石莊溝煤礦施工組織設計

石莊溝煤礦施工組織設計一、施工組織設計編制原則1、認真貫徹執(zhí)行國家的各項建設方針，技術經濟政策；2、突出以經濟效益為中心，以施工方案優(yōu)化為重點，強化時間觀念，力爭投資少，工期短，出煤快，效益好；3、合理安排施工順序，認真組織井巷、土建、機電安裝工程的平行交叉作業(yè)和均衡施工，抓緊連鎖工程和重點工程的施工；4、吸取國內外煤礦建設經驗，推廣國內外行之有效的新技術、新工藝、新材料和科學管理經驗，選用成套的施工設備，不斷提高施工機械化程度，發(fā)展建筑施工工廠化，采用移動式和裝配式設施建井，改善勞動條件，提高勞動生產率；5、在經濟合理的前提下，盡可能利用永久設施建井，減少大臨工程和措施工程；6、把組織管理工作置于重要位置，做好前提準備工作和施工過渡階段工作；7、做好人力，物力及財力的綜合平衡，確保工程連續(xù)均衡施工；8、節(jié)約施工用地，把環(huán)境保護和綠化工作放在重要位置，做到文明施工，有條件的應及時造地還田；9、根據(jù)當?shù)氐木唧w條件，因地制宜就地取材，選擇好大宗材料供應基地，降低材料價格和工程成本；10、在煤礦建設中要以施工服務和生活服務為主，面向社會開展多種經營和第三產業(yè)，以提高建井期間的經濟效益。二、施工組織設計編制依據(jù)1、國家頒發(fā)的各種經濟政策、規(guī)程、規(guī)范、規(guī)定及各種有關文件；2、國家開發(fā)銀行貸款項目的貸款條件評審報告；3、批準的初步設計、總概算及國家對該建設項目的要求；4、批準的礦區(qū)建設組織設計；5、礦井的檢查鉆地質報告；6、井筒檢查孔地質報告；7、建設單位和有關部門、單位簽署的各種有關協(xié)議、合同等；8、施工單位的技術裝備，施工力量，技術水平，以及可能達到的施工機械化程度和工程平均進度指標等。第一章礦井設計簡介第一節(jié)礦井概況優(yōu)派能源（新疆）礦業(yè)有限公司為新疆煤田地質局一五六隊、中國核工業(yè)建設集團中核投資有限公司、UPENERGYINVESTMENT(CHINA)LIMITED[中文簡稱：優(yōu)派能源（中國）投資礦業(yè)有限公司]三方合作，根據(jù)優(yōu)勢互補、共同發(fā)展的基本原則，發(fā)起成立“優(yōu)派能源（新疆）礦業(yè)有限公司”。公司于2005年成立，注冊資金一千萬美元，公司致力于引進國際先進的經驗技術，在新疆建立具有國際先進水平的現(xiàn)代化能源生產企業(yè)，加速西部的經濟發(fā)展。石莊溝煤礦是優(yōu)派能源（新疆）礦業(yè)有限公司在新疆阜康市三個90萬t/年礦井之一，也是阜康市的一個重點建設項目。本工程項目建設總造價為86158.03萬元，噸煤投資為957.31元。項目建設總資金為85785.37萬元，其中：井巷工程投資38247.74萬元，土建工程投資為5909.68萬元，設備及工器具購置投資為17331.54萬元，安裝工程投資為6169.45萬元，工程建設其他費用投資為5201.09萬元，基本預備費投資為7285.95萬元，建設期間投資貸款利息為5639.92萬元，鋪底流動資金為372.66萬元。第二節(jié)礦井交通位置、氣候與地震1.井田位置、范圍與交通優(yōu)派能源（新疆）礦業(yè)有限公司阜康石莊溝礦井位于阜康市東40km處白楊河西岸，西部鄰新疆阜康市東砂溝井田；東部為優(yōu)派能源（新疆）礦業(yè)有限公司阜康泉水溝礦井。行政區(qū)劃屬阜康市管轄。其地理坐標：東徑：88°27′00″～88°29′37″北緯：44°02′48″～44°04′00″中心地理坐標：東徑：88°28′18″，北緯：44°03′31″。井田西距阜康市和烏魯木齊市分別為40km和100km?！盀酢妗惫芳啊巴隆獮酢蟆备叩燃壒窂木锉辈拷缤?～6km處通過；通往阜康市大黃山煤礦七號井的瀝青公路從井田東界外經過，井田有簡易公路與之相連，交通比較便利。2.地形地貌井田地處準噶爾盆地東南緣之博格達山北麓低山～丘陵地帶，地表植被稀疏。井田內地形比較復雜，溝壑縱橫，地形起伏較大，由三工河組砂巖形成的山脊位于井田南部，由火燒巖形成的平梁位于井田北部，山脊和平梁走向與地層走向一致，均為北坡坡度大，多呈單向坡，坡度一般為35°～40°，高差100m左右，南坡坡度較小，在15°～35°之間，高差60～100m，一般由多個小坡組成。井田內總體地勢為南高北低，海拔為+1034m～+1338m，相對高差一般100m，最大300m。3.河流水系礦區(qū)內季節(jié)性河流有泉水溝，泉水溝發(fā)育著幾個涌水量大小不一的泉或泉群。東界外的白楊河是井田地下水的主要補給源。白楊河常年有水，由南向北穿越井田東部，該河發(fā)源于博格達山主峰的冰川區(qū)，河水流量隨季節(jié)而變化，主要由融化的雪水與泉水補給，最大流量在7～8月份，入冬后流量顯著降低。根據(jù)新疆維吾爾自治區(qū)昌吉水文水資源勘測局白楊河觀測站2004水文年的觀測資料，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)，該局統(tǒng)計的歷年最大洪峰流量出現(xiàn)在1994年7月15日，流量為150m3/s。4.氣象及地震井田屬大陸性干旱—半干旱氣侯，夏季炎熱少雨，冬季干燥寒冷。年平均日照時數(shù)2931.3小時以上；歷年來平均氣溫6.7℃，最高氣溫出現(xiàn)在7月，極端最高氣溫41.5℃，最低氣溫出現(xiàn)在1月，極端最低氣溫-37℃。礦區(qū)一般風力3～4級，最大風力可達7級，4～5月為多風期，夏季主導風向東南，最大風速12m/s，冬季主導風向西北，最大風速13m/s。礦區(qū)內降水量小而蒸發(fā)量大，年最大蒸發(fā)量1702.5mm，年平均蒸發(fā)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，以陣雨為主，通常11月至翌年4月為積雪期，積雪期達130～150d，最大積雪深度33cm，平均積雪深度19cm，最大凍土深度121cm。根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306－2001)，該區(qū)地震動峰值加速度為0.15g，地震動反應譜特征周期為0.4s。對應的地震基本烈度為Ⅶ度。第三節(jié)礦井地形及地質一、地質構造1．區(qū)域地層區(qū)域屬于天山支脈博格多山北簏，準葛爾盆地南緣，西至烏魯木齊，向東經米泉、阜康到吉木薩爾，呈東西向不規(guī)則狹長地帶，地層有晚古生界二疊系，中生界三疊系、侏羅系、新生界第三系、第四系。2．區(qū)域構造區(qū)域構造位于新疆二級構造單元，北天山優(yōu)地槽褶皺帶北部中央部位，該褶皺帶北與準噶爾坳陷接壤，南以博羅科努～阿其庫都克超巖石圈斷裂為界，呈近東西向展布，南北寬約200km，這是自早古生代開始，歷經華力西、印支、燕山及喜馬拉雅構造運動，形成的一系列北西西向，近東西向及北東東向的斷裂、褶皺及山間盆地。其斷裂主要為壓性，褶皺均以復背斜形式展現(xiàn)，東部構造形跡呈波浪起伏。3．井田地層井田內基巖為半出露狀態(tài)，出露地層為中生界三疊系黃山街組、下侏羅統(tǒng)八道灣組、三工河組和新生界第四系。由老到新敘述如下：(1)中生界三疊系黃山街組(T3hs)巖性主由灰、深灰、灰綠、灰黃色泥巖、粉砂巖組成，頂部夾炭質泥巖和薄煤線，為湖相沉積，含植物化石及菱鐵礦結核，向東略微變粗。本組地層巖性比較穩(wěn)定，厚度變化不大，與下伏克拉瑪依組(T2-3k)呈整合接觸，地層厚度在礦區(qū)內控制不全，地層厚度0～103m，平均46m。(2)中生界下侏羅統(tǒng)八道灣組(J1b)八道灣組(J1b)地層呈條帶狀分布于整個井田，是井田內主要含煤地層，與上覆三工河組地層為整合接觸。主要為湖泊—沼澤相沉積，伴有河流相沉積的含煤碎屑沉積巖建造，主要巖性為灰—灰黑色的粉砂巖、細砂巖、砂礫巖和煤層，夾有少量中、粗砂巖。地層總厚為493.59～797.15m，平均厚度638.2m，含煤10層(全區(qū)可采、大部可采和局部可采煤層8層)，煤層平均總厚54.53m，含煤系數(shù)8.54%。