阜康泉水沟煤矿中长期防治水规划Word文件下载.docx

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中心地理坐标：

30′17″，北纬：

03′04″。

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经过，井田内的简易公路与之相连，交通比较便利。

交通位置见图1-1-1。

二、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。

三、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。

四、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。

五、矿区经济概况

矿区地处山区，山高坡陡，无其它工农业生产。

劳动力来源主要以合同工为主。

矿井建设所需钢材、水泥、砖、木材等均可由乌鲁木齐市或阜康市采购。

六、矿井水源及电源

1．水源

矿井附近分布有：

白杨河地表水体、白杨河谷地下潜水和井下水。

白杨河为井田附近较大地表水系，常年流水，2004年平均流量2.504m3/s，最大洪流量44m3/s，历年最大洪峰流量时流量为150m3/s。

白杨河谷地下潜水十分丰富，为多赋孔隙水。

含水层主要为第四系沟谷冲洪积砂砾石含水层，含水主体以砂砾石为主，局部为卵砾石、角砾，厚10～50m，主要接受河水及大气降水补给。

含水层最大涌水量可达40L/s，地下水矿化度约小于0.5g/L，各项指标均符合国家《生活饮用水卫生标准》（GB5749-85），是拟建矿井的理想水源。

矿井在开采过程中由于井巷穿越含水层会产生涌水，根据泉水沟煤矿堪探地质报告，正常涌水量为17420.49m3/d。

井下涌水难免会受到采掘过程中煤尘、岩尘、乳化液及井下作业人员排泄物的轻度污染，但经净化处理后，可回用于井下及选煤厂洗煤工艺。

2．电源

矿井地处新疆220kV主网覆盖区内，附近电源有：

高远110kV变电所距本矿约25km，设计变压器容量为2×

50MVA、35、10kV侧均为单母线分段，目前一期1×

50MVA已投运,110、35、10kV侧均为单母线。

西沟35kV变电所（老）距本矿约18km，变压器容量为1×

4MVA，电源由新疆主电网中的甘河子110kV变电所引至；

西沟35kV变电所（新）距矿井18km，东邻西沟35kV老变电所，变压器容量为1×

4MVA，35kV电源与老西沟35kV变为同一回电源；

大黄山35kV变电所距本矿约20km，变压器容量为1×

5MVA＋6.3MVA；

35kV、10kV主接线均为单母线分段；

两回35kV电源分别引自甘河子110kV变电所35kV侧和高远110kV变电所35kV侧。

七、矿区经济概况

第二节　井田开发现状

井田范围内目前没有生产矿井，以往小窑的开采历史久远，起始时间无法考证，由于受自然地质条件限制和历史的原因，过去对区内煤炭资源的开采没有统一的规划和管理，滥采、乱挖较为普遍。

沿着35-36号煤层露头开采，采深较浅。

井口由于多年的雨雪冲刷、风沙掩埋，已经坍塌，不能确定位置，在地质勘探施工146-1号孔曾打入35-36号煤采空区。

从地表残存的沿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35-36号煤层露头处有5座不知名的废窑。

①9号废窑：

位于147线东部，35-36号煤层露头上，从地表条带状塌陷坑分析，走向采长250m。

②10号废窑：

位于149线东部，35-36号煤层底板，从废窑遗迹看为平硐开采，从地表条带状塌陷坑分析，该废窑走向采长170m。

③11号废窑：

位于151线西部，35-36号煤层底板，从废窑遗迹看为斜井开采，从地表条带状塌陷坑分析，该废窑走向采长250m。

④12号废窑：

位于151线东部，开采火区残余煤。

⑤13号废窑：

位于井田东界外的大黄山煤矿七号井始建于1958年，斜井开拓，有主斜井、副斜井、斜风井三条井筒。

现生产能力9万t/a。

开采南大槽（41）、中大槽（42）、米尺槽（43）、北大槽（44）号煤层，主井以东+877m水平以上已采空，主井以西北大槽（44号煤层）除+877m水平以上已采空外，其余煤层未采动。

