—1—

刖百

XXXX有限責任公司礦業(yè)分公司XX煤礦XX市南郊后峽西北部的山

間盆地，216國道從礦井以東約10km處通過，礦井與后峽間有簡易公

路相通，交通方便。

煤礦始建于1978年，平碉開拓，主采4號煤層，生產(chǎn)的煤炭主

要用于火力發(fā)電及居民生活。礦井現(xiàn)開采井田范圍內(nèi)的南部采區(qū)，根

據(jù)現(xiàn)開采范圍內(nèi)煤炭資源量，南部采區(qū)目前的剩余儲量預計可開采至

2006年9月，急需開拓礦井北部采區(qū)，以保證礦井生產(chǎn)的正常接續(xù)。

XX煤礦原設計生產(chǎn)能力9萬t/a,是《新疆煤炭工業(yè)“十五”結(jié)

構(gòu)調(diào)整規(guī)劃》中XX縣十八號井，規(guī)劃礦井規(guī)模15萬t/a。

XXXX有限責任公司后峽火電廠裝機容量3X3MW,1997年擴建后

新增裝機容量2X25MW,1998年投產(chǎn)發(fā)電，電廠擴建后年需煤量約20

萬t/a。XX煤礦所生產(chǎn)的煤炭主要供應后峽火電廠，為滿足電廠用煤

需要，對XX煤礦進行技術(shù)改造按規(guī)劃建設15萬t/a礦井是十分必要

的。受XXXX有限責任公司礦業(yè)分公司委托，我院開展了該礦井的設

計工作。

一、設計編制依據(jù)

1.《新疆煤炭工業(yè)“十五”結(jié)構(gòu)調(diào)整規(guī)劃》；

2.新疆煤田地質(zhì)局一五六煤田地質(zhì)勘探隊2004年4月提交的《新

疆XX市后峽XX煤礦（XX有限公司礦業(yè)分公司）詳查補充（生產(chǎn)）地質(zhì)報

告》；自治區(qū)國土資源廳“新國土資儲評[2004]085號”地質(zhì)報告的評

審意見書；自治區(qū)國土資源廳對《新疆XX市后峽XX煤礦（XX有限公

司礦業(yè)公司）詳查補充（生產(chǎn)）地質(zhì)報告》資源儲量分水平統(tǒng)計的補充

批復；

3.自治區(qū)煤炭工業(yè)管理局《關(guān)于XXXX有限公司XX煤礦改擴建

立項審查的意見》（新煤規(guī)發(fā)[2004]466號）；

4.煤礦提供的相關(guān)資料、現(xiàn)場調(diào)查了解收集的資料；

5.《煤炭工業(yè)小型煤礦設計規(guī)定》、《煤礦安全規(guī)程》（2004）、《煤

礦救護規(guī)程》、《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開

采規(guī)程》，國家其它有關(guān)煤炭項目建設的技術(shù)政策、法律法規(guī)。

6.新疆XXXX有限責任公司礦業(yè)分公司“設計委托書”；

二、設計指導思想

1.在充分利用礦井現(xiàn)有工程、設施、設備的基礎上，根據(jù)礦井

開采現(xiàn)狀，充分發(fā)揮已有工程設施的效能，并在滿足生產(chǎn)的前提下，

簡化井上下生產(chǎn)系統(tǒng)；井田2150m水平以下還有豐富的煤炭資源量，

開拓系統(tǒng)留有擴大礦井生產(chǎn)能力的條件；

2.依靠科技進步，采用較先進開采工藝，提高煤炭資源回收率;

提高工作面生產(chǎn)能力，實現(xiàn)一井一面，減少勞動人數(shù)和降低勞動強度,

做到增產(chǎn)不增人，從整體上降低礦井生產(chǎn)成本。

三、設計的主要特點，設計的主要技術(shù)經(jīng)濟指標

1.礦井設計生產(chǎn)能力為15萬t/a,利用已有平胴開拓；

2.設計推薦采用走向長壁懸移頂梁液壓支架放頂煤一次采全高

爆破落煤采煤法；

3.井田范圍內(nèi)+2150m水平地質(zhì)資源量2342.62萬t,332+333

工業(yè)資源儲量2200.26萬t,可采儲量1450.36萬t；

4.礦井服務年限：69.06a；

5.礦井通風系統(tǒng)為分列式，通風方式為機械抽出式；

6.地面運輸采用公路運輸方式；

7.地面生產(chǎn)系統(tǒng)設儲煤系統(tǒng)，原煤按±50mm分2級；

8.供電電源：礦井兩回電源分別引自后峽新火電廠和老火電廠,

兩電廠距本礦井直線距離約5km,為本礦井提供供電電源；

9.供水水源：礦井生產(chǎn)用水取自井下水，生活用水取自山間泉水;

