【正文】 傾向長(zhǎng) ～ ，面積 ?！?176。目前 +818m水平以上上山東翼已開采完畢，正在開采上山西翼的 4號(hào)煤層。 （ 2）第三系：為全區(qū)分布，地層厚度 0～ 600m，以磚紅色砂礫巖、泥巖和砂巖及過(guò)渡巖性為主，厚度最大處主要分布在煤田南部外圍，其他區(qū)域地層厚度在 100m左右，煤田西部直接出露地表成丘陵。 （ 4）石炭二迭系：厚度不詳，主要出露在天山內(nèi)和西山傾伏背斜軸部。在這凹地中又沉積了侏羅系、第三系和第四系等地層，其厚度 1500m。由于沉積間斷，使中新生代地層之間形成了不整合。 （ 2）第三系（ E）：地層厚度在 0～ 60m，巖性由磚紅色 泥巖、砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)砂巖、雜色礫巖所組成 ,底部為含鈣砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)砂巖與下伏地層呈不整合接觸。 b. 八道灣組中段（ J1b2）：上部為灰色至灰綠色中細(xì)砂巖夾泥巖及礫巖組成韻律清 晣 的旋 迴 構(gòu)造，中部以青灰色、灰綠色泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，有炭質(zhì)山東科技大學(xué)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 泥巖數(shù)層，中夾薄層砂礫巖及中 — 細(xì)砂巖，下部以灰紅色細(xì)砂巖、粉砂巖為主 。 c. 八道灣組下段（ J1b3）：是井田的主要含煤地層，以砂巖、泥巖、粉砂巖和煤層組成，共含煤 6 層，其中 4號(hào)、 6 號(hào)是井田的主采煤層，煤層間由礫巖、砂巖及灰黑色、灰色粉砂巖、泥巖等組成，與下伏地層呈不整合接觸。 該井田由于位于西山傾伏背斜的南翼淺部，地層單一，煤系地層以特殊的標(biāo)志層即可進(jìn)行對(duì)比，所以較為可靠。因此區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造線的走向大致呈東西方向。 （ 2） 斷裂 a． F1號(hào)逆斷層：位于井田的南部，由露天經(jīng)北泉井田到砂棗泉井田，走向近 N50176。斷距約 500ｍ左右。 b． F2號(hào)逆斷層：由露天延伸到一井，到ⅪⅩ線則向西傾并南轉(zhuǎn)與地 F1號(hào)斷層相交，斷層傾角 24～ 54176。 山東科技大學(xué)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 c． F13下斷層：位于一井ⅪⅤ勘探線西附近，斷層走向 NE250SW，長(zhǎng)約 500m，傾向東南，傾角 64176。 d．礦井生產(chǎn)過(guò)程揭露的斷層一般落差在 2m 左右，對(duì)生產(chǎn)影響不大。～70176。 煤層 5． 1含煤地層及含煤性 本井田主要含煤地層為下侏羅統(tǒng)八道灣組，該組揭露厚 ，主要巖性為： 上段礫巖層以暗紅、黃綠色及雜色砂巖、砂礫巖為主，中夾黃綠色礫巖、黑色泥巖、炭質(zhì)泥巖等，在井田內(nèi)被剝蝕，該段平均厚 。 下段以 K1礫巖標(biāo)志層為界，分上下兩個(gè)部分。下段含煤 6層，煤層間由礫巖、砂巖及黑色、灰色粉砂巖、泥巖等組成，具旋回結(jié)構(gòu)，該層揭露平均厚度。各可采煤層特征分述如下： 4號(hào)煤層：為該井田主要可采煤層，最大厚度 ，最小厚度 ，平均厚度 ，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 — 較復(fù)雜，厚而穩(wěn)定，一般遵循著由西向東逐漸變薄、由北向南增厚的規(guī)律。 4號(hào)煤層頂?shù)装宥酁榉凵皫r、泥巖、細(xì)砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、中砂巖等，老頂為厚層狀砂礫巖，屬抗壓強(qiáng)度較差，抗拉、抗剪強(qiáng)度低、易軟化的巖石。 煤層特征見表 1— 2— 2。顏色呈黑色、條痕呈黑褐色，含絲炭高且黑度深，極易污手，為暗淡光澤 — 瀝青光澤。易燃，火焰為黃紅色，煙少，無(wú)瀝青味，膨脹不明顯，燃燒后為灰白色粉沫無(wú)煤渣。斷口，一般呈平整狀，亮煤呈貝殼狀斷口。 