目前矿井井巷工程已延深至+799m水平。

该矿为煤与瓦斯突出矿井。

根据本矿井初步设计，矿井采用主、副斜井开拓方式，主、副斜井井口布置于井田东部边界、白杨河西岸的平坦开阔地。

立风井布置于井田中部149－2钻孔附近的平坦开阔地。

主斜井采用半圆拱形断面，净宽4.8m，净断面积16.19m2，井口标高+1080m，井筒倾角16°

，井筒至第一水平+500m时斜长1560m。

装备钢绳芯带式输送机及架空乘人装置（猴车），担负全矿井提煤、运送人员任务，兼作矿井进风井，并设行人台阶，作为矿井安全出口。

副斜井采用半圆拱形断面，净宽5.0m，净断面积17.3m2，井口标高+1080m，井筒倾角设为16°

，井筒至第一水平+650m时斜长1560m。

采用双钩串车提升，担负全矿井提矸及运送材料、设备任务，兼作矿井进风井，并设行人台阶，作为矿井安全出口。

立风井圆形断面，净直径5m，净断面积19.63m2，井口标高+1160m，投产时井筒垂深330m。

担负矿井主要回风任务，设梯子间，作为矿井安全出口。

井田划分为两个水平开采，一水平标高为+650m水平，二水平标高为+500m水平，两个水平各划分一个双翼采区。

矿井达到设计生产能力时投产一个采区2个综合机械化采煤工作面，即一采区+830m～+740m水平35煤层及39煤层的135E01工作面和139E01（01）工作面。

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第二章井田地质情况及水文地质

第一节　井田地质情况

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，地层厚度在区内控制不全，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569.34m，含煤10层（全区可采、大部可采煤层8层），煤层总厚35.41～96.05m，平均总厚64.13m，含煤系数11.3%。

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；

大部可采1层，编号为40号煤层。

煤层平均总厚59.90m，地层厚度平均为165.83m，含煤系数36.1%。

39-44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，自西向东横贯本井田北部，与下伏三叠系黄山街组（T3hs）呈整合接触。

②侏罗系下统八道湾组中段（J1b2）

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。

该段以河流相沉积为主，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，编号为38、37、35-36、34号，37、35-36号煤为大部可采煤层，38、34号煤层只有零星可采点。

本段地层在全矿井均得以控制，其厚度为145.96～242.82m，平均214.39m。

③侏罗系下统八道湾组上段（J1b3）

分布于井田南部，以34号煤层顶板以上为界。

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0～290m，平均160.69m。

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）和八道湾组上段（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和白杨河东岸河边阶地上，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（冲沟）两岸的高阶地上分布，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东部的白杨河河漫滩以及现代沟谷之中，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。

3．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，走向为近东西向，地层倾角45°

～53°

，含煤地层在走向上和倾向上变化不大，井田内未发现断层，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

（一）煤层

井田内的煤层赋存于下侏罗统八道湾组（J1b）地层中，其中主要可采煤层分布于该组地层的下段（J1b1）。

八道湾组（J1b）含煤10层，全矿井可采和大部可采煤层8层，编号自下而上依次为44、43、42、41、40、39、37、35-36。

井田内还有一些不可采的薄煤层，对于全矿井连续分布的进行了编号，如38、45号煤层；

但是有些薄煤层仅有个别点控制，连续性差，地质报告未对其编号。

1、44号煤层

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15.84m，煤层总厚在倾向上变化不大，但在火烧区影响范围内煤层厚度明显减薄；

在走向上，由西向东有变薄趋势。

含0～2层夹矸，个别煤层夹矸为4层，岩性多为粉砂岩、炭质泥岩，结构简单—较简单，为一全矿井可采的稳定厚煤层。

顶板以粗砂岩、粉砂岩为主，底板以黑色—灰黑色粉砂岩为主，细砂岩次之。

与43煤层间距25.11～33.59m，平均30.13m。

2、43号煤层

井田内有11个钻孔控制，煤层在浅部火烧，146线火烧最深至+550水平。

煤层总厚3.45～6.92m，平均4.41m，煤层厚度在倾向上由浅入深有变薄趋势；

在走向上由西向东煤层分叉变薄。

含1～3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。

顶板以灰色—灰白色粗砂岩、中砂岩为主，局部为深灰色—灰黑色粉砂岩；

底板为深灰色—灰黑色粉砂岩。

与42煤层间距16.00～36.94m，平均25.06m。

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8.67～25.01m，平均19.36m，含0～3层夹矸，岩性为粉砂岩和炭质泥岩，结构简单，为一全区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，底板为粉砂岩、中砂岩。

与41煤层间距24.91～35.66m，平均29.65m。

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11个钻孔控制，煤层浅部火烧。

煤层总厚5.80～10.7m，平均7.94m，夹矸0～4层，岩性为粉砂岩，结构简单—较简单，为一全区可采的稳定的煤层。

顶板以深灰色—灰黑色粉、细砂岩为主，底板为深灰色—灰黑色砂岩。

与上部40煤层间距4.13～8.36m，平均6.39m。

5、40号煤层

有10个钻孔控制，煤层在浅部火烧，上距39煤层9.06～13.96m，平均10.78m，不含夹矸，结构简单。

煤层总厚0～1.52m，平均0.86m，40号为大部可采煤层，149线的浅部、146线深部以及145线不可采，层位稳定。

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11个钻孔控制，煤层在浅部火烧，其中在146处火烧深度为+750m。