10.達產(chǎn)時井巷工程總長度為4583.4m,其中巖巷1473.4m,煤

巷3110m；掘進總體積32685.2m3,其中巖巷15403.8m3,煤巷17281.4m3；

萬噸掘進率為305.6m/2179.(W/萬t；

11.該項目原有固定資產(chǎn)投資為920.75萬元，新增固定資產(chǎn)投資

為1906.06萬元，其中井巷工程為797.93萬元，土建工程為252.94

萬元，設備購置費為375.96萬元，安裝工程為360.74萬元,其他工

程和費用為176.62萬元，預備費為137.49萬元，工程煤回收沖減投

資-195.62萬元；

12.項目建設工期：20個月；

13.主要經(jīng)濟指標

(1)噸煤投資：192.65元/t；

(2)原煤生產(chǎn)成本：67.97元/t；

(3)年稅后利潤：123.31萬元；

第一章井田概況及地質(zhì)特征

第一節(jié)井田概況

一、交通位置

新疆XXXX有限責任公司礦業(yè)分公司XX煤礦位于XX市南郊

后峽西北部的山間盆地，行政區(qū)劃屬XX縣管轄。216國道從礦井以

東約10km處通過，經(jīng)216國道北距XX市80km,南距巴倫臺125km。

礦井與后峽間有簡易公路相通，交通方便。

詳見交通位置圖1—1—1。

井田南北走向長約1.9m。東西傾斜寬約1.3km,面積Z.Olkn?,

地理座標：

東經(jīng)：87°07'33〃——87°08744〃

北緯：43°17'13〃——43°18'30〃

二、地形地貌

井田位于天山深處中高山松林環(huán)繞的山間小型盆地之中，地貌景

觀呈西北高東南低緩波狀起伏的丘陵地。高程+2300?+2400m。地表

多為黃土及亞砂土覆蓋，頂部有0.6m左右的腐植土。井田東部和北

部有大片燒變巖和零星侏羅系地層出露。

三、河流水系

井田以東7km處有XX河自南向北流過，平均流量8.73m3/s,最

大流量290m7s,井田南部發(fā)育有一條自西北向東南的長年性地表溪

流并匯于下游的XX河中，其水源靠高山冰雪融化補給，大氣降水對

地表及地下水也有一定的補給作用。

四、氣象及地震

本區(qū)屬大陸性高山氣候，夏季涼爽多雨，冬季少雪。來自西部的

干燥風和寒流被北面的高山所隔阻，從而使本區(qū)表現(xiàn)為明顯的山間盆

地型氣候，年平均氣溫左右，最低氣溫為-31.2℃,最高氣溫

27℃,年降水量450mm,年蒸發(fā)量961.9m,最大凍土深度為1.80m,

全年風力一般不大，主要為山谷風，最大風速20m/s。

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0.2g,地震動反應譜特征周期為0.40so對應的地震基

本烈度為vn度。

五、水源及電源

礦井生產(chǎn)用水取自井下采空區(qū)涌水，生活用水取自山間泉水。

礦井電源為后峽火電廠，電廠屬XXXX有限公司下屬企業(yè)。后

峽現(xiàn)有兩個電廠，老電廠裝機容量3X3MW,新電廠裝機容量2X

25MW,出口電壓為6.3kV。距本礦井直線距離約5km,可為本礦井

提供供電電源。

六、開采現(xiàn)狀、隸屬關(guān)系

礦井始建于1978年，平碉開拓，風井為斜井，一個水平上下山

開采，核定年生產(chǎn)能力9萬t,主要開采4、5號煤層。采煤方法為走

向長壁懸移頂梁液壓支架放頂煤采煤法。

礦井現(xiàn)開采范圍為井田平碉兩側(cè)南部采區(qū)的煤層，上山煤已開采

完畢,下山北翼正在開采5號煤層，開采水平為+2160m水平，下山南

翼的5號煤層尚余部分儲量。按井田南部剩余煤炭資源量估算，南翼

采區(qū)剩余儲量預計可開采至2006年9月，為實現(xiàn)礦井生產(chǎn)的正常接

續(xù)，按規(guī)劃建設15萬t/a礦井，對礦井進行改造是十分必要的。

煤礦隸屬于xxxx有限責任公司。

七、礦區(qū)經(jīng)濟概況，工業(yè)、農(nóng)業(yè)、勞動力、建筑材料情況

后峽為一個多民族聚居的地區(qū)，人口約5萬，除XXXX有限公

司（原躍鋼）外，主要以牧業(yè)為主。XX有限公司是該區(qū)內(nèi)僅有的大型

工業(yè)企業(yè)，目前有煤炭、電力、水泥、電石及其它加工業(yè)。

水泥、砂石等建筑材料可就近取得，鋼材等其他材料主要從XX

市購買。

第二節(jié)地質(zhì)特征

一、礦區(qū)地層及構(gòu)造

（一）礦區(qū)地層

井田屬于區(qū)域地層中的伊林哈比爾干地層小區(qū)，區(qū)內(nèi)發(fā)育的地層

有古生代志留系、石炭系和二疊系，這些地層組成了本區(qū)山間凹陷的

基底，在此基礎上又沉積了中生代三疊系、侏羅系和新生代的第三系、

第四系地層。

（二）區(qū)域構(gòu)造

礦區(qū)位于天山緯向構(gòu)造帶之準喝爾?北天山褶皺系的北天山優(yōu)

地槽褶皺帶，該褶皺帶北與東北、西南準喝爾褶皺帶和準喝爾坳陷接

壤，南由博羅科努?阿其克庫都克超巖石圈斷裂為界，呈近東西向展

布，向西與俄羅斯準喝爾阿拉套相連，向東進入甘肅、蒙古境內(nèi)，長

約1300km,南北寬約200km,是一個典型的華力西優(yōu)地槽褶皺帶。

本區(qū)以華力西旋回為主旋回，開始于早泥盆世，結(jié)束于早二疊世,

自三疊紀開始進入中新生代形成了巨厚的山前坳陷和山間坳陷沉積

層，從這時開始，坳陷區(qū)進入了中新生代構(gòu)造發(fā)展階段，大致可分為

五個構(gòu)造層：印支構(gòu)造層，早晚燕山構(gòu)造層，早、晚喜山構(gòu)造層。各

構(gòu)造層形成不同的沉積建造。到了喜山運動晚期，構(gòu)造運動強烈，尤

以上新世至中更新世以來，山體急劇上升，斷裂復活，古生代地層推

覆于中新生代地層之上，從而奠定了現(xiàn)代北天山高山深谷的雄偉地貌

景觀。

礦區(qū)構(gòu)造形態(tài)受深斷裂控制，主要深斷裂有博羅科努?阿其克庫

都克深斷裂，準喝爾南緣深斷裂和吐?哈坳陷中央深斷裂，以及許多

次一級的中小斷裂。

該褶皺帶進一步劃分為八個三級構(gòu)造單元，即由五個復背斜和三

個坳陷組成，它們是阿拉套復背斜，博格達復背斜，喀爾力克復背斜,

依連哈比爾汆復背斜和覺洛塔格復背斜，以及XX山前坳陷、吐魯番?

