【正文】 州缺煤地區(qū)的國民經(jīng)濟發(fā)展也具有深遠意義。從上述情況看出，科興煤炭實業(yè)有限責任公司榆樹嶺煤礦地理位置優(yōu)越、交通運輸方便、煤質(zhì)優(yōu)良、具有穩(wěn)定可靠的用戶市場?？婆d煤炭實業(yè)有限責任公司榆樹嶺煤礦所開采的下5煤層主要為32號弱粘煤，煤質(zhì)屬特低－低灰、特低硫、特低磷、高發(fā)熱量，是良好的工業(yè)動力用煤及民用煤，而下7～下12煤層為低～中灰、特低硫、特低磷、中～高發(fā)熱量的氣煤和1/3焦煤，可作為煉焦用煤及配煤。2010年煤炭需求量為540萬t，較2005年凈增用煤量110萬t，當?shù)氐脑汗喈斁o張。此次設計根據(jù)自治區(qū)煤炭工業(yè)管理局立項批復及設計委托書要求，本礦井設計生產(chǎn)能力為15萬t/a。該井田東部邊界原有庫車縣東風煤礦，1987年建井，1990年投產(chǎn)，設計能力為3萬t/a，采用斜井開拓方式，主要開采下5煤層。行政區(qū)劃隸屬阿克蘇地區(qū)庫車縣管轄。供電協(xié)議書。新疆煤炭工業(yè)管理局新煤規(guī)發(fā)[2005]346號文《關(guān)于庫車縣科興煤炭實業(yè)有限責任公司榆樹嶺煤礦新建礦井項目立項審查的意見》。新疆維吾爾自治區(qū)礦產(chǎn)資源儲量評審中心新國土資儲評[2004]120號《新疆庫車縣捷斯德里克背斜南翼一井田詳查地質(zhì)報告》評審意見書。新疆庫車縣科興煤炭實業(yè)有限責任公司榆樹嶺煤礦“設計委托書”。井田中心地理坐標：東經(jīng)83176。此礦井于1995年因發(fā)生特大瓦斯爆炸事故，死亡多人，而造成礦井被強行關(guān)閉。二、煤炭市場分析及礦井建設的必要性（一）煤炭市場分析科興煤炭實業(yè)有限責任公司榆樹嶺煤礦所處的庫車縣是南疆主要經(jīng)濟發(fā)展區(qū)，是阿克蘇、克孜勒蘇柯爾克孜自治州和喀什地區(qū)的主要能源基地。依據(jù)國家煤炭工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策并結(jié)合新疆煤炭工業(yè)生產(chǎn)的特點，到2005年小煤礦生產(chǎn)能力改造要達到9～30萬t/a，生產(chǎn)能力小于9萬t/a和資源枯竭的礦井都將被淘汰。由于新疆當前探明的焦煤資源量較少，且公司現(xiàn)有自營煉焦廠需煤量較大，現(xiàn)有生產(chǎn)礦井產(chǎn)量小、需求量大、供需矛盾日益突出。（二）礦井建設的必要性科興煤炭實業(yè)有限責任公司榆樹嶺煤礦是《新疆煤炭工業(yè)“十五”結(jié)構(gòu)調(diào)整規(guī)劃》確定的庫車縣規(guī)劃區(qū)內(nèi)的增列礦井。同時礦井建設后，由于煤炭產(chǎn)量提高，企業(yè)經(jīng)濟效益也相應得到改善，職工收入和生活水平也會隨之提高。故該礦井建設后不僅可以彌補關(guān)閉小煤礦后的煤炭銷售市場的缺口，而且可以帶動相鄰礦井生產(chǎn)的技術(shù)裝備水平，提高資源回采率，增強企業(yè)效益，完全符合國家煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)政策。