該組地層根據(jù)巖性、巖相特征和含煤性的差異，可將其分為上、中、下三段，本井田主要揭露中下段地層，也是井田內主要含煤地層。由老到新分述如下：①侏羅系下統(tǒng)八道灣組下段(J1b1)本段位于侏羅系下統(tǒng)八道灣組底部39號煤層頂板以下，是井田內主要含煤層段。該段位于井田北部，主要巖性以湖沼相沉積的灰—灰黑色的粉砂巖、細砂巖和煤層為主，夾有粗砂巖，是井田內主要的含煤地層。共含煤8層，其中全礦井可采煤層5層，編號自下而上為44、43、42、41和39號煤層；局部可采1層，編號為40號煤層。煤層平均總厚50.14m，平均可采總厚45.69m，地層厚度為190～295m，平均221.25m，含煤系數(shù)22.66%。39—43號煤層在地表全部火燒，在地表上呈現(xiàn)出狹長的紅色燒變巖帶，自西向東橫貫本區(qū)北部，與下伏三疊系黃山街組(T3hs)呈整合接觸。地層厚654m。②侏羅系下統(tǒng)八道灣組中段(J1b2)本段分布于井田中、南部，以34號煤層頂板一套中砂巖、粗砂巖與侏羅系下統(tǒng)八道灣組上段分界。以河流相沉積為主，主要巖性為灰白—深灰色的砂礫巖、粗砂巖、粉砂巖及中、細砂巖和煤層，含煤4層，編號自下而上為38、37、35-36、34號，37號煤為大部可采煤層，35—36號煤為全礦井可采煤層，38、34號煤層只有零星可采點。本段地層在全區(qū)均得以控制，其厚度為147.59～194.15m，平均172.35m。③侏羅系下統(tǒng)八道灣組上段(J1b3)分布于井田南部，以34號煤層頂板以上。主要巖性以灰—深灰色的粉砂巖、細砂巖為主，粗砂巖次之，少量炭質泥巖，加4-5層薄煤層，風化嚴重，不穩(wěn)定，未編號。僅在井田東部145—4號見到一層未編號的可采煤層。該段地層成煤環(huán)境差，控制地層厚度為0～305m，平均244.60m。綜上可知，井田內的八道灣組地層經歷了湖沼相—河流相—湖沼相的沉積過程，湖沼相環(huán)境是主要成煤期，形成的八道灣組下段(J1b1)、中段(J1b2)和上段(J1b3)，這三個含煤段層位穩(wěn)定，尤其是八道灣組下段(J1b1)的含煤特征明顯。(3)中生界下侏羅統(tǒng)三工河組(J1s)分布在井田的南部，以一套灰白色的粗砂巖夾礫巖與八道灣組上段分界。(4)新生界第四系①上更新統(tǒng)(Q3)井田內僅零星分布，主要在白楊河西階地上，覆蓋于侏羅系地層之上。第四系上更新統(tǒng)風區(qū)積層(Q3eol)形成黃土層，分布于山包上，以“黃土帽”形態(tài)出現(xiàn)，一般厚0～5m。第四系上更新統(tǒng)洪積層(Q3pl)在黃土層下及河流西岸的高階地上分布，為灰色、黃灰色的礫石層或砂礫層，礫石由各種變質及火成巖構成，未膠結，礫徑大小不一，一般3～10cm，分選性及磨圓度較差，一般厚0～10m。第四系上更新統(tǒng)與下伏基巖呈角度不整合接觸，厚度0～15m。②全新統(tǒng)(Q4)全新統(tǒng)沖洪積層分布于井田內現(xiàn)代溝谷之中，由礫石、砂、沉積巖碎塊等混雜堆積而成。全新統(tǒng)直接覆蓋于三疊系或侏羅系之上，與下伏地層呈角度不整合接觸。4．井田構造井田位于北天山褶皺帶，博格多復背斜以北，準噶爾坳陷區(qū)以南的黃山—二工河向斜北翼，總體上構造為地層南傾的單斜構造，走向西向東地層走向沿北東東向延展至144線稍加彎折而呈南東東向，總體走向為近東西向，地層傾角30～60°。含煤地層在走向上和傾向上變化不大，井田內沒有發(fā)現(xiàn)斷層，構造復雜程度劃分為簡單構造類型。5．燒變巖井田內含煤地層侏羅系下統(tǒng)八道灣組中的39、40、41、42、43和44號煤層因自燃嚴重，地表上在井田北部形成了一條近東西向的燒變巖帶。井田內燒變巖具有以下特征：（1）巖性火燒后的煤層呈灰褐色、黑褐色松散或膠結在一起的渣狀物，其含水和透水性很強，局部可見火燒殘留的部分，多分布在火燒底界面附近或兩組燒變巖的中部，因受強烈的烘烤，雖隱約可見煤層的一些特征，但其物理性質化學性質已發(fā)生了不同程度的改變。①煤層火燒影響強烈的圍巖，呈淺紅、褐、黑褐色熔融狀物質，其巖石(層)的原始狀態(tài)已無法辯認，具致密、堅硬、氣孔發(fā)育之特征，多為煤層直接頂、底板。②煤層火燒烘烤的圍巖，呈淺紅、灰白、棕紅色，其大多數(shù)巖石(層)的原始狀態(tài)仍清晰可辮，但已比原巖要致密堅硬，由于受烘烤后巖石(層)受重力作用，裂隙較為發(fā)育，有較強的透水性及貯水性，主要位于遠離火源的外圍地帶。(2)燒變巖深度據(jù)鉆探驗證和磁法勘探的結果，井田內煤層自燃形成的燒變巖深度大部地段在垂深250～550m左右。(3)平面分布位置沿東西向在本礦井北部侏羅系八道灣組下段38-44號煤層地表露頭位置開形成寬100～300m，并呈帶狀橫貫全區(qū)，向兩端延伸至井田外。井田ΔT磁異常是由火燒層引起，北部正負高異常帶為火燒層露頭的反映，井田南部中低異常帶是隱伏火燒層的反映。二、煤層及煤質1、煤層井田主內要含煤地層為八道灣組下段(J1b1)和八道灣組中段(J1b2)。八道灣組下段(J1b1)地層含7層煤，自下而上分別是45、44、43、42、41、40和39號煤層，其中44、43、42、41和39號為全礦井可采煤層；45號煤層在井田東部144—1和146—2號孔有控制，但均不可采，厚度僅為0.45和0.28m，向西逐漸尖滅；40號為局部可采煤層，143線以西及145、146線淺部可采，層位穩(wěn)定。該段44-39煤層淺部火燒，在井田北部形成了一條近東西向的燒變巖帶。八道灣組中段(J1b2)地層含4層煤，自下而上分別是38、37、35-36、34號煤層，其中35-36號煤層全礦井可采，37號為大部可采，在+750水平以上可采，井田東部146線尖滅，38、34號為不穩(wěn)定薄煤層，不可采。井田內八道灣組(J1b)含煤地層，控制地層平均厚度565.94m，煤層平均總厚32.79～106.34m，可采總厚62.95m，含煤系數(shù)11.12%。井田可采、大部可采及局部可采煤層為44、43、42、41、40、39、37、35-36號共8層煤。1）、44號煤層井田內有12個鉆孔控制，煤層淺部全部火燒，146勘探線火燒最深到+500m水平。煤層總厚8.72～24.58m，平均20.50m，總厚度變化系數(shù)為20.40%，二級差變化指數(shù)為33.29%；可采厚度8.72～24.58m，平均20.24m，可采厚度變化系數(shù)為20.61%，二級差變化指數(shù)為33.19%；資源量估算厚度8.72～24.20m，平均19.74m，厚度變化系數(shù)為21.71%。含0～2層夾矸，巖性多為粉砂巖、炭質泥巖，結構簡單，為一全礦井可采的穩(wěn)定厚煤層。頂板以灰色—灰白色粗砂巖為主，灰黑色—黑色粉砂巖次之；底板以黑色—灰黑色粉砂巖為主，細砂巖次之。與43煤層間距20.01～66.97m，平均31.57m。44煤層具有由淺入深逐漸變厚，從西向東厚度穩(wěn)定。2）、43號煤層井田內有9個鉆孔控制，煤層在淺部火燒，146線火燒最深至+550m水平。煤層總厚3.54～8.30m，平均5.16m，總厚度變化系數(shù)為28.5%，二級差變化指數(shù)為55.68%；可采厚度3.54～8.30m，平均5.092m，二級差變化指數(shù)為60.5%；資源量估算厚度2.88～8.30m，平均4.73m，厚度變化系數(shù)為33.68%；含0～2層夾矸，巖性為粉砂巖、炭質泥巖，結構簡單，為一全礦井可采的穩(wěn)定煤層。頂板以深灰色—灰黑色粉砂巖為主，至東部邊界逐漸變粗，為灰色—灰白色粗砂巖；底板為深灰色—灰黑色粉砂巖。與42煤層間距25.44～40.00m，平均33.29m。3）、42號煤層井田內有11個鉆孔控制，煤層淺部火燒，146線火燒最深至+630m水平。煤層總厚8.11～25.01m，平均16.28m，總厚度變化系數(shù)為35.31%，二級差變化指數(shù)為77.23%；可采厚度8.11～22.25m，平均15.57m，可采厚度變化系數(shù)為32.06%，二級差變化指數(shù)為70.59%；資源量估算厚度8.11～21.67m，平均15.37m。