上距37号煤层77.23～123.34m，平均94.48m，含夹矸0～4层，岩性为粉砂岩、炭质泥岩，结构简单—较简单。

煤层总厚7.33～18.59m，平均11.49m，为全区可采的稳定厚煤层。

煤层顶板为深灰色粉、细砂岩及灰、灰白色中、粗砂、砾岩，底板以深灰色—灰黑色粉砂岩为主。

7、37号煤层

有11个钻孔控制。

煤层总厚0.10～5.49m，平均1.07m，可采厚度0.66～1.5m，平均1.01m，上距35-36号煤层12.56～69.45m，平均43.75m，含夹矸0～1层，岩性为粉砂岩、炭质泥岩，结构简单，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。

综合已获得的资料，可以看出37号煤层具有东部厚、西部薄的特点，在149线以西不可采，属大部可采煤层。

8、35-36号煤层

有12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1.64～7.23m，平均3.16m，含夹矸0～2层，岩性为粉砂岩、炭质泥岩，结构简单。

为大部可采的较稳定的煤层。

煤层顶板岩性为深灰色—灰黑色粉砂岩，底板岩性为砾岩、粗砂岩、中砂岩。

详见可采煤层特征表1-2-1。

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三、开采技术条件

（一）煤层顶底板条件

1．35-36煤层

35-36煤层直接顶板多为粉砂岩，局部地段为细、中砂岩，比重2.44～2.83g/cm3，天然容重2.38～2.60g/cm3，含水率0.60%～0.94%，饱和状态下单向抗压强度5.6～8.2MPa，天然状态下单向抗拉强度1.2MPa，天然状态下抗剪强度6.2MPa，软化系数0.1～0.31；

直接底板为砾岩、细砂岩及粉砂岩。

比重2.32～2.82g/cm3，天然容重2.25～2.58g/cm3，含水率0.60%～1.10%，饱和状态下单向抗压强度4.4～14.1MPa，天然状态下单向抗拉强度0.8MPa，天然状态下抗剪强度0.2～3.4MPa，软化系数0.14，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，可能发生块体塌落，致使易产生顶板冒落，底板底鼓等工程地质问题。

2．37煤层

37煤层直接顶板多为粉砂岩，局部地段为细、中砂岩，比重2.60～2.70g/cm3，天然容重2.56～2.58g/cm3，含水率1.00%～1.43%，饱和状态下单向抗压强度4.4～8.5MPa，天然状态下单向抗拉强度2.1～2.5MPa，天然状态下抗剪强度2.9～6.4MPa，软化系数0.25～0.32；

直接底板为粉砂岩、细砂岩，偶见粗砂岩。

比重2.56～2.58g/cm3，天然容重2.48～2.51g/cm3，含水率1.04～1.45%，饱和状态下单向抗压强度2.9～12.6MPa，天然状态下单向抗拉强度1.6～2.5MPa，天然状态下抗剪强度3.2～6.6MPa，软化系数0.16～0.41，显示为不稳定顶底板；

井采中因渗透性弱，相对持水性强，而软化系数远小于0.75，可能发生块体塌落，致使易产生顶板冒落，底板底鼓等工程地质问题。

3．39煤层

39煤层直接顶板为粗砂岩、细砂岩、粉砂岩，比重2.43～2.85g/cm3，天然容重2.35～2.60g/cm3，含水率0.22%～0.83%，饱和状态下单向抗压强度8.8～32.4MPa，天然状态下单向抗拉强度1.8～6.1MPa，天然状态下抗剪强度0.3～11.3MPa，软化系数0.16～0.66；

直接底板为粉砂岩，偶见中砂岩、细砂岩，比重2.64～2.766g/cm3，天然容重2.40～2.53g/cm3，含水率0.40%～0.83%，饱和状态下单向抗压强度7.4～33.80MPa，天然状态下单向抗拉强度0.9～2.4MPa，天然状态下抗剪强度0.1～5.7MPa，软化系数0.17～0.65。

从以上实验数据分析其显示为不稳定顶底板，而且39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。

开采过程中因渗透性弱，相对持水性强，而软化系数远小于0.75，可能发生块体塌落，致使易产生顶板冒落，底板底鼓等工程地质问题。

4．40煤层

40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。

从以上实验数据分析显示其底板为不稳定底板，虽然顶板为不稳定—中等稳定顶板，但是41