根據(jù)詳查地質(zhì)報告，井田內(nèi)有可采及局部可采煤層5層，賦存穩(wěn)定～較穩(wěn)定，煤質(zhì)好；井田構(gòu)造簡單，煤層傾角為9176。由礦區(qū)沿砂石公路通過217國道可達獨山子、伊寧；通過314國道可至庫車、拜城等地，庫車縣城有南疆鐵路通過，交通較為方便，所生產(chǎn)的煤炭產(chǎn)品通過汽車可銷往庫車縣及其它各地；距本礦8km處的阿格變電所是一座35/10kV變電所，該變電所主變?nèi)萘繛?2500kVA，兩回35kV電源引自俄霍布拉克110/35kV變電所的不同母線段。由于煤炭供求關(guān)系的好轉(zhuǎn)，煤炭市場價格仍將有上升的空間。設計中要體現(xiàn)出依法辦礦、正規(guī)開采、高產(chǎn)高效的生產(chǎn)管理模式，將礦井的資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢，將礦井建設成經(jīng)濟型、效益型的現(xiàn)代化企業(yè)。四、設計依據(jù)新疆國土資源廳新國土資采劃[2004]第278號《劃定礦區(qū)范圍批復》；新疆煤炭工業(yè)管理局新煤規(guī)發(fā)[2005]260號《關(guān)于調(diào)整阿克蘇地區(qū)煤炭工業(yè)“十五”規(guī)劃內(nèi)礦井建設規(guī)模的意見》；新疆維吾爾自治區(qū)礦產(chǎn)資源儲量評審中心新國土資儲評[2004]120號《新疆庫車縣捷斯德里克背斜南翼一井田詳查地質(zhì)報告》評審意見書；新疆煤田地質(zhì)局161地質(zhì)勘查隊2004年9月提交的《新疆維吾爾自治區(qū)庫車縣捷斯德里克背斜南翼一井田詳查地質(zhì)報告》；《煤炭工業(yè)小型煤礦設計規(guī)定》、《煤礦安全規(guī)程》（2004年版）以及國家其它現(xiàn)行的有關(guān)煤炭項目建設的技術(shù)法規(guī)和技術(shù)政策；本院編制的《資源開發(fā)利用方案》；《新疆煤炭工業(yè)“十五”結(jié)構(gòu)調(diào)整規(guī)劃》；新疆庫車縣榆樹嶺煤礦與新疆庫車縣供電所簽訂的“供電意向書”；新疆庫車縣科興煤炭實業(yè)有限公司榆樹嶺煤礦“設計委托書”。煤層埋藏淺，采區(qū)煤層儲量豐富，服務年限較長，初期井巷工程量小，投資少，建井工期短，投資回收快。采煤工藝簡單、適應性強、產(chǎn)量高、掘進率低、效益好，技術(shù)要求不高，生產(chǎn)管理方便，符合地方煤礦的特點和要求。設單身宿舍，不設居住區(qū)。經(jīng)瓦斯樣品測試，煤層瓦斯分帶屬N2－CH4帶，深部煤層瓦斯含量有增高的趨勢，本井田內(nèi)老窯曾發(fā)生過三次瓦斯爆炸的重大安全事故而廢棄，采礦權(quán)人在未來礦山建設和生產(chǎn)時，應加強礦井通風管理，嚴防瓦斯爆炸事故的發(fā)生，并在礦井移交生產(chǎn)后及時進行瓦斯等級鑒定工作。11′58″本區(qū)交通發(fā)達，217國道獨～庫公路從礦區(qū)南部橫穿而過，北可達獨山子、伊寧；向南80km與314國道相接可至庫車、拜城等地。四、氣象及地震情況本區(qū)屬北暖溫帶大陸性干旱氣候，降水稀少，夏季炎熱，冬季干冷，年溫差和日溫差均很大。