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刖百

一、編制設計的依據

1、由新疆維吾爾自治區煤田地質局一五六煤田地質勘探隊2004年

10月提供的《新疆阜康市磨盤溝煤礦生產地質報告》；

2、2005年1月50由新疆國土資源廳下發《新疆阜康市磨盤溝煤礦

地質報告》礦產資源儲量認定書（新國土資儲認［2004］132號文件）；

3、新疆國土資源廳新國土資采劃［2005］第069號批準的《劃定礦區

范圍批復》；

4、新煤規發［2005］477號文批準的《關于阜康市磨盤溝煤礦技改

立項的審查意見》；

5、新疆維吾爾自治區經濟貿易委員會新經貿投資函［2005］413號文,

《關于阜康市磨盤溝煤礦技術改造項目立項的批復》；

6、《設計委托書》；

7、《煤礦安全規程》、《煤炭工業小型煤礦設計規定》；

8、現場收集的有關資料。

二、設計的指導思想

1、認真貫徹執行國家安全生產的方針，提高礦井機械化開采水平，

改善井下工人的工作環境，降低工人的勞動強度，把煤礦建設成高產、

高效的現代化礦井。

2、為保障煤礦的安全生產和煤礦職工的人身安全，減少煤礦安全事

故的發生，設計針對井下煤層開采條件及不安全因素，采取有效的防治

措施。

3、依靠科技進步，積極推廣各項行之有效的先進技術和工藝。

4、貫徹改革精神，在公共設施方面，堅持高能低耗，有利生產，方

便生活和環保的原則。

5、優化井下開拓布署，減少井巷工程量，多做煤巷，少做巖巷，力

求低投入高產出。

6、盡量利用礦井現有生產、生活設施。

三、設計的主要特點及安全評價

1、礦井設計生產能力：9萬t/a。

2、開拓方式：主副斜井開拓方式。

3、采煤方法：水平分段懸移支架放頂煤采煤法。

4、儲量和服務年限：按該礦生產地質報告提供的資料經復核后，礦

井地質總儲量為569.05萬t,其中B級(332)為153.03萬t,C級(333)