哈密坳陷和博東山間拗陷等和許多次一級的中小向斜、背斜，而本區(qū)

則位于天山北麓依連哈爾奈復背斜一個地塹盆地的西北部，四周被噴

發(fā)巖所環(huán)繞。

二、井田地層及構(gòu)造

(=)井田地層

井田內(nèi)出露和鉆孔揭露的地層自下而上有侏羅系中統(tǒng)西山窯組，

第三系和第四系，由下至上分述如下：

1.侏羅系中統(tǒng)西山窯組(J2X)

該組為井田內(nèi)的含煤地層，在井田東北角有零星出露。據(jù)鉆探揭

露，巖性為灰綠色、灰白色砂巖、粉砂巖夾灰黑色泥巖、炭質(zhì)泥巖和

煤層，富含銀杏屬化石。本組地層鉆探揭露不全，可見厚度325m。共

含煤6層(自上而下編為1?6號)，平均厚度為42.92m。與上覆第三

系呈角度不整合接觸。

2.第三系上新統(tǒng)?漸新統(tǒng)昌吉河群㈤一NQ

巖性為棕紅、淺紅色礫巖夾砂質(zhì)泥巖,據(jù)鉆探揭露,平均厚度20m。

與上覆第四系呈角度不整合接觸。

3.第四系(Q)

主要為灰黑色松散礫石、砂及灰黃色粉砂質(zhì)粘土，平均厚10mo

大部分地區(qū)頂部有0.6m厚度的腐植質(zhì)土層。

此外在井田西南角有零星三工河組地層出露，為棕黃色粉砂質(zhì)和

細砂質(zhì)巖石。

(二)井田構(gòu)造

1.褶皺

井田位于叫向斜北翼,向斜兩翼地層均由侏羅系含煤地層組成。

南翼倒轉(zhuǎn)，僅分布于井田外西南，地層傾角一般為60。?70。，局部

直立，傾向南西。向斜軸走向NW320。，向斜北翼地層覆蓋全井田，

地層產(chǎn)狀平緩，傾角一般8。?18。。在叫軸線以北400nl附近，根

據(jù)2,線及巷道控制，有一小向斜m2,該向斜軸與叫向斜軸大體平行,

軸長1km,在井田西界傾伏，東部在2線以西消失，兩翼地層傾角變

化于9。?17°之間。井田北部有一小型背斜M3,該背斜在井田東部

和西部走向分別為北西和北東，呈弧形展布，弧頂位于2,線附近，

背斜軸向西傾伏，在井田西界附近消失，傾伏角10°?15。，兩翼地

層傾角變化于9。?11°。

2.斷層

井田內(nèi)發(fā)育有兩組斷裂，即心、心、除北西向斷裂組和F4,F5

南北向斷裂組，分述如下：

(1)北西向斷裂組

①廉逆斷層

發(fā)育于井田西南角邊界處，從井田南界伸入井田，呈北西向展布，

與地層走向大體平行。斷層上盤為三工河組地層,下盤為西山窯組地層。

②F13逆斷層

位于3線南端，沿地層走向展布，長350m,兩盤均為侏羅系含煤

地層。

③F15正斷層

位于3—2孔南部，向西越過井田，傾向北東，傾角70。，斷距

15?20m。切割各主要煤層。

(2)南北向斷裂組

①3逆斷層

位于井田中部的含煤地層之中，在地表切割2號煤層，斷層傾向

西，傾角60°,出露長度770m,水平錯動10?15m。

②F5正斷層

從井田南界伸入靠近東界處向北延伸，到A線消失，斷層傾向東，

垂直斷距20m。南部水平錯動160m,向北水平斷距逐漸變小。

位于井北部設計范圍內(nèi)的斷層僅為F,逆斷層，在地表切割2號煤

層，對設計開采的3號、4號煤層開拓、開采無影響。

三、煤層及煤質(zhì)

(-)煤層

井田內(nèi)發(fā)育的6層煤中，1號、6號煤層見煤點少，6號煤層可采,

1號煤層局部可采；2號、3號煤層全區(qū)大部火燒、4號煤層雖局部火

燒，但見煤點均可采；5號煤層最穩(wěn)定。井田內(nèi)全區(qū)可采至局部可采

的煤層為3號、4號、5號煤層?，F(xiàn)分述如下：

3號：特厚煤層，在井田內(nèi)其厚度及結(jié)構(gòu)有很大的變化，具體表

現(xiàn)為由南至北煤層逐漸增厚；煤層結(jié)構(gòu)恰與厚度變化相反，呈由北至

南夾肝逐漸增厚，并分叉為數(shù)個分層(B—2孔)。其頂、底板均為粉砂

巖，井田內(nèi)淺部煤層大部火燒。為局部可采煤層。

4號：特厚煤層，在井田內(nèi)其厚度及結(jié)構(gòu)有較大的變化，由西南

向東北厚度逐增，結(jié)構(gòu)也隨之變得復雜，且逐漸發(fā)生分叉現(xiàn)象。頂板

以粉砂巖為主，底板多為粉砂巖及炭質(zhì)泥巖，井田淺部煤層大部火燒。

為全區(qū)大部可采煤層。

5號：特厚煤層，在井田內(nèi)其厚度及結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定，無大的變化,

唯2,-1號鉆孔該煤層結(jié)構(gòu)復雜。頂、底板巖性均為粉砂巖，為全

區(qū)可采煤層。

可采煤層特征表

表1-2一1

厚度(m)煤層間距(m)煤層

煤煤層頂板巖性

最小一最大穩(wěn)定性最小一最大傾角備注

層結(jié)構(gòu)底板巖性

平均平均(度)

8.02-20.35中砂巖

3復雜穩(wěn)定8-12局部可采

13.40泥巖16.04-43.50

14.60-20.88粉砂巖、炭質(zhì)泥巖26.76

4復雜穩(wěn)定8-13大部可采

17.58粉砂巖26.12-79.77

16.50T7.99粉砂巖64.16

5較簡單穩(wěn)定9-17可采

17.33粉砂巖

(-)煤質(zhì)

1.煤的物理性質(zhì)：后峽XX煤礦主要開采3、4、5號煤層，均為

高等植物形成的腐植煤，顏色為黑略帶褐色，條痕黑褐色，瀝青光澤,

條帶狀結(jié)構(gòu)，斷口以參差狀斷口為主，貝殼狀斷口次之，煤易燃且煙

濃。

2.煤的化學性質(zhì)：根據(jù)《新疆XX后峽二煤礦地質(zhì)勘探(詳查)報

告》綜合分析：3、4、5號煤層均屬低變質(zhì)煙煤，其變質(zhì)階段為(II)