本區(qū)地震烈度按中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖(GBl8306－2001版)劃分，地震烈度屬Ⅷ級地震烈度區(qū)。但礦區(qū)一帶除煤礦和少量農(nóng)牧民正常生產(chǎn)外，無任何其他工業(yè)。阿格變電所是一座35/10kV變電所，該變電所主變?nèi)萘繛?2500kVA，礦井兩回35kV電源引自俄霍布拉克110/35kV變電所的不同母線段。該泉水平均流量約為15m3/h，滿足礦井生活用水的需要。主斜井掘進144m至下5號煤層頂板，至194m延深到下5號煤層底板。井巷采掘中，下5號煤層在西側(cè)回風巷煤層厚度達9．50m，為單一煤層，井下涌水量最大可達500m3／d，其充水因素以斯提克厄肯溝潛水側(cè)向補給及上部火燒區(qū)積水為主要補給源?！?0176。斜長201m，向西與副井相通，向東未開采，已達1775m水平，開采下10煤層。第二節(jié) 地質(zhì)特征一、地層礦區(qū)內(nèi)出露的地層由老至新有下侏羅統(tǒng)塔里奇克組(J1t)、阿合組(J1a)、第四系(Q4)。按巖性組合特征及含煤性可分為上、中、下三段。下段(J1t1)：上部以深灰色粉、細砂巖為主，夾薄層泥巖及煤線，下部灰綠色中、粗砂巖為主，夾有細砂巖，具大型斜層理，不含煤，底部為砂礫巖，本段地層厚約130m。地層走向近東西向，為130176。傾角多在9176。左右。下5煤層露頭在本區(qū)內(nèi)均已火燒，其余各煤層多為局部可采和不可采煤層，％。各可采煤層特征分述如下：下5煤層：有5個鉆孔及斜井控制，為全區(qū)可采煤層，～。下7煤層：有7個鉆孔控制，全區(qū)發(fā)育，屬穩(wěn)定煤層?！?。頂板巖性為細砂巖及炭質(zhì)泥巖；底板巖性細砂巖及粉砂巖?！？刹擅簩犹卣饕姳?21。顯微煤巖類型：區(qū)內(nèi)各煤層的煤巖類型均為亮暗煤～暗亮煤型。下10煤層：％～％之間，％，％～％，％；～％之間，％；～％之間，％；～％，％，～％，％。％左右，％以下。各可采煤層有害元素匯總表表124煤層編號（％）（％）（％）（％）（ug/g）原煤精煤下51下7下8下10下12煤的工藝性能（1）發(fā)熱量據(jù)采樣資料，本區(qū)各煤層發(fā)熱量較高，原煤干基彈筒發(fā)熱量均在25MJ/Kg以上，屬中等～高發(fā)熱量煤。各煤層焦渣特征及粘結(jié)性成果表（兩極值/平均值）表126煤層編號焦 渣 特 征粘結(jié)指數(shù)膠質(zhì)層原煤精煤Y（mm）X（mm）曲線型下53～74～88～95平滑下降～之字～波型下73～75～753～96之字～波型下85～77～873～99之字～波型下106～77～890～101之字～波型下124~74～839～101之字由以上結(jié)果可知：本區(qū)可采煤層下下7煤層為弱粘結(jié)～中強粘結(jié)煤；其它則均為中強粘結(jié)性。各可采煤層灰熔融性均為低～高熔灰份。下10煤層為特低灰～中灰、特低硫、特低磷、低水份、高揮發(fā)份、高發(fā)熱量、具中強粘結(jié)性、屬低熔～高熔灰份、優(yōu)等可選的煤層、煤類為35～45號氣煤和1／3焦煤(1／3JM)。