煤的化學(xué)性質(zhì) 煤的元素分析 各可采煤層煤元素含量值相當(dāng)接近，變化極其微小。 煤層內(nèi)碳元素含量介于 %～ %，氫含量介于 %～ %，氮含量介于 %～ %,氧含量在 %～ %之間。 煤的工業(yè)分析 煤的工業(yè)分析主要包括水分，灰分，揮發(fā)分。 灰分（ Aa）：原煤灰分率為 %～ %之間，精煤在 %～ %之間。 煤的發(fā)熱量（ ）：本礦井煤層發(fā)熱量普遍較高，原煤（ ）兩極值為～ ，按照煤發(fā)熱量的級(jí)別都屬高熱值煤。 瓦斯、煤塵和煤的自燃性 瓦斯 根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供鉆孔瓦斯煤樣的測(cè)定結(jié)果， 4號(hào)煤層瓦斯含量在 ～，氣體成份以氮?dú)鉃橹?，?%～ %，甲烷含量次之占%～ %，二氧化碳含量較少，占 %～ %。確定礦井屬低瓦斯礦井。 煤的自燃 根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供資料， 4 號(hào)、 6 號(hào)煤層吸氧量為 %～ %,煤層有自然發(fā)火傾向 ,屬自燃煤層。鉆孔經(jīng)測(cè)溫顯示，溫度隨著地層及鉆孔深度加深逐漸升高，由 15～21℃，溫度正常，未有地?zé)岙惓，F(xiàn)象。由于長(zhǎng)期侵蝕切割，形成了南北寬緩之沖溝和狹長(zhǎng)之平臺(tái)。區(qū)內(nèi)缺少天然地表水體，唯一補(bǔ)給區(qū)為巴爾庫(kù)山之融雪水，在流出溝口不遠(yuǎn)，即潛流于地下，故沖溝常年呈干涸狀態(tài)，唯每年 6～ 7月，山區(qū)融雪水匯流而下，但為時(shí)甚短。因此，地下水的補(bǔ)給主要受山區(qū)大氣降水與融雪水的影響，具有季節(jié)性，其補(bǔ)給來(lái)源受到限制。 綜合上述，由于巴爾庫(kù)山融雪水的補(bǔ)給源遠(yuǎn)，缺少地表徑流，蒸發(fā)量很大，加之礦床上覆地層透水性很 弱，隔水性較強(qiáng)，并且無(wú)透水地質(zhì)構(gòu)造，由此構(gòu)成了礦床充水因素的水文地質(zhì)條件較為簡(jiǎn)單。第三系巖性較疏松，其上段受風(fēng)化作用影響，風(fēng)化帶裂隙較發(fā)育，可接受第四系底部水的補(bǔ)給，受水條件亦較好，為孔隙— 裂隙水，為第二含水層。巖層含水性的特點(diǎn)是：巖層含水性隨著埋藏深度而減 弱，其單位涌水量依其地層層序，向深部遞減 5倍以上，此為補(bǔ)山東科技大學(xué)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 給區(qū)同一而巖性各異之故。因各含水層間以泥巖、粉砂質(zhì)泥巖作為隔水層。 第二含水層 (H2)：即孔隙 — 裂隙水，為下第三系善鄯群，零星分布在礦井 +700m水平以上區(qū)域，第三系厚度為 0～ 60m，含水層厚度一般 20～ 30m 左右。 m,滲透系數(shù) ,巖性中上部主要為砂質(zhì)泥巖和泥質(zhì)砂巖，中下部主要為富含鈣質(zhì)結(jié)核之砂巖、砂礫巖，膠結(jié)物為泥鈣質(zhì)，膠結(jié)程度差，較為松散。 m,滲透系數(shù) ；各煤層本身皆為弱含水層，煤巷掘進(jìn)后，巷道內(nèi) 滯后涌水效果明顯，但出水方式多為潮濕、滴淋水，在裂隙發(fā)育地段或構(gòu)造帶附近，涌水較大。 K1標(biāo)志層以上及 6號(hào)煤層以下，涌水量微弱，尤其是 6號(hào)煤以下的巖層，涌水量極微，可視為不含水巖層?；鶐r裂隙、孔隙水是礦井涌水的主要來(lái)源， 侏羅系地層為一南傾的單斜構(gòu)造，具有北薄南厚的特征，地層整體上含水性較弱，但由于主采煤層位于該層中，所以該含水層實(shí)際上成為本井田主要開采煤層的直接充水水源。由于補(bǔ)給有限及防水煤柱的留設(shè)，通過(guò)生產(chǎn)井的預(yù)先探放水，強(qiáng)制疏排，可在短期內(nèi)排干，則不致于對(duì)井田生產(chǎn)造成水害。 由于本井田處于礦區(qū)南部，地下水的補(bǔ)給距離太遠(yuǎn)，加之 F2斷層橫亙井田北界起一定的隔水作用，使井田內(nèi)地下水逕流十分微弱，而蒸發(fā)量又幾倍大于降水量 ，井田內(nèi)可謂是弱充水礦床。 