含0～2層夾矸，巖性為粉砂巖和炭質泥巖，結構簡單，為一全礦井可采的穩(wěn)定的巨厚煤層。頂板以深灰色—灰黑色粉、細砂巖為主，底板為深灰色—灰黑色粉砂巖。與41煤層間距24.91～44.49m，平均33.28m。煤層厚度由淺到深逐漸變厚，由東到西厚度穩(wěn)定。4）、41號煤層井田內有12個鉆孔控制，煤層淺部火燒。煤層總厚3.67～10.70m，平均7.44m，總厚度變化系數(shù)為28.22%，二級差變化指數(shù)為54.67%；可采厚度3.67～10.40m，平均7.31m，可采厚度變化系數(shù)為30.39%，二級差變化指數(shù)為62.09%；資源量估算厚度8.11～21.67m，平均15.37m，厚度變化系數(shù)為29.62%；夾矸0～1層，巖性為粉砂巖，結構簡單，為一全礦井可采的穩(wěn)定的煤層。頂板以深灰色—灰黑色粉、細砂巖為主，底板也為深灰色—灰黑色粉、細砂巖。與上部40煤層間距1.12～24.15m，平均8.83m。5）、40號煤層井田內有9個鉆孔控制，煤層在淺部火燒，上距39煤層3.33～13.96m，平均9.41m，不含夾矸，結構簡單。煤層總厚0.44～3.25m，平均1.14m，總厚度變化系數(shù)為82%，二級差變化指數(shù)為51.03%；可采厚度0.69～3.25m，平均1.48m，可采厚度變化系數(shù)為66.82%；資源量估算厚度0.69～3.25m，平均1.48m，厚度變化系數(shù)為66.82%。141線全部可采，145、146線淺部可采，其它均不可采。層位穩(wěn)定，為局部可采的較穩(wěn)定的煤層。頂板為灰白色礫巖，厚層狀，為全區(qū)的對比標志層之一，底板為深灰色—灰黑色粉、細砂巖。6）、39號煤層有12個鉆孔控制，煤層在淺部火燒，其中在146線處火燒深度為+750m。上距37號煤層35.92～137.69m，平均93.47m，含夾矸0～4層，巖性為粉砂巖、炭質泥巖，結構簡單—較復雜。煤層總厚7.55～24.51m，平均15.20m，總厚度變化系數(shù)為37.89%，二級差變化指數(shù)為82.85%；可采厚度5.74～17.20m，平均11.24m，可采厚度變化系數(shù)為29.99%，二級差變化指數(shù)為62.54%；資源量估算厚度4.16～14.93m，平均10.52m，厚度變化系數(shù)為30.04%；為全礦井可采的穩(wěn)定厚煤層。煤層頂板為深灰色粉、細砂巖及灰、灰白色中、粗砂巖，底板以深灰色—灰黑色粉砂巖為主。39號煤層具有淺部厚、深部薄的特點。7）、37號煤層有13個鉆孔控制。上距35～36號煤層12.56～69.45m，平均43.59m，含夾矸0～1層，巖性為粉砂巖、炭質泥巖，結構簡單。煤層總厚0.10～2.76m，平均0.84m，總厚度變化系數(shù)為89.12%，二級差變化指數(shù)為99%；可采厚度0.73～2.76m，平均1.46m，可采厚度變化系數(shù)為48.51%；資源量估算厚度0.73～2.25m，平均1.38m，厚度變化系數(shù)為38.46%；146線不可采，+750m水平以下不可采，為大部可采的較穩(wěn)定煤層。煤層頂板為深灰色粉、細砂巖及灰、灰白色中、粗砂巖，底板以深灰色—灰黑色粉砂巖為主。37號煤層具有淺部厚、深部薄直至尖滅的特點。8）、35-36號煤層有13個鉆孔控制。煤層含夾矸0～2層，巖性為粉砂巖，結構簡單。煤層總厚0.66～7.23m，平均2.91m，總厚度變化系數(shù)為58.92%，二級差變化指數(shù)為70.58%；可采厚度0.66～3.46m，平均可采厚度2.04m，可采厚度變化系數(shù)為45.25%，二級差變化指數(shù)為68.01%；資源量估算厚度0.66～3.29m，平均1.85m。+750m水平以下不可采，為局部可采的穩(wěn)定的煤層。煤層頂板和底板均為深灰色—灰黑色粉砂巖。詳見可采煤層特征表1-1-1。表1-1-1可采煤層特征表煤層號煤層總厚(m)可采厚度(m)儲量估算厚度(m)煤層間距(m)夾矸數(shù)結構兩極值平均值(點數(shù))兩極值平均值(點數(shù))兩極值平均值(點數(shù))兩極值平均值(點數(shù))35-360.66-7.232.91(13)0.96-3.462.04(13)0.66-3.291.85(13)0-2簡單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簡單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簡單～較簡單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簡單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簡單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簡單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簡單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簡單2、煤質井田內的煤屬低變質煙煤，煤類主要為QM～1/3JM，煤質為特低—低灰、特低硫、低磷分、高揮發(fā)分、特高—高熱值、含油—富油，且具粘結性高的煤，煤灰熔融性為低熔灰分—高熔灰分的煤，是較好的煉焦配煤，也可以用作單煤高溫干餾來制造城市煤氣和低溫干餾煉油原料；其它煤煤類主要為CY、SN、WY、RN，是良好的火力發(fā)電用煤，也是民用和建材工業(yè)以及釀造和食品工業(yè)的較好燃料。第四節(jié)礦井水文地質一、井田水文地質特征井田地處準噶爾盆地東南緣之博格達山北麓低山～丘陵地帶，地表植被稀疏，地形以白楊河為界東西各具特點。白楊河西為典型的階地狀地形，南高北低，西高東低。井田總體地勢為南高北低，中部高東西低，海拔一般為+1000～+1100m，地形切割中等。白楊河由南向北從井田東部穿越，該河發(fā)源于博格達山主峰的冰川區(qū)，河水流量隨季節(jié)而變化，主要由融化的雪水與泉水補給。博格多山山岳冰川及北坡的冰雪融水，構成區(qū)外地表水的主要補充來源，也構成本礦井地下水的間接補給來源。流逕本區(qū)白楊河水在流逕本區(qū)過程中有一定的漏失量，漏失量中有一部分通過滲透補給地下含水層，因此本區(qū)河流是地下水含水層的主要補給來源。又因本區(qū)含煤巖系上部燒變巖石較為破碎，空間裂隙極其發(fā)育，具有一定的儲水空間，也是良好的透水通道，因此本區(qū)地下水補給比較充足。井田含煤巖系地下水總體表現(xiàn)為由南向北、由西向東逕流，因含水空間發(fā)育，故逕流較快。未來生產礦井在井巷開掘時含煤巖系地下水的排泄方式主要為人工抽排，因地下水補給條件較為充足，燒變巖滲透性能較強，正常情況下主要消耗為燒變巖裂隙水順層滲入到下侏羅統(tǒng)八道灣組含煤巖系承壓水。二、含(隔)水層1．第四系沖洪積松散巖類孔隙透水含(不含)水層(H1)根據(jù)井田內的含水(透水)特性、成因類型、膠結情形可分為：全新統(tǒng)沖洪積砂礫石含水層(H1－1)，上更新統(tǒng)洪積砂礫石透水不含水層(H1－2)及風積黃土弱透水不含水層(H1－3)?，F(xiàn)分述如下：（1）全新統(tǒng)沖洪積砂礫石含水層(H1－1)主要分布于井田東部的白楊河現(xiàn)代河漫灘中，寬度約120～180m，巖性以分選性較差的河流相堆積礫石為主，礫石顆粒直徑0.02～0.5m，大者1～1.5m，含水層厚度經1998年的磁法工作證實一般為10.0～17.0m，最厚21.3m。分布于其它沖溝內的沖洪積砂礫石，厚度一般0～2m，含水時期為雨洪期，為間歇性含水層。（2）上更新統(tǒng)洪積砂礫石透水不含水層(H1－2)在井田內集中分布于白楊河兩岸的階地上，巖性為礫石，礫徑大小不一，分選及磨圓率較差，厚度0～10m，為透水不含水層。（3）上更新統(tǒng)風積黃土弱透水不含水層(H1－3)廣泛分布于山梁臺地之上，由灰黃色亞砂土構成，垂向節(jié)理較發(fā)育，具一定透水性，一般厚0～5m，為弱透水不含水層。2．