為416.02萬t;而B級(332)占工業儲量(B+C)的26.9%。另有古火

區煤柱137.53萬t。礦井工業儲量為569.05萬t,減去永久煤柱和開采損

失后，礦井可采儲量為368.81萬t。礦井根據勘探程度取1.4儲量備用系

數,整個礦井服務年限為29a。

5、井田范圍：井田范圍呈長方形，東西走向長1.404km,南北傾向

寬0.712km湎積約l.Okm?。

6、礦井通風方式：通風系統為對角式，通風方法為機械抽出式。

7、防滅火系統：針對目前情況礦井應考慮綜合防滅火措施。工作面

防滅火主要采用以氮氣防滅火為主，并結合噴灑阻化劑、壓注凝膠、地

面填埋、覆蓋為輔防滅火方法的綜合防治措施。

井下使用了以氮氣為主的防滅火措施，為能連續監測采空區氣體成

分變化，設計配備有GC-4085型束管監測系統。

對礦井主提升井筒、各機電碉室等地點設置消火栓、滅火器和砂箱

等。上述綜合防治措施可基本滿足礦井防滅火的需要。

8、防塵、防爆、隔爆：該礦開采煤層具有爆炸性，為減小工作環境

的污染并防止爆炸事故的發生，設計要求加強采、掘、運的噴霧灑水、

濕式鉆眼、沖洗巷壁、清掃和刷白巷道、采用合理的風速、風流凈化、

個體保護、環境監測和塵源地配備噴灑裝置等綜合防塵、防爆措施，并

采取設置隔爆水棚以減輕瓦斯、煤塵爆炸的危害程度。

9、監測監控系統：井下設計選用一套KJ4-2000型煤礦安全生產監

控系統。該系統能夠有效監測井下高、低濃度甲烷氣體。當出現界常情

況時發出聲、光報警信號，并采取相應措施消除隱患，防止災害發生，

以滿足低沼氣礦井和井工開采的要求。KJ4-2000監控系統是一個開放性

系統，可實現井下環境監測、主要設備及風門等監控，具有實時監控報

警，打印點報、日報等功能，系統具有瓦斯風、電閉鎖功能。

本井田瓦斯含量不高，屬低瓦斯礦井，但是該礦處在高瓦斯地區，

本礦按高瓦斯礦井行瓦斯管理。

設計在井下共設有5個分站，4臺02OO7G1型分站和1臺02OO7F

型分站。每個KJ2007G1分站可接4個開關輸入量、4個模擬輸入量和4

個開關輸出量，每個02OO7F分站可接8個開關輸入量、8個模擬輸入

量和8個開關輸出量，其中關輸入量和模擬輸入量可以任意互換。監測

地點設在采煤工作面、掘進工作面和總回風巷，主要監測的環境參數有：

CH4、CO、溫度、風速等。

10、利用的現礦井裝備和設施，均須進行檢測檢驗，有煤安標志并

符合《煤礦安全規程》2005的相關要求才可使用，不符合要求的，須按

設計重新購置。

11、地面生產系統：井下的煤用斜井箕斗提升至地面，卸載后直接

進入下部裝車倉通過閘門裝車外銷。

12、工業場地的占地面積為26851.43m2。工業建筑總體積：12756.5n?。

13、建井工期：21月

14、全員工效:1.57t/Xo

15、建設總投資2128.36萬元。其中井巷工程為789.41萬元；土建工

程為178.90萬元；設備安裝工程為983.52萬元；其他工程和費用為141.53

萬元，鋪底流動資金35.0萬元。

16、噸煤投資：236.48元八。

17、原煤成本：68.12元/t。

18、投資回收期：稅后11.66年。

19、利用的現礦井裝備和設施，均須進行檢測檢驗，有煤安標志并

符合《煤礦安全規程》2005的相關要求才可使用，不符合要求的，須按

設計重新購置。

第一章礦井概況及安全條件

第一節井田概況

一、交通位置

阜康市磨盤溝煤礦位于阜康市正南10km,從阜康市區有可通行汽車

的簡易公路直達井田。井田西側有阜康市至水磨河旅游區瀝青公路，從

公路9km處正東側有可通行汽車的3km簡易公路直達井田。井田距烏魯

木齊市76km,交通較便利，該礦行政區劃隸屬阜康市管轄。（詳見交通

位置圖）。

井田西起65線西0.4km,向東1000km為井田東界，北起F1阜康逆

掩斷裂北0.12km,向南1km為南界。井田東西長1.404km,南北寬0.712km。

該區屬山區，無常年流水河流。根據新國土資采劃［2005］第069號“劃定

礦區范圍批復”，批準該礦礦區范圍由4個拐點圈定，開采深度由897m

至420m標高，礦區面積約l.Okn?。

礦區范圍坐標表

表1-1-1

拐點XY

S14884312.0029579850.00

S24884312.0029581254.00

S34883600.0029581254.00

S44883600.0029579850.00

二、自然地理

井田屬博格達多山北麓低山地帶，地勢具東高西低，南高北低之趨

勢。一般海拔在830?1000m左右，"V”字形溝谷在井田內較發育。

三、氣象及地震

井田所處地區屬大陸性干旱一半干旱氣候，據阜康市氣象站資料，

最大年降水量337.2mm,年蒸發量約為年降水量的5倍，為1659.4mm。

井田所處地區夏季炎熱，冬季寒冷，最高氣溫41.5℃；最低氣溫-37℃,

晝夜溫差10℃左右。春、秋兩季為風季，春季多為南風和西南風，秋季

多為西北風，風力一般為3?5級，最大為8級。通常初霜在9月底，10

月下旬結凍，翌年3月中旬解凍，結冰期150天左右。積雪最大厚度38cm。

最大凍土深度202cm,一般為120?130cm。

據自治地震局資料，井田抗震設防烈度7度，井田內工業與民用建

筑設計基本地震加速度為0.15o

四、礦區經濟概況

阜康市歷史上就是經濟、文化、交通較為發達的地區，人口較為稠

密，居民有回族、維吾爾族、蒙古族、哈薩克族、漢族等，主要從事農

業、牧業、采礦業及商業，有煤礦、耐火材料廠、火電廠等。該礦區是

阜康市主要經濟區。近年來大規模的準東油田勘探開發又給本區注入了

新活力本地區經濟快速增長。

區內一切生產及生活物質主要靠區外供應。

五、礦井及小窯

井田內原采礦權人為：阜康市磨盤溝煤礦，礦山名稱：阜康市磨盤

溝煤礦，經濟類型：私營，開采方式：為地下開采，生產規模：3.00萬

噸/年，礦區面積：0.483km2,采礦許可證號6500000041522,有效期限：

2002年3月至2004年3月，開采深度+897m至+560m,現煤礦以28°

45°斜井沿八道灣組19-21號煤底板建井筒，目前斜井長是250m,進入

火燒區，未見煤，斜井中涌水量較小，每天涌水量小于20mI井田東西

都沒有其它生產礦井。

原礦區范圍拐點坐標

拐點XY

S1488405829579940

S2488379229580584

S3488366029581240

S4488404029581240

S5488418029580830

S6488434229580354

新疆維吾爾自治區國土資源廳以新土資采預劃(2004)第41號文，

對新疆阜康市地區1號規劃井田申請預先劃定礦區范圍予以批復。井田

面積由0.4227km2擴展到|約LOkn?,采深控制在+897至+420m標高。

預劃礦區范圍拐點坐標:

拐點XY

S14884312.0029579850.00

S24884312.0029581254.00

S34883600.0029581254.00

S44883600.0029579850.00

六、礦區水源、電源及通信情況

水源：在礦區西側2km處有水磨河有常年溪水徑流。水源是天山融

3

化的雪水,春夏兩季流量較大，冬秋季水量減少，年平均流量為0.67m/so

水質清潔純凈，可供生產、生活用水。該礦目前采用汽車拉水，建議采

用建加壓站和鋪設管路，直接向礦區供水(業主同意取水樣化驗后，作

專項設計，另立專項資金)。

電源：該礦為雙回電源線路。

第一電源引自H0KV阜康變電所，供電線路距離為7.4km,導線線

2

徑為LGJ-3X70mm,電壓等級為10kVo

第二電源引自35KV三宮變電所，導線線徑為LGJ-3X95mm2,電壓

等級為lOkVo

通訊：該礦地面目前無對外通訊系統，設計選用ACeS衛星電話實

現該礦對外聯系。

第二節安全條件

一、區域地質

（一）區域地層

區域內出露的地層主要由古生界二疊系，中生界侏羅系、白堊系及

新生界第四系。詳見區域地層表。

區域地層簡表

表1-2-1

地層單位地層厚度巖性特征、古生物組合

地方性地符（m）及接觸

界系統

層名稱號關系

新

第冰積、洪積、風積及化學沉積、亞砂土、砂礫石、礫石等。

生

四0-317

界Q

系

上部為河流相，灰棕色、紅褐色砂質泥巖，含有石膏脈。

上統東溝給K2d75.7

白下部為紅色、灰色礫石。

堊淺湖相褐紅、灰紅色、灰綠色砂質泥巖與粉砂巖，底部有

系下統吐谷魯群K2tg1100-1210喑紅色狀礫巖，礫石成份復雜，由變質巖塊、灰巖、砂巖

組成。角礫。。

河流相灰褐色砂礫巖，灰黃色或紫紅色粉砂巖，交錯層理

喀拉扎組JiK123-224

發育，含鐵質結核，風化面呈孔洞及蜂窩狀結構。

上統

河湖相紫紅色、磚紅色砂質泥巖，夾灰綠色薄層砂巖及少

齊古組535-724

J<q量的凝灰巖，含脊椎化石。

河湖相，雜色，條帶狀泥巖、砂質泥巖，灰綠色砂巖和礫

頭屯河組J2t380-5743

巖組成，含有植物化石。

本區主要含煤地層之一，上段巖性為淺湖相灰綠色一灰色、

侏中統灰黑色粉砂巖、泥巖、炭質泥巖，中部夾薄層狀菱鐵礦，

羅

西山窯組379-598含有煤層或煤線。厚約下段以沼澤相灰、深灰

系J?x239-458m,

色粉砂巖、細砂巖互層為主，夾有菱鐵礦透鏡體，厚約140m。

本區主要煤層或賦存于本段上部，煤層附近富含植物化石。

上部為黃綠砂石、灰黃色粉砂巖與砂質泥巖互層，夾炭質

三工河組J1S516-715泥巖及煤線，含有植物化石，為濱湖相沉積，下部有2-3

層灰、灰白色砂礫巖夾粉砂巖和泥巖及煤線。

下統

本區主要含煤地層之一，為湖沼相灰綠色、黃綠色砂巖、

八道灣組J.b340-410粉砂巖、泥巖組成，含煤層8T8層，與下伏地層整合接觸，

化石：Ferganoconchaelongata,coniopteriso

為本區出露最老的地層，為海陸交互灰綠色砂巖、粉砂巖、

晚

粉砂質泥巖、黑色泥巖、炭質泥巖及褐黑色油頁巖，并夾

古

上芨芨槽有灰色-灰黑色白云質灰巖、薄層泥灰巖、濱海相的灰綠色

生上統1536-1800

i群PJj砂巖，凝灰質砂巖較發育，可見有前積收斂交錯層理，板

界系