根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供資料， 現(xiàn)礦井生產(chǎn)水平（ +720m 水平）的正常涌水量為 ，礦井最大涌水量為 2050m3/d，預(yù)測(cè)開采 +500m 水平時(shí)礦井正常涌水量為 ，礦井最大涌水量為 4605m3/d。井田境界拐點(diǎn)坐標(biāo)詳見表211。 儲(chǔ)量 井田開采范圍內(nèi)含可采煤層 2層，即 4號(hào)、 6號(hào)煤層?！?20176。 根據(jù)《 新疆哈密三道嶺煤礦區(qū)井采公司一井水平延深勘探地質(zhì)報(bào)告 》評(píng)審意見（新國(guó)土資儲(chǔ)評(píng) [2021]072 號(hào)文），結(jié)合礦井采礦許可證（證號(hào)：6500000220219），礦井下部開采標(biāo)高為 +500m水平。現(xiàn)礦井 +720m 水平以上 4號(hào)煤層剩余 3個(gè)工作面未開采，共有探明經(jīng)濟(jì) 基礎(chǔ) 儲(chǔ)量（ 111b） ： 萬(wàn) t， 劃為現(xiàn)有礦井開采，且 +720m 水平以上 4號(hào)煤層留設(shè)的公路煤柱（ 111b） 基礎(chǔ) 儲(chǔ)量 萬(wàn) t 也不計(jì)入本次設(shè)計(jì)。 扣除井田邊界煤柱、井筒 保護(hù) 煤柱、 斷層保護(hù)煤柱、 公路 保護(hù) 煤柱等永久煤柱及開采損失后，礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 t。 山東科技大學(xué)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 表 213 礦井工業(yè)資源 /儲(chǔ)量匯總表 單位：萬(wàn) t 開采水平 (m) 煤層 編號(hào) 地質(zhì)資源量 工 業(yè) 資源 / 儲(chǔ)量 111b 122b 333 小計(jì) +500m 水平 4 +500m 水平 6 1408 1408 合計(jì) 1059 表 214 礦井設(shè)計(jì)資源 /儲(chǔ)量匯總表 單位 萬(wàn) t 開采水平 (m) 煤層 編號(hào) 工業(yè)資源 /儲(chǔ)量 永久煤柱 設(shè)計(jì)資源/ 儲(chǔ)量 井田邊 界 公路 斷層 合計(jì) +500m 水平 4 521 +500m 水平 6 1408 合計(jì) 安全煤 柱的留設(shè) 井田內(nèi)煤柱主要為井田邊界煤柱、采空區(qū)保護(hù)煤柱、暗斜井及下山 保護(hù)煤柱、斷層保護(hù)煤柱、地面公路保護(hù)煤柱等 。 3． 暗斜井 保護(hù)煤柱：按《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》的要求，副暗斜井向東留設(shè) 50m寬、主暗斜井向西留設(shè) 50m寬的安全煤柱。 山東科技大學(xué)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 5．地面公路及排水管路保護(hù)煤柱：地面公路及排水管路維護(hù)帶寬度按15m留設(shè)， 煤層走向移動(dòng)角按 70176。 6．采區(qū)內(nèi)區(qū)段煤柱：礦井開采過(guò)程中采區(qū)內(nèi)各區(qū)段之間根據(jù)現(xiàn)礦井的實(shí)際情況留設(shè)斜長(zhǎng) 16m的隔離煤柱 ,設(shè)計(jì)建議礦井在實(shí)際生產(chǎn)中考慮試驗(yàn)留設(shè) 5～ 7m 的小區(qū)段煤柱。 二、 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井工作制度 礦井年工作日 330d，每天三班作業(yè)，其中兩班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，日凈提升時(shí)間為 16h。 礦井服務(wù)年限 礦井開采范圍內(nèi)工業(yè)資源 /儲(chǔ)量 萬(wàn) t，礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 山東科技大學(xué)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 萬(wàn) t，根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度和地質(zhì)勘探程度，儲(chǔ)量備用系數(shù)取 。 