提矸及运送人员、材料、设备任务，兼作矿井进风井，设行人台阶，作为矿井安全出口。立风井：圆形断面，净直径5m，净断面积19.6m2，锚喷支护。井口标高+1124m，担负矿井主要回风任务，设玻璃钢梯子间，作为矿井安全出口。井筒特征见表1-7-1。表1-7-1井筒特征表井筒名称井口坐标(m)井口标高(m)方位角(°)倾角(°)井筒长度(m)断面积(m2)支护方式XY净掘进厚度(mm)材料主斜井+92531916154216.217.8100锚喷副斜井+92831916155217.319.4100锚喷立风井+11249043419.626.4400料石2、井壁结构井田内第四系地层由洪积砂砾石和风积黄土（亚砂土）组成。洪积砂砾石以灰褐至杂色砂砾为主，上部夹薄层砂、砾石。砾石分选中等，砾径10mm～50mm，少数达100mm以上，呈次棱角状，局部地段底部有半胶结状的砂砾岩。与下伏地层为角度不整合接触。厚度0～18m。根据井筒穿过第四系地层特点，井筒所在位置第四系厚度较薄，厚度0～18m左右，井筒无需采用特殊施工方法，设计确定主、副斜井井筒表土段采用表土明槽开挖后砌碹施工，主、副斜井井筒穿过第四系地层井颈段采用料石砌碹支护，砌碹厚度300～450mm，井筒进入稳定基岩5m后，支护方式改为锚网喷浆支护，锚杆锚深2000mm，间排距800mm，喷射砼厚度100mm。井筒基岩段采用钻爆法施工。三、水平划分及阶段垂高井田内煤层火烧严重，39号至44号煤层火烧带逐渐加深，39号煤层火烧区底界标高大致为+750m水平，40号煤层火烧区底界标高大致为+700m水平，各煤层火烧区底界逐渐降低，至44号煤层火烧区底界+550m水平，东部边界已烧至+500m水平。综合考虑各煤层火烧区底界及火烧区防水煤柱，根据矿井设计生产能力和水平服务年限的要求，井田划分为两个水平开采，一水平标高为+500m水平，二水平标高为+400m水平。因35-36、37煤层未曾火烧，但被以往小窑开采过，在对小窑留设隔离煤柱后，确定其上部回风水平标高为+950m。开采35-36、37煤层时于+700m水平设辅助水平，于+700m--+950m水平间布置轨道上山、运输上山和回风上山，开采35—36、37号煤层。四、大巷布置根据确定的开拓方式，在+500m水平和+520m水平分别布置运输、轨道石门至144勘探线即煤层走向褶曲的轴部的煤层(运输石门长986m，轨道石门长1185m)。井田走向长度较短，煤层沿走向只划分一个采区，因此无集中运输大巷。五、采区划分及开采顺序1、采区划分井田共划分为两个水平，一个水平标高+500m，二水平标高+400m，另在+500m水平上部划分一个辅助水平+700m。对两个水平和辅助水平各划分一个双翼采区，全矿井共划分三个采区。+500m--+700m水平间煤层划分为一采区，+700m辅助水平以上的煤层35—36和37号煤层划分为二采区，+400m--+500m水平间煤层划分为三采区。井田走向长2950m，无大的断裂构造，仅有一个较小褶曲，根据矿井的开拓部署，结合矿井各煤层厚度、煤层自燃发火程度等因素综合考率，将每个水平划分一个双翼采区。采区上山位于褶曲轴部位置，采区东翼长约1700m，西翼长约1250m。2、开采顺序水平：先采一水平再采二水平。采区:矿井投产一采区，在41号煤层开采完毕后，接续二采区，二采区开采完毕后，接续一采区42号及以下各煤层。最后开采三采区。在采区内因采区西翼地层倾角相对较小，大部地段为30～48°；东翼地层倾角较大，大部地段为40～53°，所以矿井先投产一采区西翼的39号煤层，按照循序渐进的原则，在西翼投产工作面生产过程中积累大倾角采煤方法的技术经验后，接续开采东翼煤层。煤层：原则上按照自上而下的煤层顺序进行开采，但在不影响上部煤层开采的前提下也可先期开采下部煤层。因此矿井投产时先期开采一采区的39号煤层，二采区的35—36和37煤层在矿井一采区投产后与其他煤层配采，以达到矿井0.9Mt/a的规模。开采35—36号和37号煤层时，在+700m水平和+950m水平之间布置三条上山，分别是上部轨道上山、上部运输上山、上部回风上山，倾角都为25。长度都为581m。在上山两翼布置工作面回采35—36号和37号煤层。六、采煤工艺根据矿井设计生产能力和煤层开采技术条件，为降低生产成本，减轻工人劳动强度，提高工作面劳动生产率，设计经综合考虑各方面因素后，对平均厚度在3.5m以下的煤层采用走向长壁综合机械化一次采全高采煤法，对平均厚度在3.5m以上的煤层因考虑到本矿井为突出矿井，采用走向长壁综合机械化倾斜分层采煤法。沿煤层走向布置工作面运输顺槽和回风顺槽至采区开采边界，沿倾斜方向布置采煤工作面开切眼。工作面支护采用ZY4800—17/32型液压支架，1台MG250/620—AWD型双滚筒电牵引采煤机割煤，采煤时配备1台SZZ—730/110×2型可弯曲刮板输送机。44号煤层：煤层总厚8.72～24.58m，平均20.50m，可采厚度8.72～24.58m，平均20.24m，对该煤层采用综合机械化分层采煤法，在首采区分为7层开采，工作面采高约3.0m，工作面长100m，每天9个循环，循环进度0.6m，日推进度5.4m。工作面生产能力53.5万t/a。43号煤层：煤层总厚3.54～8.30m，平均5.16m，可采厚度3.54～8.30m，平均5.092m，对该煤层采用走向长壁综合机械化分层采煤法，在首采区分为2层开采，工作面采高约2.3m，工作面长100m，每天9个循环，循环进度0.6m，日推进度5.4m。