狀、斜狀交錯層理，粉砂巖中可見一些對稱波浪痕和干涉

波痕，泥巖中水平層理發育。

（二）區域構造

大地構造位于天山?興蒙褶皺系一級構造單元下的二級構造單元天

山褶皺帶北部中央部位。

該褶皺帶北以準嚼爾凹陷接壤，南以博羅科努?阿其庫都克超巖石

圈斷裂為界，呈近東西向展布，南北寬約200km,這是自早古生代開始,

歷經華力西、印支、燕山及喜馬拉雅構造運動，形成了一系列北西西向，

近東西向北東東向的斷裂、褶皺及山間盆地。其斷裂主要為壓性，褶皺

均以復式背斜形式展現，東部構造形跡呈波浪起伏。

區域構造包括北天山褶皺兩個次一級構造，即三級構造單元烏魯木

齊山前凹陷及博格多背斜。

二、井田地質

（一）井田地層

井田內分布的地層有侏羅系下統八道灣組（J1b）、三工河組（J1s）、

第四系全新統（Q。及燒變巖，細述如下：

1、侏羅系下統三工河組（jiS）

分布于井田南部，由灰白色巨厚層狀的砂礫巖及灰綠色的粉砂巖、

灰色細砂巖組成，夾薄層的炭質泥巖，區內出露不全。距鄰區資料，上

部為黃綠色砂巖、灰黃色粉砂巖與砂質泥巖互層，夾炭質泥巖及煤線，

含有植物化石，為濱湖相沉積。下部有2-3層灰黃、灰白色砂礫巖夾粉

砂巖及煤線。夾薄層炭質泥巖，厚約436m,與下伏八道灣組整合接觸。

2、侏羅系下統八道灣組（J,b）

巖性主要以湖泊相、河流相、泥巖沼澤相的灰色、灰黑色、灰綠色、

灰黃色粉砂巖、細砂巖、泥巖、灰白色中、粗粒砂巖及煤層組成，含植

物化石及瓣鰥類化石，區內出露不全，區內可見厚度249m,距鄰區資料,

地層平均厚920m,含煤33層，以區域上廣泛發育的25號煤層頂部一套

河流相灰白色中、粗粒砂巖作為旋回的起點把八道灣組分為兩段即下段

大浦溝段、上段堿泉子段。各段特征如下：大浦溝段含煤25-33號，9個

煤層，其中可采煤層3個煤層（組），地層平均厚411m。堿泉子段含煤

1-24號，24個煤層，其中可采煤層11個煤層（組），地層平均厚509m。

井田內含煤段為堿泉子段，14-15.19-21煤層為主采煤層。

3、第四系全新統（QJ

分布于溝底，北部大山頂及半山坡處。溝底及山頂為土灰色亞砂土。

山坡處均為風化巖石碎塊及砂土層混雜構成，一般厚為4m,最厚處達

8mo

4、燒變巖

沿東西向呈帶狀分布于65線兩側，為何紅色、黃色及白色，裂隙發

育，堅硬，常形成禿立的山脊，南北寬約300m,14-15.19-21號煤產生

的燒變巖帶向西延伸長，向東延伸短。

井田外北部、F1斷層下盤有下第三系地層（E）出露，主要以河流

相、湖泊相的褐紅色、紫紅色、淺紅色的粉砂巖、細砂巖組成，夾中、

粗砂巖。與侏羅系下統八道灣組（J.b）斷層接觸。距鄰區資料，地層平

均厚600mo

（二）構造

井田位于水磨河東側，阜康向斜北翼，呈一向南傾斜的單斜構造，

地層走向近東西向，在70°?90°之間，地層傾角由西向東略為變陡，

在48°?54°之間。

北部有F1推覆斷裂（阜康逆掩斷裂）分布于井田北部。為一區域性

控煤構造，控制煤系地層的北部邊界，全長約70km,斷面南傾，具犁式

構造特征。地表傾角較大，約45°?55°,深部漸緩，約18°?40°,

走向近于東西，具波狀起伏，地表為構造角礫巖、破碎帶分布于斷層兩

側，寬約10?50m,《準南煤田白楊河一四工河普查報告》對F1推覆斷

裂已進行了區域性控制。井田內上盤出露地層有侏羅系、第三系、第四