階段。煤質(zhì)為特低至低灰、特低硫、特低至低磷、中至高揮發(fā)分、富

油至高油、低熔灰份煤。

煤類：3、4、5號煤層為長焰煤(CY)至不粘煤(BN)。

3.煤的用途

井田內(nèi)4、5號煤層為低變質(zhì)煙煤，煤類為長焰煤(CY)至不粘結(jié)

煤(BN),從煤質(zhì)分析是較好的動力、火力發(fā)電用煤，礦井所產(chǎn)原煤主

要供應后峽電廠發(fā)電用煤和當?shù)鼐用裆钣妹?，也可作低溫干鐳煉油

用煤。由于煤中有害元素含量較低，也是工業(yè)用煤的較好燃料。

煤質(zhì)化驗成果表詳見第七章第一節(jié)“煤質(zhì)及其用途”。

四、開采技術(shù)條件

1.煤層頂?shù)装?/p>

根據(jù)地質(zhì)報告提供資料，4號煤層頂板為砂巖類，巖性為塊狀結(jié)

構(gòu)，致密、均一，天然狀態(tài)下單向抗壓強度45.7?55.8MPa,飽和狀

態(tài)下單向抗壓強度37.1~38.2MPa,干燥狀態(tài)下單向抗壓強度75.4?

87.8MPa,軟化系數(shù)0.42?0.51,為中等穩(wěn)定頂板，巖石的抗風化性

能較強，遇水軟化性較弱。4號煤層底板為砂巖類，巖性為塊狀結(jié)構(gòu),

致密、均一，天然狀態(tài)下單向抗壓強度16.6?23.OMPa,飽和狀態(tài)下

單向抗壓強度1.1?7.2MPa,干燥狀態(tài)下單向抗壓強度27.5MPa,軟

化系數(shù)0.04?0.26,為極不穩(wěn)定底板，巖石的抗風化性能弱，遇水軟

化性較強。

地質(zhì)報告未提供5號和3號煤層頂、底板巖性資料，在礦井建設

期間，開采其它煤層前，應對頂?shù)装暹M行測試工作。

2.瓦斯

煤礦于2003年11月由礦山對該礦進行了瓦斯等級鑒定。鑒定結(jié)

果：礦井瓦斯相對涌出量為0.933m3/t,絕對涌出量為0.417m7min,

二氧化碳相對涌出量為1.05m3/t,絕對涌出量為0.469m7min,確定礦

井瓦斯等級為低瓦斯。經(jīng)新疆維吾爾自治區(qū)煤炭工業(yè)協(xié)會以新煤協(xié)便

發(fā)33號文《關(guān)于XX市XX有限公司礦業(yè)分公司后峽XX煤礦〈瓦斯等

級鑒定和二氧化碳涌出量鑒定＞結(jié)果的綜合評審意見》對該礦的鑒定

予以認定。

3.煤塵

經(jīng)測試各煤層火焰長度均大于400mm巖粉量為50%?85%,均有爆

炸性危險。

4.煤的自燃

據(jù)地質(zhì)報告提供資料：4號煤層燃點降低值AT為24℃,5號煤

層燃點降低值AT為17,兩煤層均為H級自然發(fā)火煤層。

3號煤層自燃發(fā)火性未作測試。

5.地溫

本礦井為地溫正常區(qū)。

五、水文地質(zhì)

（一）井田水文地質(zhì)概況

區(qū)域位于天山北麓復背斜帶一個地塹盆地的西北部，四周被噴發(fā)

巖所環(huán)繞。

地表標高+2300?+2400m,地表水系主要發(fā)源于新老地層接觸帶,

常年流水侵蝕沖刷作用形成“V”字形山谷，4號煤層露頭被沖蝕后被

第四系覆蓋，形成隱伏露頭。6?8月為豐水期，平均流量65?1001/s,

5月為洪水期，流量可達7461/s,最終匯流入XX河上游大西溝。

含煤巖系在盆地邊緣有裸露部位，接受大氣降水的補給，地下水

自西北向東南運移，以泉的形式泄出，全區(qū)共6處常流泉，2處間歇

泉，最終匯集成溪流，最大流量361/s,最小流量151/s。

（二）井田含、隔水層

區(qū)內(nèi)地表為第四系覆蓋，呈弱透水不含水。巖性為植被土，底部

為砂礫石層，地層厚0?10m。

第三系隱伏展布于井田中部，位于地下水位以上,厚度為0?50m,

中上部為礫巖，下部為泥巖，為相對隔水層。

含水介質(zhì)主要為中侏羅統(tǒng)西山窯組，4號煤以上，5號煤層段以

下粗粒相，煤層不含水。主采煤層段含、隔水層敘述如下:

1.中侏羅統(tǒng)西山窯組4號煤層底板以下至5號煤層頂板粗粒相

承壓含水層（Hi）

Hi含水層巖性為粗砂巖、砂礫巖，礫徑0.01?0.02m,灰白色粗

粒結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的含水層，隱伏展布全井田，厚61.99?109.53m,平均