下侏羅統(tǒng)三工河組河流相粗砂巖弱含水層(H2)三工河組地層平均厚634m，出露在區(qū)域黃山—二工河向斜軸部，含水層厚40～65m。含水主體主要為中、粗砂巖及砂礫巖，局部裂隙發(fā)育的粉、細砂巖。阜康小黃山區(qū)Ⅲ－1鉆孔揭露此含水層厚64.98m，單位涌水量0.0018L/s?m，為富水性弱的含水層，水質為中等～強礦化，SO4·Cl·HCO３－K·Na·Ca·Mg型水。該含水層組富水性弱，為弱含水層組。3．下侏羅統(tǒng)八道灣組含煤巖系含(隔)水層（1）八道灣組上部隔水層(G1)為侏羅系八道灣組上段(J1b3)地層，即34號煤層以上。巖性主要以灰—深灰色粉砂巖為主，局部為細砂巖及薄層粗砂巖，砂巖為泥質或鈣質膠結，裂隙不發(fā)育，本次鉆孔沒有完全揭露此層段。147—2號抽水實驗孔第三次含煤巖系上部抽水可知單位涌水量0.00082L/s·m，滲透系數(shù)0.00039m/d，地層呈厚層狀，厚度為0～295m，平均厚244.60m，簡易水文未見異常，故視為隔水層。（2）八道灣組含煤巖系裂隙含水層(H3)為侏羅系八道灣組中段(J1b2)至侏羅系八道灣組下段(J1b3)44號煤層，該層在全礦井存在，是井田內含煤巖系的主要含水層。含水層巖性以中、粗砂巖、砂礫巖及煤層為主，包含了井田內所有可采煤層(35-36、37、39、40、41、42、43和44)。含水層和隔水層以互層形式組成，煤層之間由粉砂巖、泥巖等隔水層隔離，具承壓性，含水層間不具有水力聯(lián)系，或水力聯(lián)系弱。據(jù)鉆孔揭露，含煤巖系含水層厚度82.58～110.34m，平均厚為96.32m，145勘探線火區(qū)厚度為273m，146勘探線火區(qū)厚度為250m，因此，含水層平均厚為206.44m。水位標高+957.65～+1008.49m。此含水層組富水性弱，透水性差，為弱含水層組。水質為HCO3－SO4－Mg2+(Ca2+)，礦化度2.92～5.22g/L。此含水層主要受大氣降水、雪融水、燒變巖潛水的順層補給。（3）八道灣組下部相對隔水層(G2)為侏羅系八道灣組下段(J1b3)44號煤層下部地層，該層厚120.50～162.70m，平均為143.64m，巖性主要以粉、細砂巖、泥巖和薄煤層為主，含45號煤層和3～4層薄煤線，該地層底部為粗粒相巖石，顏色為灰～灰黑色，致密，泥質膠結占大多數(shù)，為相對隔水層。4．三疊系黃山街組(T3hs)相對隔水層(G3)分布在井田北部邊界，為灰綠色粉、細砂巖組成，厚0～103m，致密，泥質膠結占大多數(shù)，為相對隔水層。5．燒變巖裂隙潛水含水層(H4)燒變巖裂隙潛水含水層由于煤層自燃而產生的巨大裂隙而形成，燒變巖石較為破碎，裂隙相對發(fā)育，具有一定的儲水空間，另外也是較為良好的透水通道。據(jù)鉆探驗證和磁法勘探的結果，井田主要煤層如44、43、42、41、40、39號等煤層近地表處大部已自燃，地表出露寬度100～300m，燒變巖深度一般為250～550m，44號煤自燃最為發(fā)育，燒變巖底界146勘探線最深+500m標高，燒變寬度最大達300m左右，規(guī)模極大。地質報告控制火燒底界一般為標高+750m左右，深度約100～200m，其中44號煤層自燃深度最為發(fā)育，146—2鉆孔驗證了火燒底界至+500m標高，火燒深度達到500m。三、地下水與地表水及各含水層間的水力聯(lián)系1.區(qū)域含水層地下水區(qū)域含水層地下水對井田地下水的補給，由于井田基巖含水層具成層性，其間只能通過地表的風化裂隙或層間裂隙補給，而且富水性弱，因而其補給量較小。2.地表水根據(jù)新疆維吾爾自治區(qū)昌吉水文水資源勘測局白楊河觀測站2004水文年的觀測資料，2004年平均流量2.504m3/s，最大洪流量44m3/s，最小洪流量0.250m3/s。白楊河水流量受季節(jié)影響而發(fā)生變化，七、八月流量較大，到十月以后銳減；且河水在運動過程中有一定的漏失量，漏失量中有一部分通過滲透補給地下含水層，因此本區(qū)河流是地下水含水層的主要補給來源之一。其次，泉水溝的長觀泉流量隨著河水流量的增減而增減，說明了燒變巖裂隙含水層與地表水有著密切的水力聯(lián)系，其聯(lián)系是通過燒變巖中極其發(fā)育的裂隙而實現(xiàn)的。燒變巖含水層與地表水的水力聯(lián)系，可以從所取的水化學分析樣的結果中得出結論：白楊河水樣的水化學類型為HCO3-—SO42—Ca2+型水；而泉水溝燒變巖中出露的泉的化學類型也為HCO3-—SO42—Ca2+-Mg2+型水，它們的水化學類型相同。因此，地表水是燒變巖裂隙含水層的重要補給來源。3.大氣降水大氣降水對地下水的補給是很少的，一方面是由于礦區(qū)氣候干旱，年降水量少(年均205mm)而集中；另一面由于地表坡度大易轉為地表逕流，不易補給地下水。四、井田水文地質類型及其復雜程度井田發(fā)育的含水層，對未來礦井涌水而言，孔隙含水層僅是地表水補給其它含水層的通道，基巖風化裂隙水規(guī)模有限，且不直接充水含水層，基巖裂隙水是直接充水含水層，但其富水性弱，不是決定井田水文地質條件的主要因素，起決定因素的是燒變巖裂隙含水層，裂隙發(fā)育，富水性強，和白楊河地表水有水力聯(lián)系而獲得補給能力強，它分布的位置正是主要煤層的上部，恰似一個天然的蓄水池，通過煤層開采或頂板坍塌裂隙極可能進入巷道系統(tǒng)，其單位涌水量可達5.42～7.43L/s·m，富水性極強，確定了礦區(qū)水文地質條件屬于復雜類型，即二類三型。五、充水因素分析1．礦床充水因素分析根據(jù)區(qū)域水文地質條件、井田水文地質條件以及礦床在井田內的分布情況，初步查明影響井田礦床充水的主要因素為地表水、地層巖性、大氣降水、燒變巖裂隙水、老窯及采空區(qū)積水?，F(xiàn)分述如下：（1）地表水由南向北穿越井田的白楊河發(fā)源于博格達山主峰的冰川區(qū)，河水流量隨季節(jié)而變化，主要由融化的雪水與泉水補給，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，是區(qū)域內流量最大的河流。該河不僅流量大，而且河水在運動過程中有一定的漏失量，漏失量中有一部分通過滲透補給地下含水層。1998年曾對白楊河流量進行了五個測站的觀測，求得白楊河水在礦區(qū)內的漏失量為0.300～0.578m3/s，說明地表水通過第四系孔隙含水層對燒變巖裂隙含水層進行了充足良好的補給，并且補給量很大。因此，白楊河地表水是井田礦床充水的主要來源。（2）地層巖性井田內賦煤地層為侏羅系八道灣組地層，其巖性主要以泥巖、粉砂巖等細顆粒狀的巖性為主，局部夾有粗砂巖、礫巖及煤層。通過結合本礦井145-2、147-2孔的抽水試驗結果，滲透系數(shù)在0.00028～0.010m/d，單位涌水量為0.00082～0.009L/s·m，這表明井田賦煤地層的滲透性差，富水性弱，說明井田賦煤地層巖性不利于礦床充水。位于八道灣地層以北下伏的三疊系地層和上部的三工河、二疊系地層的巖性均以細顆粒狀的泥巖、粉砂巖等為主，其地層巖性組合與上述八道灣組賦煤地層巖性組合相似，不利于井田地下水的形成，從而對井田礦床充水作用意義不大。（3）大氣降水侏羅系八道灣地層巖性為一套以湖沼相為主夾有河流相的含煤碎屑沉積巖。泥巖、粉砂巖等細顆粒巖石柔軟不透水，經風化后，地面坡度較大；砂巖堅硬且厚度大，地表常以陡坎出露，接受降水補給的面積甚微，加上大氣降水容易形成地表徑流，向地勢較低處流淌，因此大氣降水對礦床充水的影響較弱。（4）燒變巖裂隙水井田內44、43、42、41、40、39以及38號煤層在地表發(fā)生火燒，火燒范圍呈條帶狀東西向展布。巖石受烘烤或火燒后形成燒變巖，其裂隙極其發(fā)育，容易接受地表水以及大氣降水的補給而形成燒變巖裂隙水，它是井田礦床充水的主要因素。（5）老窯及采空區(qū)積水在井田內的廢窯，由于關停、廢棄時間較長，井內和采空區(qū)有一定數(shù)量的滲水積存，尤其是東鄰礦井八號井在1996年進行井下巷探時，與白楊河河床水溝通，導致礦井整個被淹，積水估計可達3萬立方米。由于今后開采的各煤層地處礦床淺部，一旦與廢窯或采空區(qū)貫通，將會出現(xiàn)老窯或采空區(qū)積水直接灌入礦井，因此對礦床的充水，具有一定的可能性。