系；下盤出露地層有第三系、第四系，該斷層對煤系地層有較大破壞作

用。該斷層由井田內的65-1、65-10、66-1號鉆孔及井田外69-12、69-13

號鉆孔控制。

三、煤層

1、含煤地層及含煤性

井田內含煤3層（自上而下編為10-13、14-15、19-21號），平均煤層

總厚度約24m,含煤系數9.6%。14-15、19-21號煤層2層煤層在井田內

為可采煤層，全區可采，層位穩定。

3層煤層走向近東西向，在70°?90°之間，地層傾角由西向東略

為變陡，在48°?54°之間。煤層厚度、間距均有較大變化。

2、可采煤層

井田內發育的14-15、19-21號煤層2層煤層在井田內為可采煤層。

14-15.19-21號煤層其厚度、結構在走向上和傾向上雖有變化，但變化規

律明顯，屬較穩定型。現分述如下：

14-15號煤：特厚煤層，在井田內其結構基本穩定，無大的變化，其

厚度有較大的變化。煤層可采厚度從65線?66線?69線由23.43m-

5.69m?0.37m,逐漸變小，煤層厚度不穩定，結構簡單，夾殲0-1層，頂

板巖性為粉砂巖，底板巖性均為粉砂巖。

19-21號煤：特厚煤層，在井田內其結構基本穩定，無大的變化，其

厚度有較大的變化。煤層可采厚度從65線?66線?69線由11.05m?

4.95m?0.09m,逐漸變小，煤層厚度不穩定，結構簡單，夾葉0-1層，頂、

底板巖性均為粉砂巖。

14-15號煤層與9-21號煤層間距65線?66線?69線由4.11m?

6.71m?20.28m,逐漸變大。

14-15.19-21號煤產生的燒變巖帶，沿東西向呈帶狀分布于65線兩

側，為磚紅色、黃色及白色，裂隙發育，堅硬，常形成禿立的山脊，南

北寬約300mo

各煤層基本情況見下表l-2-2o

可采煤層特征表

表122

煤層厚度(m)層間距(m)頂底板巖性

煤層結構可采性傾角視密度

最小-最大最小一最大

編號夾肝層數穩定性(°)(t/m3)頂板底板

平均平均

2.75?23.43基本穩定可采

14-1539?521.3粉砂巖粉砂巖

13.004.11?20.280?1較穩定

2.48?11.059.46基本穩定可采

19-2140?521.27粉砂巖粉砂巖

6.770?1較穩定

四、煤質

1、煤的物理性質

井田內的煤為高等植物形成的腐植煤，其顏色為黑色，條痕為褐黑

色，條帶狀結構，塊狀構造，參差狀斷口，煤的硬度較小，但比重較大,

簡易燃燒試驗，煤易燃、煙濃、焰長，且熔融、膨脹。

2、煤巖特征

(1)宏觀煤巖特征

宏觀煤巖成分以亮煤為主，鏡煤、絲炭、暗煤次之，宏觀煤巖類型

以半亮型煤為主。

(2)顯微煤巖特征

根據鏡下觀察，區內的煤均由有機質和無機質組成，有機質總含量

占94.20%~95.39%,無機質總含量占4.61%?5.8%。

3、化學性質、工藝性能及煤類

A、化學性質

(1)各煤層工業分析見表1-2-3。

各煤層原煤工業分析表

表1-2-3

項目McidAdVdaf

鉆孔編號

煤層編%%%

66-11.697.2746.10

14-15

65-11.397.4644.20

69-131.3928.4342.29

19-2166-11.616.3654.88

65-11.2924.2043.50

由表知區內各煤層原煤:

水分（Mad）:含量一般為1.29%?1.69%;