厚度74.47m（B—2孑L、2'—2孑L、A—2孑L、A—1孑L4個鉆孑L控制）。

位于井田西南界外3-2孔枯水期所做抽水試驗S=52.78m,Q=

7.681/s,q=0.001691/s.m,屬弱富水性的承壓含水層，但水質(zhì)類型

為HCO3—Ca-Mg,礦化度0.634g/l,總硬度12.88H°,表明地下水徑

流條件甚好。

2.中侏羅統(tǒng)西山窯組5號煤層底板以下承壓含水層（乩）

乩含水層巖性以灰白色粗砂巖為主，夾有細砂巖，具節(jié)理粉砂巖

薄層。2,一1號孔揭露全層厚度69.86m,其余鉆孔均未全層揭露，2,

一1孔枯水期所做抽水試驗S=25.02m,Q=11.491/s,q=0.00531/s.mo

亦屬弱富水性的承壓含水層，但水質(zhì)類型為HCO3—Na-Ca-Mg,礦化

度L42g/1,總厚度3L19H°,表明地下水徑流條件尚可。

3.隔水層

Hi含水層頂部隔水介質(zhì)厚18.20?54.50m,巖性以粉砂巖為主，

平均厚38.36m°Hi含水層底有較穩(wěn)定的4.48?6.50m的粉砂巖及泥巖,

為相對隔水層。

（三）水文地質(zhì)類型

礦井水文地質(zhì)類型為裂隙類中等型。

（四）礦井充水因素分析

1.生產(chǎn)井充水因素

(1)通過礦井開采系統(tǒng)的水文地質(zhì)調(diào)查及地表水文地質(zhì)測繪，礦

井充水水源來自大氣降水的補給和7?8月份的雨水與西部山區(qū)融雪

水的補給。

(2)充水通道：由具節(jié)理的巨厚層狀粉砂巖和巨厚層狀裂隙發(fā)育

的粗砂巖、砂礫巖及煤層的內(nèi)生裂隙等均構(gòu)成滲入性充水通道。另外,

井田西部的塌陷坑也是構(gòu)成礦坑涌水的重要通道。

2.對礦井充水影響較大的因素

(1)地形：煤礦范圍地表地形總體表現(xiàn)為西高東低，地表均被厚

2?20nl的弱透水的黃土所覆蓋，地表坡度不大，植被較發(fā)育，因此有

利于大氣降水的滲入補給。

(2)巖石類型：煤層中內(nèi)生節(jié)理發(fā)育，巖層中裂隙發(fā)育。開采中

直接破壞此段巖組，造成其所含水滲入礦坑。

(3)大氣降水：大氣降水直接滲入地下的有利部位僅限于采空塌

陷地段。

綜上所述：煤層及上部粗碎巖中的地下水是礦床充水的主要水

源，補給量取決于入滲量的充沛程度及裂隙網(wǎng)絡的貫通性能。

(五)地表水與地下水的關(guān)系

在雨期或冰雪融化期間形成的水流，該水流通過裂隙帶或塌陷坑

補給地下水，成為該區(qū)地下水的重要補給。

(六)礦井涌水量預測

根據(jù)地質(zhì)報告提供資料，礦井最小涌水量為1363.91m3/d,最大

涌水量為6180.33m7do

六、對地質(zhì)勘探報告的評價及建議

《新疆XX市后峽XX煤（XX有限公司礦業(yè)分公司）詳查補充（生產(chǎn)）

地質(zhì)報告》于2004年3月由新疆煤田地質(zhì)局156煤田地質(zhì)勘探隊編

制完成?；静槊髁司飪?nèi)地質(zhì)構(gòu)造特征，含煤地層，層位，可采煤

層層數(shù)、厚度、結(jié)構(gòu)及變化，查明了煤質(zhì)及其變化，指出了煤的工業(yè)

利用方向；對礦井水文地質(zhì)條件和開采技術(shù)條件進行了論述；提供了

滿足礦井設計規(guī)模的資源量，可以作為15萬t/a礦井的設計依據(jù)。

存在的主要問題及建議：

1.缺少3號煤層自燃傾向性資料，建議補充該工作；

2.井田內(nèi)各煤層淺部火燒區(qū)的控制程度不夠，其范圍、深度、

積水情況缺少詳細資料；

3.地質(zhì)報告說明書中提供4號煤層厚度為14.60?20.88m,平均

厚度17.58m。4號煤層儲量計算圖中標注4號煤層厚度為12.18?

13.91m,平均厚度約13m。建議地質(zhì)勘探部門作進一步的核實工作，

以確定4號煤層真實厚度。

4.地質(zhì)報告僅提供了4號煤層的頂、底板巖性及其物理力學測

試數(shù)據(jù)，對于其它煤層頂、底板情況未提供，建議補做3號、5號煤

層頂?shù)装鍘r石的巖性和物理力學測試工作，以便為頂板管理提供依

據(jù)；

5.煤礦提供了4號煤層瓦斯鑒定報告，對3號、5號煤層沒有提

供瓦斯鑒定報告

第二章井田開拓

第一節(jié)井田境界及儲量

一、井田境界

根據(jù)新疆維吾爾自治區(qū)國土資源廳新國土資采劃［2004］第239號劃定礦

區(qū)范圍批復文件，井田境界拐點坐標見表2—1—1。

井田劃定范圍拐點坐標表

表2—1一1單位：m

拐點縱坐標(X)橫坐標(Y)

1479708929510222

2479708929511315

3479541229511076

4479481529511815

5479470229511728

6479525029511053

7479476429510984

8479547929510222

限制開采水平標高：+2300?+2150m。

井田南北走向長度平均約1.9km,東西傾斜寬度約1.3km,面積

2

2.01kmo

二、資源儲量

井田內(nèi)可采煤層為3、4、5號3個煤層，根據(jù)自治區(qū)國土資源廳“新

國土資儲評［2004］085號”對地質(zhì)報告的評審意見書；自治區(qū)國土資源廳

對《新疆XX市后峽XX煤礦(XX有限公司礦業(yè)公司)詳查補充(生產(chǎn))地質(zhì)

報告》資源儲量分水平統(tǒng)計的補充批復，井田平面范圍內(nèi)共有122b、333

資源量3928萬t,其中控制的經(jīng)濟基礎儲量(122b)1719萬t,推斷的內(nèi)

蘊經(jīng)濟資源量(333)2209萬to另外報告還探求了火燒區(qū)保安煤柱資源量

424萬t,采動影響區(qū)資源量321萬t,預測資源量(334)1272萬t。

由于5號煤層火燒范圍深，火燒區(qū)深部為+2150m,淺部為+2200m,只

有井田東北角有可采儲量，而且5號煤層位于可采煤層的最下部，距上部

4號煤層平均層間距為64.2m,水平間距約420m,開采困難，經(jīng)計算3號

及4號煤層可采儲量已能夠滿足15萬t/a規(guī)模礦井的資源條件，因此設

計對其暫不進行開采，留作礦井深部水平開采時統(tǒng)一考慮。經(jīng)計算井田范

圍內(nèi)+2150m水平以上地質(zhì)資源量2342.62萬t,122b+333工業(yè)資源儲量

2200.26萬t?？刹蓛α?001.69萬t。詳見礦井地質(zhì)資源量匯總表4—1

—2、礦井可米儲量匯總表4—1—3。

礦井地質(zhì)資源量匯總表

表4—1—2單位：萬t

采

開地質(zhì)資源量

煤層工業(yè)資源儲量

平

水

編號332+333334小計(332+333)

3301.1977.51378.70301.19

+2208m水4370.10370.10370.10

平以上514.3314.3314.33

小計685.6277.51763.13685.62

386.7364.85151.5886.73

+2208?