工作面生产能力42.9万t/a。42煤层：煤层总厚8.11～25.01m，平均16.28m，可采厚度8.11～22.25m，平均15.57m，对该煤层采用走向长壁综合机械化分层采煤法，在首采区分为5层开采，工作面采高约2.8m，工作面长100m，每天9个循环，循环进度0.6m，日推进度5.4m。工作面生产能力49.6万t/a。41煤层：煤层总厚3.67～10.70m，平均7.44m，可采厚度3.67～10.40m，平均7.31m，对该煤层采用走向长壁综合机械化分层采煤法，在首采区分为3层开采，工作面采高约2.3m，工作面长100m，每天9个循环，循环进度0.6m，日推进度5.4m。工作面生产能力41.1万t/a。40煤层：可采厚度0.69～3.25m，平均1.48m，大部可采地段煤层厚度为1.3～2.6m，对该煤层采用走向长壁综合机械化一次采全高采煤法，工作面开帮采高1.3～2.6m，工作面长100m，每天9个循环，循环进度0.6m，日推进度5.4m。工作面生产能力34.9万t/a。39煤层：可采厚度5.74～17.20m，平均11.24m，对该煤层采用走向长壁综合机械化分层采煤法，在首采区分为3层开采，工作面采高约3.2m，工作面长100m，每天9个循环，循环进度0.6m，日推进度5.4m。工作面生产能力58万t/a。37煤层：可采厚度0.69～3.25m，平均1.48m，对该煤层采用走向长壁综合机械化一次采全高采煤法，工作面采高约0.83—1.93m，工作面长100m，每天9个循环，循环进度0.6m，日推进度5.4m。工作面生产能力26.1万t/a。35-36煤层：可采厚度0.69～3.25m，平均1.48m，对该煤层采用走向长壁综合机械化一次采全高采煤法，工作面采高约0.83—1.93m，工作面长100m，每天9个循环，循环进度0.6m，日推进度5.4m。工作面生产能力30.3万t/a。根据国内大倾角综合机械化采煤工艺经验，1个综采工作面的生产能力约50万t/a左右，为达到矿井设计生产能力，投产时设计在一区段西翼39煤层1分层布置1个综采工作面。因考虑到区域防突的瓦斯投放岩石巷道布置在采区的西翼，所以在二区段西翼39煤层1分层布置1个接续工作面。矿井达产时在上山东翼39煤层及西翼40煤层各布置一个采煤工作面，以达到矿井设计产量。因此设计为矿井配备了两个工作面的设备及其配套的供、配电设备，并在通风、运输等方面均按两个工作面考虑。第八节矿井生产设备一、主要采煤机械配置1、回采工作面采煤、运煤设备采煤机：选用型号为MG250/620—AWD型电牵引采煤机，截深600～630mm，滚筒直径1.4～1.8m，牵引速度0～8.7m/min，电机功率930kW，电压1140V。MG250/620—AWD型电牵引采煤机，其主要技术参数如下：采高：1.50～3.4m；装机功率kW620；供电电压V1140；滚筒直径mmφ1400,φ1600,φ1800；截深mm；牵引力kN450～550；牵引速度m/min0～8.7；主机重量t41；可弯曲刮板输送机：选用型号为SGZ—730/110×2型，输送能力为600t/h，槽宽730mm，功率220kW，电压1140V。转载机：选用型号为SZD—730/160型,转载能力为600t/h，功率160kW，电压1140V。破碎机：选用型号为PLM—1000型，破碎能力1000t/h，功率110kW，电压1140V。工作面运输顺槽铺设2条可伸缩带式输送机，总铺设长度1600m，带宽1000mm，输送能力600t/h，功率2×110kW，电压1140V。2、综采工作面液压支架a．顶板管理方式工作面顶板采用全部垮落法管理。b．支护设备选型工作面支护初步选用ZY4800-17/32型综采液压支架。端头处支架组由3—5架支架组成，将3—5架支架用联接件组成一个整体，在支架架间底座前后各设一根防滑千斤顶、顶梁下前后各设一根防倒千斤顶和架尾设一根千斤顶防滑。工作面下端头支护采用ZTHJ11400/17/32型急倾斜横式端头液压支架支护，上端头支护采用π型钢梁和DW30-25/110型单体液压支柱。工作面运输顺槽和回风运输顺槽内超前30m加强支护，支护方式为DW30-25/110型单体液压支柱配铰接顶梁双加强支护。二、主要掘进机械配置掘进机综掘工作面主要担负顺槽掘进任务，综掘巷道配备掘进机、双向可伸缩胶带输送机、局部扇风机等机械化作业线。设备选型如下：掘进机：型号EBZ150I，功率250kW，电压660V。双向可伸缩胶带输送机：型号DSP—1010/650，带宽650mm，功率2×40kW，电压660V。局部扇风机：型号FBDY-N07.3/2×55；风量630～980m3/min，功率2×55kW，电压660V。锚杆打眼安装机：型号MGJ—II；功率12kW，电压660V。运输石门掘进采用钻爆普通掘进，设备选型如下：耙斗装岩机：型号P—30，功率17kW，电压660V。锚杆打眼安装机：型号MGJ—II；功率12kW，电压660V。混凝土搅拌机：P4，功率5.5kW，电压660V。混凝土喷射机：转子II，功率5.5kW，电压660V。局部扇风机：型号FBDY-N07.3/2×55；风量630～980m3/min，功率2×55kW，电压660V。三、主要提