灰分（Ad）產率:14-15號煤層為7.28%?7.46%,屬低灰分煤。19-21

號煤層為6.36%?28.43%,屬低一中灰分煤；

揮發分（Vdaf）產率一般為42.29%?54.88%,屬中高?高揮發分煤。

（2）煤的元素分析

區內各煤層均屬低變質氣煤，且為（0-1）變質階段，故各煤層同一

元素的含量都較接近，一般碳（Cdaf）含量為80.95%?83.06%,氫含量

為5.94%?6.70%,氮含量為1.27%?1.58%,氧加硫含量為9.64%?11.53%。

詳見下表。

各煤層精煤元素分析表

表124

驗項目CdafHdafNdaf(0+S)daf

鉆孔編號

煤層編?%%%%

14-1566-183.066.031.279.64

69-1380.955.941.5811.53

19-21

66-182.186.701.419.72

（3）有害組分硫、磷、氟、氯、神見下表。

各煤層原煤有害組分硫、磷、氟、氯、神分析表

表125

驗項目鉆孔St.dPdFadCl.dAs.ad

煤層編編號(%)(%)(ug/g)(%)(ug/g)

66-10.360.02580.1360.0501

14-15

65-10.260.0259.190.040.75

66-10.350.01870.3390.0481.3

19-2165-10.310.051530.0351

69-130.30

由表知各煤層原煤：

全硫（St.d）:區內各煤層全硫含量為0.26%?0.36%,故屬特低硫分煤,

經測試各種硫，以硫化鐵硫為主，有機硫次之，硫酸鹽硫含量甚微。

煤中磷（Pd）:14-15號煤層為0.02%?0.025%,屬低磷煤。19-21煤

層為0.018%?0.051%,屬低一中磷煤。

煤中氟（Fad）含量一般為53%?80.136ug/g。

氯（CL.d）:含量一般為0.035%?0.050%。

種（As.ad）:含量一般為0.75%?1.3ug/g,含量均較低。

故區內的煤也是釀造和食品工業的較好燃料。

B、工藝性能

(1)發熱量見下表。

各煤層原煤發熱量分析表

表126

發熱量Qb.dQb.daf

鉆孔編號

煤層號(MJ/kg)(MJ/kg)

66-131.8234.31

14-15

65-131.1733.69

66-132.4834.70

19-2165-125.4729.66

69-1322.5631.48

由表知各煤層原煤發熱量(Qb.d)一般為22.56?32.48MJ/kg;

(Qb.daf)一般為29.66~34.70MJ/kg,依據國家煤炭發熱量分級

(GB/T1522.3-94),一般屬高一特高熱值煤。

(2)煤的灰成分、灰融熔性見下表。

各煤層灰成分、灰熔融性分析表

表127

\項目煤灰熔融性。c

煤山、

AI2O3

DTSTHTFTSi02Fe203CaOMgOSO2Ti02

14-151272.51307.91313.41321.629.1411.5112.6625.1411.005.920.98

19-21>1358>1328>1333>135121.4418.476.2133.8710.407.401.39

灰成分：區內各煤層的煤灰中一般含二氧化硅(SiO2)為21.44%?

29.14%,三氧化二鐵(Fe2C)3)為11.51%?18.47%,三氧化二鋁(AL2O3)

為6.21%?12.66%,氧化鈣(CaO)為25.14%?33.87%,氧化鎂(MgO)

為10.40%~11.00%,三氧化硫(SO3)為5.92%~7.400%,二氧化鈦(TiO2)

為0.98%?1.39%。

灰熔融性：由于各煤層灰成分中二氧化硅(SK%)、三氧化二鋁

(AL2O3).氧化鈣(CaO)等各種成份的含量相對較高，故煤層灰熔融性

較高，煤層一般灰熔融性軟化溫度(ST)為1307.9?1328℃,屬高熔灰分

煤。

(3)低溫干儲

各煤層低溫干儲分析表(平均值)

表128

項目低溫干儲

煤層號Tar.adWater,adCRadCas.ad

14-156.8552.915.0322.89

區內14-15號煤層做低溫干儲測試，其焦油(Tar.ad)產率為6.85%,

總水分(Watered)含量為52.91%,半焦油(CRad)產率為5.03%,煤氣

與損失(Gas.ad)為22.89%,故屬含油煤。

C、煤類

區內各煤層粘結指數均較高，一般為36?92.68,精煤揮發分一般為

41.93%?54.97%,依據中國煤炭分類國家標準(GB5751-86),14-15.19-21

號煤層為氣煤(43-45QM),詳見下表：

各煤層精煤揮發分、粘結指數分析表

表129

驗項目Vdaf粘結指數

鉆孔編號煤類

煤層號%(G)