2．生產礦井充水因素分析井田內各煤層主要接受含煤地層和燒變巖含水層地下水直接或間接的充水，當煤層開采到一定深度時，井下采空區(qū)達到一定規(guī)模后，煤層間的巖層勢必坍塌或陷落，其產生的冒裂帶與上部燒變巖及采空區(qū)溝通造成突水。六、礦井涌水量預計根據(jù)地質報告提供資料，礦井+500m水平礦井正常涌水量為6144.70m3/d，最大涌水量9217.05m3/d。第五節(jié)礦井開采技術條件一、煤層頂?shù)装鍡l件1、35-36號煤層35-36號煤層直接頂板多為粉砂巖，局部地段為細、中、粗砂巖，直接底板為角礫巖、粗砂巖、中砂巖及粉砂巖。比重2.32～2.83g/cm3，天然容重2.36～2.60g/cm3，含水率0.60%～1.10%，飽和狀態(tài)下單向抗壓強度1.9～14.1MPa，天然狀態(tài)下單向抗拉強度0.8～3.1MPa，天然狀態(tài)下抗剪強度0.2～10.1MPa，軟化系數(shù)0.09～0.44，為不穩(wěn)定頂?shù)装?；其圍巖多為細粒粉、細砂巖，結構面為層理面，次為局部地段的節(jié)理及裂隙。未來井采中因滲透性弱，相對持水性強，而軟化系數(shù)遠小于0.75，易產生頂板冒落，底板底鼓等工程地質問題。2、37號煤層37號煤層直接頂板多為粉砂巖，局部地段為細、中砂巖，直接底板為粉砂巖、細砂巖，偶見粗砂巖。比重2.58～2.70g/cm3，天然容重2.48～2.56g/cm3，含水率1.00%～1.45%，飽和狀態(tài)下單向抗壓強度2.89～12.6MPa，天然狀態(tài)下單向抗拉強度1.6～2.5MPa，天然狀態(tài)下抗剪強度1.6～2.5MPa，軟化系數(shù)0.16～0.41，顯示為不穩(wěn)定頂?shù)装?；其圍巖多為細粒相粉、細砂巖，結構面為層理面，次為局部地段的節(jié)理及裂隙。未來井采中因滲透性弱，相對持水性強，而軟化系數(shù)遠小于0.75，易產生頂板冒落，底板底鼓等工程地質問題。3、39號煤層39號煤層直接頂板為粗砂巖、礫巖、細砂巖、粉砂巖，比重2.43～2.83g/cm3，天然容重2.35～2.60g/cm3，含水率0.22%～1.17%，飽和狀態(tài)下單向抗壓強度1.40～18.5MPa，天然狀態(tài)下單向抗拉強度1.8～4.4MPa，天然狀態(tài)下抗剪強度5.6～11.3MPa，軟化系數(shù)0.11～0.66；直接底板為粉砂巖，偶見中砂巖、泥巖，比重2.59～2.876g/cm3，天然容重2.40～2.53g/cm3，含水率0.40%～1.78%，飽和狀態(tài)下單向抗壓強度6.6～33.80MPa，天然狀態(tài)下單向抗拉強度0.9～2.0MPa，天然狀態(tài)下抗剪強度0.1～7.3MPa，軟化系數(shù)0.17～0.65。39號煤層頂?shù)装鍨椴环€(wěn)定頂?shù)装?，而?9號煤層圍巖多為細粒相粉、細砂巖，結構面為層理面，次為局部地段的節(jié)理及裂隙。4、40號煤層40號煤層直接頂板以粉砂巖為主，偶見中砂巖，比重2.64～2.76g/cm3，天然容重2.40～2.53g/cm3，含水率0.40%～1.83%，飽和狀態(tài)下單向抗壓強度7.4～33.8MPa，天然狀態(tài)下單向抗拉強度0.9～2.0MPa，天然狀態(tài)下抗剪強度0.1～5.7MPa，軟化系數(shù)0.17～0.65；直接底板為粉砂巖，比重2.44～2.76g/cm3，天然容重2.38～2.53g/cm3，含水率0.50%～0.83%，飽和狀態(tài)下單向抗壓強度4.1～33.8MPa，天然狀態(tài)下單向抗拉強度0.9～2.0MPa，天然狀態(tài)下抗剪強度0.2～5.7MPa，軟化系數(shù)0.11～0.65。40號煤層底板為不穩(wěn)定底板，雖然頂板為不穩(wěn)定—中等穩(wěn)定頂板，但是41號煤層圍巖多為細粒相粉、細砂巖，結構面為層理面，次為局部地段的節(jié)理及裂隙。未來井采中因滲透性弱，相對持水性強，而軟化系數(shù)遠小于0.75，易產生頂板冒落，底板底鼓等工程地質問題。5、41號煤層41號煤層直接頂板以粉砂巖為主，偶見中砂巖，比重2.44～2.76g/cm3，天然容重2.38～2.54g/cm3，含水率0.50%～1.78%，飽和狀態(tài)下單向抗壓強度3.6～33.8MPa，天然狀態(tài)下單向抗拉強度0.7～2.0MPa，天然狀態(tài)下抗剪強度0.2～7.3MPa，軟化系數(shù)0.10～0.65；直接底板為粉砂巖，比重2.54～2.78g/cm3，天然容重2.38～2.55g/cm3，含水率0.76%～1.27%，飽和狀態(tài)下單向抗壓強度4.7～14MPa，天然狀態(tài)下單向抗拉強度0.6～3.0MPa，天然狀態(tài)下抗剪強度4.4～11.1MPa，軟化系數(shù)0.16～0.44。41號煤層底板為不穩(wěn)定底板，雖然頂板為不穩(wěn)定—中等穩(wěn)定頂板，但是41號煤層圍巖多為細粒相粉、細砂巖，結構面為層理面，次為局部地段的節(jié)理及裂隙。未來井采中因滲透性弱，相對持水性強，而軟化系數(shù)遠小于0.75，易產生頂板冒落，底板底鼓等工程地質問題。6、42號煤層42號煤層直接頂板以粉、細砂巖為主，比重2.61～2.78g/cm3，天然容重2.48～2.54g/cm3，含水率0.61%～1.36%，飽和狀態(tài)下單向抗壓強度2.8～15.5MPa，天然狀態(tài)下單向抗拉強度2.2～3.8MPa，天然狀態(tài)下抗剪強度4.4～10.7MPa，軟化系數(shù)0.09～0.69；直接底板多為粉砂巖、中砂巖、細砂巖，偶見礫巖，比重2.35-2.77g/cm3，天然容重2.28～2.60g/cm3，含水率0.3%～1.16%，飽和狀態(tài)下單向抗壓強度3.3～46.9MPa，天然狀態(tài)下單向抗拉強度1.8～5.2MPa，天然狀態(tài)下抗剪強度0.2～14.9MPa，軟化系數(shù)0.16～0.92。42號煤層頂?shù)装鍨椴环€(wěn)定頂?shù)装?，而?2號煤層圍巖多為細粒粉、細砂巖，結構面為層理面，次為局部地段的節(jié)理及裂隙。未來井采中因滲透性弱，相對持水性強，而軟化系數(shù)小于0.75，只有個別點為0.92，易產生頂板冒落，底板底鼓等工程地質問題。7、43號煤層43號煤層直接頂板為中、粗砂巖及礫巖，局部粉砂巖，比重2.35～2.77g/cm3，天然容重2.28～2.54g/cm3，含水率0.3%～0.77%，飽和狀態(tài)下單向抗壓強度6.8～46.9MPa，天然狀態(tài)下單向抗拉強度1.8～5.2MPa，天然狀態(tài)下抗剪強度0.2～11.6MPa，軟化系數(shù)0.21～0.92；直接底板為粉砂巖，比重2.46～2.70g/cm3，天然容重2.38～2.53g/cm3，含水率0.50%～0.87%，飽和狀態(tài)下單向抗壓強度4.6～13.5MPa，天然狀態(tài)下單向抗拉強度2.5～4.8MPa，天然狀態(tài)下抗剪強度4.9～5.6MPa，軟化系數(shù)0.29～0.59。43號煤層頂?shù)装鍨椴环€(wěn)定頂?shù)装?，而?3號煤層圍巖多為細粒相粉、細砂巖，結構面為層理面，次為局部地段的節(jié)理及裂隙。未來井采中因滲透性弱，相對持水性強，而軟化系數(shù)遠小于0.75，易產生頂板冒落，底板底鼓等工程地質問題。8、44號煤層44號煤層直接頂板為粉砂巖、細砂巖，局部粗砂巖及礫巖，比重2.46～2.74g/cm3，天然容重2.32～2.56g/cm3，含水率0.44%～0.96%，飽和狀態(tài)下單向抗壓強度2.5～23.9MPa，天然狀態(tài)下單向抗拉強度1.7～4.0MPa，天然狀態(tài)下抗剪強度3.8～8.3MPa，軟化系數(shù)0.09～0.61；直接底板為粉砂巖，偶見細砂巖，比重2.34～2.76g/cm3，天然容重2.22～2.59g/cm3，含水率0.40%～0.88%，飽和狀態(tài)下單向抗壓強度6.2～39.9MPa，天然狀態(tài)下單向抗拉強度1.8～4.1MPa，天然狀態(tài)下抗剪強度0.4～10.4MPa，軟化系數(shù)0.29～1.18。