T＝ （ 120）＝ 。在 20 世紀(jì) 50 年代和 60 年代，煤炭在我國(guó)一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比重分別占 90％和 80％以上 。 （ 2） ．生產(chǎn)水平大幅度提高 大中型煤礦機(jī)械化水平、單產(chǎn)、單進(jìn)、 原煤工效，都逐年增高。 (3)．產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整取得重大進(jìn)展 山東科技大學(xué)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 政企分開邁出重大步伐，大多數(shù)國(guó)有大中型煤炭企業(yè)開始建立現(xiàn)代企業(yè)制度。 (4)．行業(yè)整體效益不斷增加 在經(jīng)歷三年嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)困難后， 2021 年煤炭行業(yè)開始走出低谷，呈現(xiàn)恢復(fù)性增長(zhǎng)。 2021 年 全國(guó)規(guī)模以上煤炭企業(yè)補(bǔ)貼后實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)達(dá) 418億元。煤礦的壽命取決于其所擁有的煤炭?jī)?chǔ)量。地區(qū)條件不一，煤炭企業(yè)發(fā)展不平衡性在行業(yè)中十分突出。我國(guó)煤礦 95%生產(chǎn)能力是井工開采。隨著開采深 度增加，影響安全生產(chǎn)因素愈來(lái)愈多，條件愈來(lái)愈復(fù)雜。因此，從建井到生產(chǎn)，經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)大，多數(shù)煤炭企業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)上的問(wèn)題影響了企業(yè)市場(chǎng)適應(yīng)能力和抗災(zāi)能力。單一的產(chǎn)品山東科技大學(xué)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 結(jié)構(gòu)，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益難以提高，我國(guó)煤炭開采的價(jià)值和效益體現(xiàn)在后續(xù)產(chǎn)業(yè)和對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支撐作用。 我國(guó)煤炭資源區(qū)域分布不均衡。 資源保證程度低。據(jù)估算，到 2020 年，煤炭精查儲(chǔ)量需增加約 1250 億噸。 部分煤炭企業(yè)存在著 采厚棄薄 、 吃肥丟瘦 等浪費(fèi)資源現(xiàn)象，全國(guó)煤礦平均資源回收率為 30%～ 35%左右，資源富集地區(qū)的小型礦井資源回收率只有 10%～ 15%。 煤礦生產(chǎn)能力與技術(shù)結(jié)構(gòu)問(wèn)題 (1)．煤礦生產(chǎn)技術(shù)水平低 全國(guó)采煤機(jī)械化程度僅為 42％，除部分國(guó)有大礦之外，大多數(shù)煤礦生產(chǎn)技術(shù)水平低，裝備差，效率低。 2021 年鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦產(chǎn)量仍占我國(guó)煤炭總產(chǎn)量的 39％，在資源消耗和人員傷亡上，已付出了 很大的代價(jià)。煤礦超強(qiáng)度超能力生產(chǎn)滿足了國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)煤炭的需求，但其造成的負(fù)面影響，一是縮短煤礦開采年限，二是威脅煤礦安全生產(chǎn)。要實(shí)現(xiàn)煤炭產(chǎn)需平衡，需要再建設(shè)一批新