66-145.9892.6845QM

14-15

65-143.0667.3745QM

69-1343.278345QM

19-2166-154.6790.3745QM

65-141.933643QM

4、可選性

井田內的煤未進行篩分浮沉試驗，現根據理論精煤回收率分析：

14-15、19-21號煤層精煤回收率一般為54.7%?85.06%,均屬良一優等。

5、煤的風化

井田內煤層的淺部，無采空區，且為古火區，斜井中未見煤，未采

集風化煤樣。根據臨近煤礦開采的實際情況，井田內煤層風化深度為垂

深20m比較適宜。

6、煤的工業分析

區內的煤為低變質煙煤，其變質階段為(。，)階，煤類為氣煤

(43-45QM),煤質為低灰一中灰，特低硫，低磷一中磷，中高一高揮發

分，高一特高熱值煤，含油煤，煤層灰熔融性為高熔灰分的煤，是較好

的火力發電用煤，良好的工業鍋爐民用之燃料，由于有害組分含量較低,

也是釀造和食品工業的較好燃料。

四、瓦斯、煤塵爆炸及自燃

1、瓦斯

根據瓦斯含量測定，CT為0-0.368ml/g可燃質，COZ為

0.029-0.378ml/g可燃質，且隨煤層埋藏深度的增加，瓦斯含量有增高之

趨勢，詳見下表。

瓦斯等級鑒定和二氧化碳測定結果表

表1210

瓦斯含量

采樣

煤層煤質分析(％)(ml/g.可燃瓦斯成份(%)

深度瓦斯分帶

編號質)

(m)

MadAadVadfC0CH.C0

CH422N2

14-15343.35-344.342.196.5644.470.0370.0299.618.9681.43二氧化碳~

14-151.6127.9349.3200.3780.078.8621.14氮氣帶

14-15348.05-355.101.684.0341.330.3420.05716.0122.0461.95氮氣?沼氣

14-151.375.6762.540.3110.17422.049.6668.30帶

19-211.5610.9658.290.3190.1006.335.3388.34二氧化碳?

369.50-375.15

19-211.9012.9543.860.3680.0327.481.2891.24氮氣帶

2、煤塵

地質工作分別對14-15、19-21號煤層采樣，并進行了煤塵爆塵爆炸

性測試，測試結果：火焰長度均大于400mm,巖粉量為65%,結論均有

爆炸性危險，爆炸指數14-15號煤層為51%,19-21號煤層為63%,爆炸

程度很強。詳見下表：

煤塵爆炸性測試結果表

表1-2-11

煤塵爆炸性鑒定

厚度工業分析(％)爆炸性

煤層編號

(m)水份灰份揮發份火焰長度巖粉量爆炸性結論

MadAdVdaf(mm)(%)