44號煤層頂板為不穩(wěn)定底板，雖然底板為不穩(wěn)定—中等穩(wěn)定頂板，但是44號煤層圍巖多為細粒相粉、細砂巖，結構面為層理面，次為局部地段的節(jié)理及裂隙。未來井采中因滲透性弱，相對持水性強，而軟化系數(shù)小于0.75，個別點大于0.75，易產生頂板冒落，底板底鼓等工程地質問題。二、瓦斯勘探地質報告主要對39、41、42、43、44號煤層的瓦斯成分和瓦斯含量進行了測試，通過對39、41、42、43、44號煤層的瓦斯成分綜合分析，井田內煤層由淺到深(即39、41、42、43、44號煤層)瓦斯分帶依次為CO2—N2帶；CO2—N2帶、N2—CH4帶；深部為N2—CH4帶。各煤層的瓦斯含量CH4一般為0～2.624ml/g可燃質，CO2為0.01～1.568ml/g可燃質說明是瓦斯測試的數(shù)據(jù)。可采煤層41、42、43號瓦斯含量較高，3層煤瓦斯變化梯度分別為：a41＝90.78；a42＝48.60，a43＝154.48。根據(jù)相鄰大黃山豫新公司白楊河煤礦2004年的<礦井瓦斯等級和二氧化碳涌出量鑒定報告>確定礦井瓦斯相對涌出量為43.47m3/t，絕對瓦斯涌出量為11.51m3/min，相對二氧化碳涌出量為7.93m3/t.大黃山豫新公司白楊河煤礦于2009年6月5日，在位于+700m水平主斜井揭穿石門放炮過程中，造成煤與瓦斯突出。目前礦井在沒有揭穿煤層做<礦井瓦斯等級和二氧化碳涌出量鑒定報告>之前，礦井按照突出礦井管理。三、煤塵爆炸性井田內各煤層的火焰長度均大于400mm，巖粉量為68%～83%，各煤層煤塵均具有爆炸性。四、煤的自燃性地質勘探報告在6個鉆孔中采集了28個煤層燃點試驗樣品，從試驗結果看，各煤層的著火點溫度是：氧化樣為284℃～383℃，原樣為343℃～405℃，還原樣為344℃～432℃，△Ｔ為3℃～60℃，屬不自燃—很易自燃的煤。五、地溫地質勘探報告對本次工作對141-2、141-4、143-1、145-4、147-2、147-3孔進行了簡易測溫，20～200m以下為增溫帶，總體地溫梯度0.68～1.90℃/hm，其中141-2孔地溫梯度每100m增加0.68℃，141-4孔地溫梯度每100m增加1.54℃，143-1孔地溫梯度為每100m增加1.19℃，145-4孔地溫梯度每100m增加1.31℃，147-2孔地溫梯度為每100m增加1.80℃，147-3孔地溫梯度每100m增加1.90℃，通過測溫，未發(fā)現(xiàn)高溫地層，礦井屬于地溫正常區(qū)。第六節(jié)礦井地質儲量及生產能力一、井田境界1．礦區(qū)范圍根據(jù)新疆維吾爾自治區(qū)國土資源廳采礦許可證（證號6500000813175），井田為一不規(guī)則的多邊形，東西走向長約2.92km，南北寬約2.09km，面積約7.1572km2。拐點坐標見表1-6-1。表1-6-1井田拐點坐標拐點XY1.50.052.00.003.00.004.00.005.00.006.00.007.00.058.00.359.00.0010.00.00限采標高：+1340m～400m二、資源儲量1、地質資源量根據(jù)新疆礦產資源儲量評審中心“對《新疆準南煤田阜康市白楊河西礦區(qū)Ⅱ井田勘探報告》礦產資源儲量有關情況的說明”，井田范圍內(+400m水平以上)共獲得探明的內蘊經濟資源量(331)、控制的內蘊經濟資源量(332)和推斷的內蘊經濟資源量(333)9161.28萬t，其中探明的內蘊經濟資源量(331)：3220.36萬t，控制的內蘊經濟資源量(332)3769.34萬t，推斷的內蘊經濟的資源量(333)2171.58萬t。見表1-6-2。表1-6-2井田內分煤層資源量匯總表煤層編號資源量(萬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合計3220.363769.342171.589133.082．礦井資源/儲量評價和分類(1)概況礦井參與地質資源量計算的有可采及局部可采煤層8層，自下而上分別為44、43、42、41、40、39、37、35-36號煤層。其中44煤層可采厚度8.72～24.58m，平均20.24m；43號煤層可采厚度3.54～8.30m，平均5.092m；42號煤層可采厚度8.11～22.25m，平均15.57m；41號煤層可采厚度3.67～10.40m，平均7.31m；40號局部可采煤層可采厚度0.69～3.25m，平均1.48m；39號煤層可采厚度5.74～17.20m，平均11.24m；37號局部可采煤層可采厚度0.73～2.76m，平均1.46m；35-36號局部可采煤層可采厚度0.66～3.46m，平均可采厚度2.04m。根據(jù)各煤層的工業(yè)指標及其工業(yè)利用價值，按照《固體礦產資源/儲量分類》GB/T17766標準的要求，從技術、經濟效益等方面進行綜合分析研究與評價。(2)煤層工業(yè)指標的確定本礦井煤炭資源比較豐富，煤層傾角較大，一般30～60°左右，大部地段傾角為35～50°；煤類主要為氣煤、焦煤、瘦煤、貧煤、無煙煤和長焰煤等。煤質為特低—低灰、特低硫、低磷分、高揮發(fā)分、特高—高熱值、含油—富油，且具粘結性高的煤，煤灰熔融性為低熔灰分—高熔灰分的煤，是較好的煉焦配煤。地處非缺煤地區(qū)，根據(jù)我國的能源政策和煤炭資源狀況，按目前煤礦開采的技術經濟條件，結合《煤、泥炭地質勘探規(guī)范》的要求，井田的一般性工業(yè)指標如下：煤層傾角25～45°時：煉焦用煤最低可采厚度為0.60m，長焰煤、不粘煤、弱粘煤、貧煤最低可采厚度為0.70m；煤層傾角大于45°時：煉焦用煤最低可采厚度為0.50m，長焰煤、不粘煤、弱粘煤、貧煤最低可采厚度為0.60m；各煤層最高灰分<40%；最高硫分=3%；最低發(fā)熱量Qnet.dQ)>17MJ／kg。(3)資源經濟意義的劃分本報告主要從技術和經濟兩方面對礦井資源量進行綜合分析和評價。本礦井參與地質資源量計算的可采煤層8層，其中44、43、42、41、39號煤層為全礦井可采的中厚、厚煤層，40、37號和35-36號煤層為局部可采的薄煤層，煤層生產能力相對較低。井田各煤層開采技術條件較簡單，具有建設現(xiàn)代化中型礦井的條件。井田內含煤地層侏羅系下統(tǒng)八道灣組中的39、40、41、42、43號和44號煤層因自燃嚴重，地表上在井田北部形成了一條近東西向的燒變巖帶。39號至44號煤層火燒帶逐漸加深，39號煤層火燒區(qū)底界標高大致為+750m水平，各煤層火燒區(qū)底界逐漸降低，至44號煤層火燒區(qū)底界已降至+550m水平，東部邊界已燒至+470m水平。3、礦井工業(yè)資源/儲量設計礦井+500m水平以上工業(yè)資源/儲量＝礦井地質資源量＋推斷的內蘊經濟資源量(333)×0.9(可信度系數(shù))。結果詳見表1-6-3。表1-6-3井田范圍工業(yè)資源/儲量匯總表單位：萬t煤層編號礦井地質資源量(333)×0.9工業(yè)資源/儲量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合計9161.281954.428944.124、礦井設計利用資源/儲量根據(jù)本礦井煤層賦存特點，礦井設計資源/儲量按下式計算：礦井設計資源/儲量＝礦井工業(yè)資源/儲量－永久煤柱。結果詳見表1-6-4。礦井永久煤柱：(1)礦井邊界煤柱井田邊界留設30m—140m邊界煤柱。(2)火燒區(qū)保護煤柱表1-6-4礦井設計資源/儲量匯總表單位：萬t煤層編號工業(yè)資源/儲量井田邊界保護煤柱火燒區(qū)保護煤柱礦井設計資源/儲量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合計8944.11125.351726.497092.28火燒區(qū)積水在抽排后，在火燒區(qū)底界留設垂高不小于50m以上的安全煤柱。(3)斷層煤柱根據(jù)地質報告，井田內無較大規(guī)模斷層。5、礦井設計可采儲量設計可采儲量＝設計資源/儲量－工業(yè)場地及井筒保護煤柱－大巷煤柱－開采損失。