4761.58761.58761.58

+2150m水

5666.330.00666.33666.33

平

小計1514.6464.851579.491514.64

3387.92142.36530.28387.92

41131.680.001131.681131.68

合計

5680.660.00680.66680.66

小計2200.26142.362342.622200.26

礦井可采儲量匯總表

表3-1—3單位萬t

工業(yè)資源儲量

開采水平煤層編號永久煤柱開采損失可采儲量備注

(122b+333)

3301.1936.4766.18198.54

+2208m水平

4370.144.8281.32243.96

以上

小計671.2981.29147.5442.5

386.7310.519.0657.17

+2208?

4761.5892.23167.34502.01

+2150m水平

小計848.31102.73186.4559.18

3387.9246.9885.24255.71

合計41131.68137.05248.66745.98

小計1519.6181.03333.91001.69

注：厚煤層采區(qū)回采率按75%計算。

三、安全煤柱的留設

1.井田邊界煤柱：各留設20m寬的安全煤柱。

2.根據(jù)地質(zhì)報告提供的各煤層火燒區(qū)范圍，上部3號煤層火燒深度

較大，3號煤層火燒區(qū)下部標高+2250m,4號煤層火燒區(qū)下部標高+2240m,

因火燒區(qū)下部標高不能精確控制，為防止燒變巖積水潰入井下，因此在火

區(qū)(死火區(qū))以下留設60m火燒區(qū)隔離煤柱。

3.井筒保護煤柱：根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設

與壓煤開采規(guī)程》的第83條規(guī)定要求，井筒保護煤柱寬度按SFV

H(2.5+0.6M)/f計算，經(jīng)計算+2224m水平斜井風井井筒保護煤柱寬度為

35.5mo

4.水平隔離煤柱：礦井開采過程中各水平之間應留設斜長20m的隔

離煤柱。

5.采區(qū)煤柱：礦井開采過程中各采區(qū)之間留設寬度20nl的隔離煤柱。

第二節(jié)礦井設計生產(chǎn)能力及服務年限

一、礦井工作制度

根據(jù)《煤炭工業(yè)小型煤礦設計規(guī)定》結(jié)合該礦井實際生產(chǎn)情況，設計

礦井年工作日330d,每天三班作業(yè)，其中兩班生產(chǎn)，一班準備。日凈運

輸時間14ho

二、礦井設計生產(chǎn)能力

礦井設計生產(chǎn)能力從以下幾個方面進行論證：

1.地質(zhì)勘查程度

《新疆XX市后峽XX煤礦（XX有限公司礦業(yè)分公司）詳查補充（生產(chǎn)）

地質(zhì)報告》由新疆煤田地質(zhì)局一五六煤田地質(zhì)勘探隊于2004年4月編制

完成，地質(zhì)報告在收集、總結(jié)已往地質(zhì)勘查的基礎上進行的，該報告提供

的資料可滿足15萬t/a及其以下規(guī)模礦井的設計需要。

2.資源量

井田地質(zhì)構(gòu)造簡單，為單斜構(gòu)造。經(jīng)計算井田范圍內(nèi)至+2150m水平

地質(zhì)資源量2342.62萬t,332+333工業(yè)資源儲量2200.26萬t,可采儲

量1450.36萬t。井田內(nèi)資源量較為豐富，煤層賦存較穩(wěn)定，開采技術(shù)條

件簡單，具備建設30萬t/a及其以下規(guī)模礦井的資源條件。

3.運輸條件

216國道從XX煤礦以東約10km處通過,經(jīng)216國道北距XX市80km,

南距巴倫臺125km。礦井與后峽之間有簡易公路相通，礦井外部交通條件

較好，現(xiàn)有道路可以滿足礦井15萬t/a外部運輸?shù)男枰?/p>

4.市場需求

XXXX有限責任公司后峽火電廠有新電廠和老電廠，老電廠裝機容量3

X3MW,新電廠裝機容量2X25MW,兩電廠年發(fā)電需煤量約20萬t/a。XX

煤礦所生產(chǎn)的煤炭主要供應后峽火電廠，為滿足電廠用煤需要，建設15

萬t/a礦井是十分必要的。

5.煤炭工業(yè)規(guī)劃情況

《新疆煤炭工業(yè)“十五”結(jié)構(gòu)調(diào)整規(guī)劃》將XX煤礦規(guī)劃為15萬t/a

礦井。

綜上所述，設計經(jīng)對影響礦井建設規(guī)模的各方面因素的綜合分析，并

根據(jù)XXXX有限公司“設計委托書”的要求，確定本礦井設計生產(chǎn)能力為

15萬t/a是合理的。

該井田內(nèi)煤炭資源量較為豐富，開采技術(shù)條件簡單，井田深部5號煤

層+2150m至+2000m水平間還有豐富的儲量，建議對礦井開展進一步的勘

探工作，提高礦井地質(zhì)勘探程度，在條件適合時適當擴大礦井生產(chǎn)規(guī)模。

三、礦井服務年限

礦井服務年限按下式計算：

Tz=Zk/(KXA)

式中ZK—可采儲量，1450.36萬t；

K一儲量備用系數(shù)，取L4；

A-----礦井設計生產(chǎn)能力，15萬t/a。

礦井服務年限為：T=1450.36/(1.4X15)=69a；

其中：+2208m水平以上(上山水平)服務年限：

L=451.94/(1.4X15)=21.5(a)

+2208m?+2150m水平(下山水平)服務年限：

T2=998.41/(1.4X15)=47.5(a)

第三節(jié)井田開拓

一、井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造、老窯范圍、煤層及水文地質(zhì)等條件對開采的

影響

1.地形及地質(zhì)構(gòu)造

井田地形呈西北高東南低緩波狀起伏的丘陵地。高程介于2300?

