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1、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
2、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
3、；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、UP ENERGY INVESTMENT (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
4、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
5、 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：882700882937北纬：440248440400中心地理坐标：东径：882818，北纬：440331。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36km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
6、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3540，高差100m左右，南坡坡度较小，在1535之间，高差60100m，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
7、，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78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
8、.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34级，最大风力可达7级，45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59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68月，以阵雨为主，通常11月至翌年4月为积雪期，积雪期达130150d，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(GB183062001)，
9、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
10、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0103m，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
11、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493.59797.15m，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：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
12、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190295m，平均221.25m，含煤系数22.66%。3943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。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
13、，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，3536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147.59194.15m，平均172.35m。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1454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0305m，平均244.60m。综上可知，井田
14、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05m。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
15、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310cm，分选性及磨圆度较差，一般厚010m。第四系上更新统与下伏基岩呈角度不整合接触，厚度015m。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3060。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
16、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。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。煤层火烧烘烤的围岩，呈浅红
17、、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250550m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100300m，并呈带状横贯全区，向两端延伸至井田外。井田T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)
18、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1441和1462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14
19、6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32.79106.34m，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8.7224.58m，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8.7224.58m，平均20.24m，可采厚度变化系数为20.61%，二级差变化指数为33.1
20、9%；资源量估算厚度8.7224.20m，平均19.74m，厚度变化系数为21.71%。含02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20.0166.97m，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3.548.30m，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3.548.30m，平均5.092m，二级
21、差变化指数为60.5%；资源量估算厚度2.888.30m，平均4.73m，厚度变化系数为33.68%；含02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25.4440.00m，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8.1125.01m，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8.1122.25m，平均15.57m，可采厚度变化系数为32.06
22、%，二级差变化指数为70.59%；资源量估算厚度8.1121.67m，平均15.37m。含02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24.9144.49m，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3.6710.70m，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3.6710.40m，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
23、量估算厚度8.1121.67m，平均15.37m，厚度变化系数为29.62%；夹矸01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1.1224.15m，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3.3313.96m，平均9.41m，不含夹矸，结构简单。煤层总厚0.443.25m，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0.693.25m，平均1.48m，可采厚度变化系数为66.82%；资源量估算厚度0.693.25m，平均
24、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35.92137.69m，平均93.47m，含夹矸04层，岩性为粉砂岩、炭质泥岩，结构简单较复杂。煤层总厚7.5524.51m，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5.7417.20m，平均11.24m，可采厚度变化系数为29.99%
25、，二级差变化指数为62.54%；资源量估算厚度4.1614.93m，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3536号煤层12.5669.45m，平均43.59m，含夹矸01层，岩性为粉砂岩、炭质泥岩，结构简单。煤层总厚0.102.76m，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0.732.76m，平均1.46m，可采厚度变化系数为48.51%；资源量估算厚度0.732
26、.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02层，岩性为粉砂岩，结构简单。煤层总厚0.667.23m，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0.663.46m，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0.663.29m，平均1.85m。+75
27、0m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35.92-13
28、7.6911.82(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(
29、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QM1/3JM，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
30、、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
31、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
32、情形可分为：全新统冲洪积砂砾石含水层(H11)，上更新统洪积砂砾石透水不含水层(H12)及风积黄土弱透水不含水层(H13)。现分述如下：（1）全新统冲洪积砂砾石含水层(H11)主要分布于井田东部的白杨河现代河漫滩中，宽度约120180m，岩性以分选性较差的河流相堆积砾石为主，砾石颗粒直径0.020.5m，大者11.5m，含水层厚度经1998年的磁法工作证实一般为10.017.0m，最厚21.3m。分布于其它冲沟内的冲洪积砂砾石，厚度一般02m，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(H12)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
33、圆率较差，厚度010m，为透水不含水层。（3）上更新统风积黄土弱透水不含水层(H13)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05m，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4065m。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1钻孔揭露此含水层厚64.98m，单位涌水量0.0018L/sm，为富水性弱的含水层，水质为中等强矿化，SO4ClHCOKNaCaMg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
34、（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。1472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/sm，渗透系数0.00039m/d，地层呈厚层状，厚度为0295m，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
35、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82.58110.34m，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HCO3SO4Mg2+(Ca2+)，矿化度2.925.22g/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）
36、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120.50162.70m，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34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0103m，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
37、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100300m，烧变岩深度一般为250550m，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100200m，其中44号煤层自燃深度最为发育，1462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
38、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
39、中得出结论：白杨河水样的水化学类型为HCO3-SO42Ca2+型水；而泉水沟烧变岩中出露的泉的化学类型也为HCO3-SO42Ca2+-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
40、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5.427.43L/sm，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，
41、主要由融化的雪水与泉水补给，最大流量在78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0.3000.578m3/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
42、井145-2、147-2孔的抽水试验结果，渗透系数在0.000280.010m/d，单位涌水量为0.000820.009L/sm，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
43、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，
44、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
45、2.83g/cm3，天然容重2.362.60g/cm3，含水率0.60%1.10%，饱和状态下单向抗压强度1.914.1MPa，天然状态下单向抗拉强度0.83.1MPa，天然状态下抗剪强度0.210.1MPa，软化系数0.090.44，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2.582.70g/cm3，天然容重2.482.56g/cm3，含水率
46、1.00%1.45%，饱和状态下单向抗压强度2.8912.6MPa，天然状态下单向抗拉强度1.62.5MPa，天然状态下抗剪强度1.62.5MPa，软化系数0.160.41，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2.432.83g/cm3，天然容重2.352.60g/cm3，含水率0.22%1.17%，饱和状态下单向抗压强度1.4018.5MPa，天然状态下单向抗拉强度1.8
47、4.4MPa，天然状态下抗剪强度5.611.3MPa，软化系数0.110.66；直接底板为粉砂岩，偶见中砂岩、泥岩，比重2.592.876g/cm3，天然容重2.402.53g/cm3，含水率0.40%1.78%，饱和状态下单向抗压强度6.633.80MPa，天然状态下单向抗拉强度0.92.0MPa，天然状态下抗剪强度0.17.3MPa，软化系数0.170.65。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2.642.76g/cm3，天然容重2.402.53g/cm3，含水率0.40%1.83%，饱和状态下单向抗压强度7.