結果詳見表1-6-5。(1)工業(yè)場地及井筒保護煤柱礦井工業(yè)場地及井筒于44號煤層露頭以北，未壓覆煤層，因此無工業(yè)場地及井筒保護煤柱。(2)大巷煤柱經計算+500m水平運輸大巷及石門兩側各留40m的保護煤柱。(3)開采損失按規(guī)范規(guī)定：厚煤層取25%，中厚煤層取20%，薄煤層取15%。表1-6-5礦井設計可采儲量匯總表單位：萬t開采水平煤層編號設計資源/儲量保護煤柱損失開采損失礦井可采儲量工業(yè)場地及井筒煤柱大巷煤柱小計設計建議井田范圍內(+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合計7092.281090.4912.671103.161107.364881.76三、礦井工作制度根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》，礦井年工作日330d，每天四班作業(yè)，其中三班生產，一班準備，地面三班作業(yè)，日凈提升時間16h。四、礦井設計生產能力礦井生產能力從以下各個方面進行分析論證：1．資源/儲量和開采技術條件井田范圍內地質資源量9161.28萬t，工業(yè)資源/儲量8944.12萬t，礦井設計可采儲量4881.76萬t。設計礦井有可采及局部可采煤層8層，煤層傾角一般30～60°，大部地段傾角為35～50°，井田內沒有發(fā)現(xiàn)斷層，構造復雜程度劃分為簡單構造類型。礦井具備90萬t/a生產能力的技術條件。2．外部運輸條件‘烏-齊’公路和‘吐-烏-大’高等級公路、烏魯木齊-準東鐵路從驚天北部界外3-6km處通過，通往阜康市大黃山煤礦七號井的瀝青公路從井田東界經過，外部交通運輸條件優(yōu)越。3．市場需求根據(jù)對焦煤市場供求的預測分析，新疆及其周邊地區(qū)對煉焦用煤的需求遠遠大于供應，煉焦用煤存在巨大缺口，因此該礦井煤炭銷售前景良好。4．設計委托和規(guī)劃優(yōu)派能源（新疆）礦業(yè)有限公司阜康市石莊溝煤礦設計委托的礦井規(guī)模90萬t/a。列入《新疆煤炭工業(yè)第十一個五年發(fā)展規(guī)劃》，本礦井為新建礦井，礦井設計生產能力為90萬t/a。綜上所述，并綜合考慮多方面因素，確定本礦井設計生產能力為90萬t/a。五、礦井服務年限礦井服務年限＝可采儲量/(設計生產能力×儲量備用系數(shù))建議井田范圍內(+400m水平以上)服務年限：A礦井＝4881.76/(90×1.4)=38.74a其中：一水平服務年限：A1＝2599.22/(90×1.4)=20.62a二水平服務年限：A2＝2282.54/(90×1.4)=18.12a第七節(jié)礦井開拓一、井口位置及工業(yè)場地選擇的原則和主要因素（一）井口位置及工業(yè)場地選擇的原則1.充分考慮地形條件、井田煤層賦存特點、地質構造等因素。2.考慮礦區(qū)交通情況和外部公路所處的位置，盡可能靠近外部公路。3.井田開拓開采系統(tǒng)簡單，投資少，建井工期短。4.工業(yè)場地地勢開闊平坦，無不良地質現(xiàn)象，利于生產系統(tǒng)集中布置，土方工程量小。（二）影響礦井開拓和井口位置選擇的主要因素1．地形及地質構造經現(xiàn)場踏勘，井田內地形比較復雜，溝壑縱橫，地形起伏較大，工業(yè)場地選擇困難，井田內可供選擇的工業(yè)場地僅有井田東部泉水溝內一處。井田范圍外可供選擇的工業(yè)場地位于礦井西北部的平坦開闊地。井田總體上構造為地層南傾的單斜構造，總體走向為近東西向，地層傾角30～60°。含煤地層在走向上和傾向上變化不大，井田內沒有發(fā)現(xiàn)斷層，構造復雜程度劃分為簡單構造類型。2．老窯開采范圍井田范圍內沒有生產礦井，以往小窯的開采歷史久遠，起始時間無法考證，濫采、亂挖現(xiàn)象較為普遍。沿著35—36號煤層露頭開采，采深較淺。從地表殘存沿35-36號煤層露頭處有條帶狀塌陷坑及廢窯遺跡，可以大致判斷在井田內35—36號煤層露頭處有8座不知名的廢窯，8座廢窯開采均較淺，開采最深處僅深100m。3．煤層井田主內主要含煤地層為八道灣組下段和中段，可采及局部可采煤層為44、43、42、41、40、39、37、35-36號，共8層煤，煤層賦存穩(wěn)定。二、井口數(shù)目和位置礦井共設計3條井筒，分別為主、副斜井及立風井。主、副斜井井口布置于井田北部邊界以外西北部的平坦開闊地，主、副間距50m。立風井位于井田中部144-2鉆孔附近。1、井筒用途、布置及裝備主斜井：半圓拱形斷面，凈寬4.8m，凈斷面積16.2m2，錨噴支護。井口標高+925m，下部一水平標高+500m，井筒傾角16°，至主井煤倉裝載點井筒斜長1542m。裝備鋼繩芯帶式輸送機和架空乘人裝置(猴車)，擔負全礦井提煤、運送人員任務，兼作礦井進風井，設行人臺階，作為礦井安全出口。副斜井：半圓拱形斷面，凈寬5.0m，凈斷面積17.3m2，錨噴支護。井口標高+928m，下部一水平標高+500m，井筒傾角16°，斜長1552m。采用雙鉤串車提升，擔負全礦井提矸及運送人員、材料、設備任務，兼作礦井進風井，設行人臺階，作為礦井安全出口。立風井：圓形斷面，凈直徑5m，凈斷面積19.6m2，錨噴支護。井口標高+1124m，擔負礦井主要回風任務，設玻璃鋼梯子間，作為礦井安全出口。井筒特征見表1-7-1。表1-7-1井筒特征表井筒名稱井口坐標(m)井口標高(m)方位角(°)傾角(°)井筒長度(m)斷面積(m2)支護方式XY凈掘進厚度(mm)材料主斜井+92531916154216.217.8100錨噴副斜井+92831916155217.319.4100錨噴立風井+11249043419.626.4400料石2、井壁結構井田內第四系地層由洪積砂礫石和風積黃土（亞砂土）組成。洪積砂礫石以灰褐至雜色砂礫為主，上部夾薄層砂、礫石。礫石分選中等，礫徑10mm～50mm，少數(shù)達100mm以上，呈次棱角狀，局部地段底部有半膠結狀的砂礫巖。與下伏地層為角度不整合接觸。厚度0～18m。根據(jù)井筒穿過第四系地層特點，井筒所在位置第四系厚度較薄，厚度0～18m左右，井筒無需采用特殊施工方法，設計確定主、副斜井井筒表土段采用表土明槽開挖后砌碹施工，主、副斜井井筒穿過第四系地層井頸段采用料石砌碹支護，砌碹厚度300～450mm，井筒進入穩(wěn)定基巖5m后，支護方式改為錨網噴漿支護，錨桿錨深2000mm，間排距800mm，噴射砼厚度100mm。井筒基巖段采用鉆爆法施工。三、水平劃分及階段垂高井田內煤層火燒嚴重，39號至44號煤層火燒帶逐漸加深，39號煤層火燒區(qū)底界標高大致為+750m水平，40號煤層火燒區(qū)底界標高大致為+700m水平，各煤層火燒區(qū)底界逐漸降低，至44號煤層火燒區(qū)底界+550m水平，東部邊界已燒至+500m水平。綜合考慮各煤層火燒區(qū)底界及火燒區(qū)防水煤柱，根據(jù)礦井設計生產能力和水平服務年限的要求，井田劃分為兩個水平開采，一水平標高為+500m水平，二水平標高為+400m水平。因35-36、37煤層未曾火燒，但被以往小窯開采過，在對小窯留設隔離煤柱后，確定其上部回風水平標高為+950m。開采35-36、37煤層時于+700m水平設輔助水平，于+700m--+950m水平間布置軌道上山、運輸上山和回風上山，開采35—36、37號煤層。四、大巷布置根據(jù)確定的開拓方式，在+500m水平和+520m水平分別布置運輸、軌道石門至144勘探線即煤層走向褶曲的軸部的煤層(運輸石門長986m，軌道石門長1185m)。井田走向長度較短，煤層沿走向只劃分一個采區(qū)，因此無集中運輸大巷。五、采區(qū)劃分及開采順序1、采區(qū)劃分井田共劃分為兩個水平，一個水平標高+500m，二水平標高+400m，另在+500m水平上部劃分一個輔助水平+700m。對兩個水平和輔助水平各劃分一個雙翼采區(qū)，全礦井共劃分三個采區(qū)。+500m--+700m水平間煤層劃分為一采區(qū)，+700m輔助水平以上的煤層35—36和37號煤層劃分為二采區(qū)，+400m--+500m水平間煤層劃分為三采區(qū)。