2400mo地表多為黃土及亞砂土覆蓋，頂部有0.6米左右的腐植土。井田

東部和北部有大片燒變巖和零星侏羅系出露。井田位于m,向斜北翼，地

層產(chǎn)狀平緩，傾角一般8。?18。。設計開采的北部采區(qū)內(nèi)沒有較大的斷

裂，構(gòu)造簡單。

2.老窯范圍

礦井現(xiàn)開采范圍為井田南部平碉兩側(cè)的煤層，走向長度約1300m,上

山煤已開采完畢，下山北翼正在開采5號煤層，開采水平為+2160m水平,

下山南翼的5號煤層尚余部分儲量。

3.煤層

井田內(nèi)全區(qū)可采和局部可采的煤層有3、4、5號煤層。3號煤層平均

厚度為13.40m,4號煤層平均厚度為17.58m,5號煤層平均厚度為17.33m。

4.水文地質(zhì)條件

礦井水文地質(zhì)類型為裂隙類中等型。根據(jù)地質(zhì)報告提供資料，礦井最

3

小涌水量為1363.91m7d,最大涌水量為6180.33m/do

5.礦井開拓開采現(xiàn)狀

XX煤礦始建于1978年，至今已生產(chǎn)20余年，平胴開拓。運輸平碉

垂直煤層走向在煤層底板巖石中，平碉內(nèi)鋪設單軌，在平碉中部設有錯車

道，料石砌詭支護，現(xiàn)支護狀況較好。井田南部采區(qū)平碉兩側(cè)的煤現(xiàn)剩余

儲量較少，預計可采到2006年9月，礦井技術(shù)改造設計的開采范圍位于

井田的北部采區(qū)，沿煤層走向北部采區(qū)距運輸平碉560m。

二、開拓方案的確定

礦井處于山間盆地中，受地形條件限制，可供選擇的工業(yè)場地的位置

非常有限，現(xiàn)生產(chǎn)礦井工業(yè)場地位于井田西南部山谷一側(cè)的臺地上。地面

工業(yè)場建設有裝車倉，窄軌鐵路，礦井修理車間，辦公室，燈房浴室聯(lián)合

建筑，熱風爐室，鍋爐房，材料庫房等工程設施，另有部分職工住宅。供

水和供電系統(tǒng)較為完善，外部道路滿足礦井改造后的需要。

根據(jù)井田開采范圍和煤層賦存狀況，經(jīng)現(xiàn)場踏勘，井田北部采區(qū)地表

附近沒有可供選擇工業(yè)場地的較平坦地形，受地形限制北部采區(qū)地表與外

部連接的道路無法選擇?？紤]到北部采區(qū)沿煤層走向距運輸平碉只有

560m距離的情況，利用現(xiàn)有平碉開拓礦井北部采區(qū)具有明顯的不可替代

的優(yōu)勢，所以設計為利用現(xiàn)有地面工業(yè)場地和井巷工程，減少礦井建設投

資，利用原運輸平胴布置運輸大巷開拓北部采區(qū)。

礦井開拓布置如下：運輸平碉位于井田東南部，在距平碉口650nl處

的4號煤層底板布置運輸大巷連接北部采區(qū)和運輸平碉。新掘運輸大巷至

井田北部采區(qū)的長度為560m,水平標高+2208m,一個水平上下山開采，

礦井劃分為兩個單翼采區(qū)。新掘采區(qū)風井位于北部采區(qū)的東南部，礦井通

風系統(tǒng)為分列式。

此開拓方式主要優(yōu)點如下：

1.充分利用已有平碉和地面生產(chǎn)及輔助生產(chǎn)設施；

2.開采上山煤層時井下不需設排水設施，無排水費用；

3.井筒及大巷煤柱損失??；

4.利用已有外運公路，不需要新建設外部道路，煤炭外運距離短。

詳見圖C1462—109—1、C1462-109-2o

三、井口數(shù)目和位置

礦井共設計2個井口，即運輸平碉和斜風井。運輸平碉利用已有工程,

碉口位于井田西南側(cè)；斜風井位于井田中部，北部采區(qū)的東南部，距運輸

平胴胴口直線距離約1170m。

四、水平劃分及階段垂高

根據(jù)井田內(nèi)煤層賦存條件和現(xiàn)有運輸平碉的水平標高,礦井劃分為一

個水平上下山開采。水平標高+2208m。上山部分+2208m?+2230m,階段垂

高22m。下山部分+2208m?+2150m,階段垂高58m。

五、大巷布置

+2208m水平運輸大巷布置于4號煤層底板巖石中，距4號煤層底板

約19m。運輸大巷通過采區(qū)石門與采區(qū)上山聯(lián)系。

六、采區(qū)劃分及開采順序

1.采區(qū)劃分

根據(jù)開拓布署，礦井北部共劃分為兩個采區(qū)，+2208m水平以上的上

山部分部分劃分為一采區(qū)，下山部分劃分為二采區(qū)，各采區(qū)均為單翼采區(qū)，

走向長約1300m。

2.開采順序

井田內(nèi)先采上山一采區(qū)，后采下山二采區(qū)。

采區(qū)內(nèi)先采上部煤層，后采下部煤層。

第四節(jié)井筒

一、井筒用途及裝備

運輸平碉碉口位于井田西南側(cè)，井口標高+2204.75m,至運輸大巷處

平碉長650m。平碉凈斷面積4.9n)2,料石砌砧支護，井筒內(nèi)設單軌，軌型

30kg/m,擔負全礦井運輸煤炭、肝石、人員、材料設備及進風任務，并作

為礦井第一安全出口，井筒內(nèi)敷設管路、電纜等。

斜風井位于井田中部，北部采區(qū)的東南部，設計井筒凈斷面積為

5.7m2,料石砌詭支護。擔負全礦井的回風任務，設人行臺階和扶手，兼

作礦井第二安全出口。

二、井壁結(jié)構(gòu)