東以斯提克厄肯溝為界，向西距該溝1940m為界，山體陡峻，地形切割強烈，區(qū)內(nèi)地形為北高南低，西高東低的東西向低山，海拔高程1710m～1847m，相對高差137m，大部為基巖裸露區(qū)，沖溝中及南部緊鄰庫車河處為第四系砂礫石分布區(qū)，地表植物稀少。已遠低于河床標高，庫車河水對本礦井地下水具側(cè)向補給作用。區(qū)內(nèi)下5煤層在埋藏淺部區(qū)均被火燒，在礦區(qū)北東部地表呈褐紅地貌景觀。地下水在燒變巖含水層中的運移速度大于其在基巖含水層中的運移速度。m，說明本含水層含水豐富。（1）阿合組基巖孔隙——裂隙含水層（II1）為地下水位標高以上地層，分布于大部分工作區(qū)，主要巖性由一套灰～灰白色砂礫巖，粗、中砂巖組成，鈣質(zhì)及硅質(zhì)膠結(jié)，基巖風化裂隙發(fā)育、地表破碎，接受大氣降水補給，順層間逕流，受制于氣象變化，呈季節(jié)性，為透水不含水層。順層理裂隙沿產(chǎn)狀方向在靠近強烈切割溝谷滲出地表，在工作區(qū)外南附近就發(fā)現(xiàn)多處地表水體，或以下降泉的形式逕流循環(huán)往復。本次在92孔針對下侏羅統(tǒng)含煤系地層進行抽水試驗，／d，為富水性較弱含水層?；馃疃入S煤層露頭出露高低，火燒深度亦發(fā)生變化，形成的火燒底界呈波浪狀，其所形成的弧狀火燒洼地，是燒變巖中地下水的富水部位，由于下5煤層在地形厚度埋藏條件不同，其火燒深度，裂隙帶厚度差異較大，根據(jù)本次工作成果，對下5煤層火燒區(qū)的分布和深度進行控制，雖然93孔燒變巖為透水層，未能作抽水實驗，但根據(jù)原主斜井在火燒區(qū)抽水記錄，及鄰區(qū)的抽水實驗，可滿足礦井建設需要，原礦井在火燒區(qū)抽水量為440～500m3／d，／d，／s各含水層之間水力聯(lián)系火燒區(qū)透水層和阿合組基巖透水層，通過孔隙、裂隙等途徑接受大氣降水、雪融水入滲補給各自的含水層，同時補給含煤系地層。本區(qū)東部斯提克厄肯溝均為第四系沖洪積物，厚度0～35m，為排洪泄道，進入庫車河，該層段滲透系數(shù)77m／d，其富水性強，與庫車河水具有水力聯(lián)系，有互補關(guān)系，溝內(nèi)標高1735～1740m，在第四系沖洪積底部其逕流發(fā)生交替補給，對基巖段有較大影響，特別是淺部風化破碎帶，但由于在區(qū)內(nèi)僅分布于東側(cè)，范圍小，補給方式為側(cè)向補給，含煤系巖性較為細膩，膠結(jié)好，其影響較小，從調(diào)查訪問得到證實，如相毗鄰的夏闊坦煤礦所處位置為庫車河西北岸，與本區(qū)所處地質(zhì)構(gòu)造單元大致相同，其庫車河水對西北岸地層的側(cè)向補給較弱，水位標高以上的下侏羅統(tǒng)阿合組為透水不含水層，主要接受大氣降水的補給，呈季節(jié)性的變化，4～5月份開始增大，9月以后減小，區(qū)內(nèi)裸露阿合組(J1a)巨厚砂巖，淺部風化裂隙發(fā)育，粒度粗，接受大氣降水補給能力強，其逕流方式一為以地表逕流和洪流形式，進入溝內(nèi)，二以垂直入滲的方式補給地表露頭，順層理裂隙向深部逕流，地下水的逕流和排泄以沿巖層產(chǎn)狀方向在靠近強烈切割的溝谷等有利地段進行排泄，隨著深度增加，逕流和排泄條件愈來愈差，深部則為半滯流狀態(tài)，在施工現(xiàn)場處或低洼處就有滲出地表水體的存在。