井田走向長2950m，無大的斷裂構造，僅有一個較小褶曲，根據(jù)礦井的開拓部署，結合礦井各煤層厚度、煤層自燃發(fā)火程度等因素綜合考率，將每個水平劃分一個雙翼采區(qū)。采區(qū)上山位于褶曲軸部位置，采區(qū)東翼長約1700m，西翼長約1250m。2、開采順序水平：先采一水平再采二水平。采區(qū):礦井投產一采區(qū)，在41號煤層開采完畢后，接續(xù)二采區(qū)，二采區(qū)開采完畢后，接續(xù)一采區(qū)42號及以下各煤層。最后開采三采區(qū)。在采區(qū)內因采區(qū)西翼地層傾角相對較小，大部地段為30～48°；東翼地層傾角較大，大部地段為40～53°，所以礦井先投產一采區(qū)西翼的39號煤層，按照循序漸進的原則，在西翼投產工作面生產過程中積累大傾角采煤方法的技術經驗后，接續(xù)開采東翼煤層。煤層：原則上按照自上而下的煤層順序進行開采，但在不影響上部煤層開采的前提下也可先期開采下部煤層。因此礦井投產時先期開采一采區(qū)的39號煤層，二采區(qū)的35—36和37煤層在礦井一采區(qū)投產后與其他煤層配采，以達到礦井0.9Mt/a的規(guī)模。開采35—36號和37號煤層時，在+700m水平和+950m水平之間布置三條上山，分別是上部軌道上山、上部運輸上山、上部回風上山，傾角都為25。長度都為581m。在上山兩翼布置工作面回采35—36號和37號煤層。六、采煤工藝根據(jù)礦井設計生產能力和煤層開采技術條件，為降低生產成本，減輕工人勞動強度，提高工作面勞動生產率，設計經綜合考慮各方面因素后，對平均厚度在3.5m以下的煤層采用走向長壁綜合機械化一次采全高采煤法，對平均厚度在3.5m以上的煤層因考慮到本礦井為突出礦井，采用走向長壁綜合機械化傾斜分層采煤法。沿煤層走向布置工作面運輸順槽和回風順槽至采區(qū)開采邊界，沿傾斜方向布置采煤工作面開切眼。工作面支護采用ZY4800—17/32型液壓支架，1臺MG250/620—AWD型雙滾筒電牽引采煤機割煤，采煤時配備1臺SZZ—730/110×2型可彎曲刮板輸送機。44號煤層：煤層總厚8.72～24.58m，平均20.50m，可采厚度8.72～24.58m，平均20.24m，對該煤層采用綜合機械化分層采煤法，在首采區(qū)分為7層開采，工作面采高約3.0m，工作面長100m，每天9個循環(huán)，循環(huán)進度0.6m，日推進度5.4m。工作面生產能力53.5萬t/a。43號煤層：煤層總厚3.54～8.30m，平均5.16m，可采厚度3.54～8.30m，平均5.092m，對該煤層采用走向長壁綜合機械化分層采煤法，在首采區(qū)分為2層開采，工作面采高約2.3m，工作面長100m，每天9個循環(huán)，循環(huán)進度0.6m，日推進度5.4m。工作面生產能力42.9萬t/a。42煤層：煤層總厚8.11～25.01m，平均16.28m，可采厚度8.11～22.25m，平均15.57m，對該煤層采用走向長壁綜合機械化分層采煤法，在首采區(qū)分為5層開采，工作面采高約2.8m，工作面長100m，每天9個循環(huán)，循環(huán)進度0.6m，日推進度5.4m。工作面生產能力49.6萬t/a。41煤層：煤層總厚3.67～10.70m，平均7.44m，可采厚度3.67～10.40m，平均7.31m，對該煤層采用走向長壁綜合機械化分層采煤法，在首采區(qū)分為3層開采，工作面采高約2.3m，工作面長100m，每天9個循環(huán)，循環(huán)進度0.6m，日推進度5.4m。工作面生產能力41.1萬t/a。40煤層：可采厚度0.69～3.25m，平均1.48m，大部可采地段煤層厚度為1.3～2.6m，對該煤層采用走向長壁綜合機械化一次采全高采煤法，工作面開幫采高1.3～2.6m，工作面長100m，每天9個循環(huán)，循環(huán)進度0.6m，日推進度5.4m。工作面生產能力34.9萬t/a。39煤層：可采厚度5.74～17.20m，平均11.24m，對該煤層采用走向長壁綜合機械化分層采煤法，在首采區(qū)分為3層開采，工作面采高約3.2m，工作面長100m，每天9個循環(huán)，循環(huán)進度0.6m，日推進度5.4m。工作面生產能力58萬t/a。37煤層：可采厚度0.69～3.25m，平均1.48m，對該煤層采用走向長壁綜合機械化一次采全高采煤法，工作面采高約0.83—1.93m，工作面長100m，每天9個循環(huán)，循環(huán)進度0.6m，日推進度5.4m。工作面生產能力26.1萬t/a。35-36煤層：可采厚度0.69～3.25m，平均1.48m，對該煤層采用走向長壁綜合機械化一次采全高采煤法，工作面采高約0.83—1.93m，工作面長100m，每天9個循環(huán)，循環(huán)進度0.6m，日推進度5.4m。工作面生產能力30.3萬t/a。根據(jù)國內大傾角綜合機械化采煤工藝經驗，1個綜采工作面的生產能力約50萬t/a左右，為達到礦井設計生產能力，投產時設計在一區(qū)段西翼39煤層1分層布置1個綜采工作面。因考慮到區(qū)域防突的瓦斯投放巖石巷道布置在采區(qū)的西翼，所以在二區(qū)段西翼39煤層1分層布置1個接續(xù)工作面。礦井達產時在上山東翼39煤層及西翼40煤層各布置一個采煤工作面，以達到礦井設計產量。因此設計為礦井配備了兩個工作面的設備及其配套的供、配電設備，并在通風、運輸?shù)确矫婢磧蓚€工作面考慮。第八節(jié)礦井生產設備一、主要采煤機械配置1、回采工作面采煤、運煤設備采煤機：選用型號為MG250/620—AWD型電牽引采煤機，截深600～630mm，滾筒直徑1.4～1.8m，牽引速度0～8.7m/min，電機功率930kW，電壓1140V。MG250/620—AWD型電牽引采煤機，其主要技術參數(shù)如下：采高：1.50～3.4m；裝機功率kW620；供電電壓V1140；滾筒直徑mmφ1400,φ1600,φ1800；截深mm；牽引力kN450～550；牽引速度m/min0～8.7；主機重量t41；可彎曲刮板輸送機：選用型號為SGZ—730/110×2型，輸送能力為600t/h，槽寬730mm，功率220kW，電壓1140V。轉載機：選用型號為SZD—730/160型,轉載能力為600t/h，功率160kW，電壓1140V。破碎機：選用型號為PLM—1000型，破碎能力1000t/h，功率110kW，電壓1140V。工作面運輸順槽鋪設2條可伸縮帶式輸送機，總鋪設長度1600m，帶寬1000mm，輸送能力600t/h，功率2×110kW，電壓1140V。2、綜采工作面液壓支架a．頂板管理方式工作面頂板采用全部垮落法管理。b．支護設備選型工作面支護初步選用ZY4800-17/32型綜采液壓支架。端頭處支架組由3—5架支架組成，將3—5架支架用聯(lián)接件組成一個整體，在支架架間底座前后各設一根防滑千斤頂、頂梁下前后各設一根防倒千斤頂和架尾設一根千斤頂防滑。工作面下端頭支護采用ZTHJ11400/17/32型急傾斜橫式端頭液壓支架支護，上端頭支護采用π型鋼梁和DW30-25/110型單體液壓支柱。工作面運輸順槽和回風運輸順槽內超前30m加強支護，支護方式為DW30-25/110型單體液壓支柱配鉸接頂梁雙加強支護。二、主要掘進機械配置掘進機綜掘工作面主要擔負順槽掘進任務，綜掘巷道配備掘進機、雙向可伸縮膠帶輸送機、局部扇風機等機械化作業(yè)線。設備選型如下：掘進機：型號EBZ150I，功率250kW，電壓660V。雙向可伸縮膠帶輸送機：型號DSP—1010/650，帶寬650mm，功率2×40kW，電壓660V。局部扇風機：型號FBDY-N07.3/2×55；風量630～980m3/min，功率2×55kW，電壓660V。錨桿打眼安裝機：型號MGJ—II；功率12kW，電壓660V。運輸石門掘進采用鉆爆普通掘進，設備選型如下：耙斗裝巖機：型號P—30，功率17kW，電壓660V。錨桿打眼安裝機：型號MGJ—II；功率12kW，電壓660V。混凝土攪拌機：P4，功率5.5kW，電壓660V。混凝土噴射機：轉子II，功率5.5kW，電壓660V。局部扇風機：型號FBDY-N07.3/2×55；風量630～980m3/min，功率2×55kW，電壓660V。三、主要提