運輸平碉采用料石砌砧，支護厚度250nlm,支護狀況良好，斷面和支

護滿足設計需要，設計直接利用。

斜風井設計凈斷面積5.7m2,料石砌詭支護，支護厚度為250mm。

運輸平碉及斜風井斷面見插圖2-4-1、2-4-2o

各井筒特征見表2-4-10

井筒特征表

表2-4-1

傾井筒

井口坐標(m)方位斷面積5)支護方式

井筒井口標高角長度

角

名稱(m)(°(m)厚度

XY(0)凈掘進材料

)(mm)

運輸

平碉479499529511401+2204.7512606504.96.3250料石

斜風井479612829511120+2353.5270252985.77.4250料石

第五節(jié)井底車場及胴室

一、井底車場形式及空重車線確定

礦井平碉開拓，平碉內(nèi)鋪設單軌；井筒內(nèi)設錯車線，在采區(qū)裝車站設

空重車線、調(diào)車線，電機車牽引30輛礦車，裝車站長度80m,裝車站形

式為折返式。采區(qū)裝車站及其附近設煤倉、井下火藥發(fā)放碉室、井下變電

所等碉室。

煤倉、變電所、火藥發(fā)放碉室均采用料石砌詭支護。

井底車場及碉室工程量表

表2—5—1

一

序支護方式及巷道長度掘進工程量

號砸1室名稱

支護材料(m)(m3)

.

1火藥發(fā)放胴室料石64403.2

2變電所及通道料石40372

3末煤煤倉20362.9

4塊煤煤倉16282.0

合計1401420.1

第三章大巷運輸及設備

第一節(jié)運輸方式的選擇

一、運輸方式的選擇

礦井平碉開拓，礦井設計生產(chǎn)能力為15萬t/a。

運輸平碉現(xiàn)運輸方式為7t架線電機車牽引It礦車運輸，經(jīng)計算

現(xiàn)運輸方式滿足礦井技術(shù)改造后運輸?shù)男枰?，為充分利用已有設備和

設施，平碉和大巷運輸設計仍采用電機車牽引礦車的運輸方式。電機

車型號為ZK7—6/250型架線電機車。

二、主要運輸巷道斷面、支護方式、坡度及軌型

運輸大巷采用半圓拱斷面，料石砌詭支護，砌值厚度為350mm,

大巷凈寬度4m,凈斷面為12.56m2,運輸大巷鋪設雙軌，軌型30kg/m,

軌道坡度為重車3%。下坡。

第二節(jié)礦車

一、礦車選型

根據(jù)到礦井的開拓形式——平碉開拓，結(jié)合地面、井下運輸

方式及礦井現(xiàn)有設備，礦車數(shù)量按規(guī)范要求及礦井實際需要配

備，設計選用MFI.1—6US(A)ltU型翻斗礦車運煤炭及開石。

根據(jù)確定的運輸方式，礦車選擇如下：

MFI.1—6US(A)It翻斗礦車運輸煤及開石；

MP1—6A型It平板車運輸設備；

MCI—6A型It材料車運輸材料。

MP3—6A型3t平板車運輸乳化液泵站。

二、礦車數(shù)量

各類礦車數(shù)量根據(jù)設計規(guī)范要求，按礦井生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的實際需要

量配備,共配備It翻斗礦車129輛，It材料車13輛，It平板車4輛,

3t平板車2輛。

礦車型號及規(guī)格特征見表3-2-lo

達到礦井設計生產(chǎn)能力時各類礦車數(shù)量見表3-2-2o

礦車特征表

表3-2-1

載重外形尺寸軌距軸距自重

礦車類型

(t)長義寬義高(mm)(mm)(mm)(kg)

MFI.1—6US(A)

12060X1000X1290600550487

It翻斗礦車

MC—6A

12000X880X1150600550494

It材料車

It平板車MP1—6A12000X880X410600550464

3t平板車MP3—6A32400X1050X415600750560

礦車數(shù)量表

表3-2-2

礦車數(shù)量

礦車類型使用地點備注

(輛)

It翻斗礦車運輸平胴、運輸大巷36

地面排肝系統(tǒng)4

裝車站36

順槽掘進工作面4

石門掘進工作面4

地面井口車場36

其它4

小計124

備用5

合計129

It材料車MCI—6A13

It平板車MP1—6A4

3t平板車MP3—6A2乳化液泵站

第三節(jié)運輸設備選型

一、設計依據(jù)

1.礦井年產(chǎn)量及班運量

礦井年產(chǎn)量15萬t/a,每天兩班運輸，每班運輸時間7h,每班

運輸量：煤227t,砰石4.5t(砰石率2%)。

2.井下運輸距離

井下平均運輸距離約1230mo

二、選型計算

根據(jù)礦井設計生產(chǎn)規(guī)模，運輸距離等因素，結(jié)合《煤炭工業(yè)小型

煤礦設計規(guī)定》和煤礦生產(chǎn)技術(shù)及管理水平，經(jīng)多方案比較后，設計

確定礦井運輸方式為7t架線電機車，電機車型號為ZK7—6/250型架

線電機車。

列車組成計算：

1.按電機車粘著重量計算

QZ=1000P￥/(?Z,+ip+110a)-P

式中Qz--車組重量，t；

P——電機車重量，7t；

W一起動時電機車粘著系數(shù)，按撒砂計算取0.24；

一重列車起動阻力系數(shù)，13.5；

iP一線路平均坡度，3%0；

2

車起動時加速度，0.04m/so

Qz=1000X7X0.24/(13.5+3+110X0.04)-7=73.4t

2.按電動機溫升條件計算

平均運行速度：

uP=0.75uCh

式中UP—^U車平均運行速度，m/s；

Uh—車長時運行速度，4.4m/so

uP=0.75X4.4=3.33m/s

TY=2L/(60UP)

式中車往返一次運行總時間(min)；

L--運輸距離，1230m；

TY=2X1230/(60X3.33)=12.4(min)

T=TY/(TY+e)

式中T-相對運行時間

0一停車及調(diào)車時間，20min；

T=12.4/(12.4+20)=0.38

Qz=Fch/(aJTgz—id)〕—P

式中心——電機車長時牽引力，441kg；

a-調(diào)車系數(shù)，1.4；

?z---重列車阻力系數(shù)，9；

id—等阻坡度，3%°。

Qz=441/U.4