據(jù)原礦井井下排水資料和鉆孔抽水試驗數(shù)據(jù)，均反映該含水組、富水性較弱。雖然單位時間內(nèi)大氣降水補給有限，但長年積累，在燒變巖底界的低洼處，賦存有大量地下水，宛如一座座“地下水倉”，在淺部開采時，燒變巖含水層中的地下水經(jīng)煤層及頂板巖層孔隙、裂隙，滲入井巷。根據(jù)本區(qū)和相鄰礦井下涌水情況，以及相鄰井田鉆孔抽水試驗資料，綜合分析結(jié)果：各煤層火燒區(qū)燒變巖裂隙極發(fā)育，形成通暢導水裂隙帶，具較好的儲水空間，利于大氣降水的垂直入滲和河水側(cè)向入滲補給，含水豐富。充分利用井下探水設備，先探后掘，如遇集中出水點，應先查明水的來源，制定可行施工方案，火區(qū)積水和老窯積水，為地下水靜資源量，其短時間補給，非常有限，對其進行能量逐漸釋放，杜絕其短時潰入井巷，造成淹井事故。（1）火燒區(qū)涌水量本區(qū)原有礦井(已廢棄)經(jīng)調(diào)查訪問有關(guān)資料，原開采下5號煤層井筒方向為向南，后向西沿煤層走向開拓巷道，開采水平為1605m，斜井穿過火燒區(qū)，日排水量440～500m3，大部為火區(qū)積水匯入，煤層及巖層孔隙、裂隙水為很小部分，在燒變巖中巷道越長，其揭露供水邊界也逾長，涌水量就愈大，如不考慮巖石和煤層中孔隙、裂隙水因素，火燒區(qū)積水匯入井巷水量與巷道所揭露的長度、開采深度有關(guān)，假設如開采下5煤層，火燒區(qū)最大垂深為80m，如新建礦井在走向或傾向上穿越火燒區(qū)，斜井角度23176。K混＝式中：KK2及mm2為各層滲透系數(shù)和含水層厚度 K混——； K1——； m1——阿合組含水層厚度； m2——含煤系含水層厚度。（3）采用比擬法計算礦井涌水量參照方為夏闊坦三號井，位于斯提克厄肯溝東側(cè)，與本區(qū)東側(cè)相毗鄰，開采煤層為下10。水動力學法和比擬法所預算的總涌水量，較為接近，其中不同預算方法，以及未來不同建井方式都在本次工作予以考慮。 六、其它開采技術(shù)條件（一）煤層頂?shù)装迕簩禹數(shù)装鍘r性特征下5煤層：頂板為深灰～灰黑色粉砂巖、泥巖，粉砂巖較堅硬，層面間含白云母碎屑，局部含炭質(zhì)較高。炭質(zhì)泥巖結(jié)構(gòu)致密，層面光滑細膩，易碎，局部砂質(zhì)含量較高。下8煤層：頂板為灰黑色～黑色炭質(zhì)泥巖，致密，細膩，遇水易碎，泥砂質(zhì)膠結(jié)；底板為深灰～灰黑色粉砂巖，致密，較堅硬，細膩，遇水易碎，泥砂質(zhì)膠結(jié)，含有少許炭質(zhì)。（2）下7煤層頂?shù)装澹簬r石單向抗壓強度指標為稍差的半堅硬巖層，泥巖遇水軟化，膨脹變形，為穩(wěn)定性中等偏差的頂板；底板泥巖、粉砂巖，遇水軟化，膨脹變形，為較差的底板。各煤層頂?shù)装鍘r石物理力學試驗成果見表128。（3）礦井瓦斯等級鑒定該礦井詳查地質(zhì)報告對相鄰區(qū)夏闊坦煤礦進行調(diào)查訪問，對開采下5煤層1號井，開采下10煤層3號井瓦斯等級鑒定進行分析，礦井瓦斯等級均為低瓦斯礦井。煤塵本次勘探各鉆孔對下下下下下12煤層采取了13個煤樣，做了煤層爆炸的測試，同時又收集鄰區(qū)鉆