14-151.637.2246.35>40065有爆炸性

19-215.651.546.0557.82>40065有爆炸性

故在今后開采過程中，應采取有效措施，杜絕煤塵爆炸事故的發生,

確保礦井安全生產。

3、煤的自燃

本次對聯4-15、19-21號煤層進行了烯點測試，依據煤的自燃傾向性

等級分類，煤層屬不易自燃的煤。詳見下表：

各煤層燃點分析表

表1212

項目TJCT2cL℃

△T℃備注

煤層或雪'、氧化樣原樣還原

14-15347.44354.00355.748.29不易自燃

19-21347.0349.0354.57.5不易自燃

根據臨近煤礦以往實際情況，煤層有自然發火傾向，發火期三至六月。

綜上所述：井田內煤層屬不易自燃的煤。應當指出不易自燃煤，并

非不自燃的煤，故在今后開采過程中，應進行科學管理，采取有效措施,

預防煤的自燃，確保礦井安全生產。

五、水文地質條件

(一)區域水文地質概況

1、概況

區域位于博格多山北麓低山丘陵地帶，區域地勢西北低，東南高，

海拔532~1258mo屬博格多山水系的數條河流切割山脈橫穿煤系地層，

大都垂直山脈與地層走向，呈近南北向發育。自西向東主要有水磨河、

三工河、四工河，均發育于博格多山北坡，源為融雪水、雨洪水、裂隙

泉水。水磨河年平均流量0.76m3/s,年總逕流量269.61萬m)流量較穩

定；三工河年平均流量1.346m3/s,年總逕流量654.61萬m3,最大流量

50m7s,(1978.7);四工河年平均流量0.88mn?/s,年逕流量320.47萬n?,

最大流量130m3/s(1998.7)o

上述地表水流經區域，含煤巖系，松散巖類孔隙含水巖系，依據各

自滲透性能而承受補給。構成區域地下水的主要補給源，補給相對充分

期為融雪、雨洪期，補給部位為地表逕流切割部分。因區內地形坡度較

大，基巖含水空間不甚發育，雨洪水多急速流過，補給有限。第四系松

散巖類砂礫石層滲透性能較好，山區冰雪融水及降水匯集溝谷，以河流

形式注入谷地，補給松散層而富含孔隙水，因其多分布于河谷、溝谷，

受范圍所限，補給面積有限。

區域具明顯的大陸性干旱?半干旱氣候特征，蒸發強列而降水稀少，

年蒸發量遠大于同期降水量。因此，大氣降水對地下水的補給微弱，其

直接滲入補給僅限于采空塌陷區及燒變巖含水帶。

區域內呈東西向條帶狀分布的燒變巖含水帶，系煤層自然巖石烘烤

燒變而形成，具大空隙、裂隙、節理，形成地下水賦存和運移的良好空

間，不僅接受大氣降水的補給，且與地表水有著直接聯系而富含孔隙、

裂隙水。

2、區域主要含水層

⑴第四系松散巖類孔隙含水層

主要分布于現代河浴及溝谷中，尤以常年流水的水磨河、三工河、

四工河發育，且源于山麓，巖性以分選性較差的河流相礫石為主，據區

域水文資料，單位涌水量為0.043—0.14L/s,富含孔隙水。其水化學特征

近似于地表水，屬淡水、弱堿性，HCO3?SC）4—Na?Ca型水。

⑵侏羅系含煤巖系裂隙類弱含水層

主要由中粗砂巖，裂隙發育的粉、細砂巖及煤層構成，巖石滲透性

能較差，富水性弱。據區域水文資料，滲透系數為0.00208—0.0036m/d,

單位涌水量為0.0035L/s.m,區域小煤窯調查，一般日正常排水量小于

100m3/d,為含水性較弱的承壓水。水化學特征一般為高礦化，弱堿性，

SO4-HCO3-Cl-K-Na型水。

（二）井田水文地質

1、井田位于天山北麓低山丘陵區，準南煤田東部，屬準南煤田白楊

溝?四工河普查區的一部分，東高西低，海拔標高在+830?+1000m之

間，絕對高差約17()m,相對高差約30—5()m。井田屬大陸性干旱?半干

旱氣候，降水稀少，蒸發強烈，年最大降水量337mm，蒸發量達1659.4mm。

井田內無常年流水的地表水系。地表多為砂土覆蓋，植被稀少，基

本呈現黃土及禿山景觀。

2、地下水的補給、徑流和排泄條件

由于沖積層，基巖含水層間，均有較好的隔水層賦存，地下水在正

常情況下垂直補給微弱，以層間流動為主。

井田內地表水體缺乏，沖溝多為季節性的間歇流，因降雨稀少、蒸

發強烈，偶有降雨也未等滲過地下水位之上的干涸層便迅速流失。發育

于區外的地表河流距井田較遠，加之滲透能力差的粘土巖類阻隔，補給

有限，因此，大氣降水、地表水體對煤系含水層的補給較弱。

煤層系各含水層間，因有較厚的煤層，粘土巖和粉砂巖的阻隔，各

相鄰含水層間的聯系亦弱，煤系含水層地下水主要在本層間流動。

由于礦井的開拓，人為局部地改變了地下水的循環特征，礦井即形

成了一個個局部排泄區，而井田內發育的沖溝，則構成了礦井水的排泄

通道。

3、含水層敘述

井田內主要含水層為第四系松散巖類孔隙間歇含水層，侏羅系下統

八道灣組含煤巖系裂隙類含水層，三工河組砂礫巖裂隙類弱含水層，燒

變巖含水帶。分述如下：

⑴第四系松散巖類孔隙間歇含水層(H。

分布于溝底，北部大山頂及半山坡處。溝底及山頂為土灰色亞砂土。

山坡處均為風化的巖石碎塊及砂土層混雜構成，一般厚為4m,最厚處達

8m。含水主體為砂礫石，薄層關卵石，含水期為沖溝流水期，為間歇含

水層，其水化學特征與沖溝地表水質近似，礦化度數344.4mg/L,弱堿性

PH=8.1,C1-S04-HCO3-Na-Mg型水。

⑵侏羅系基巖裂隙類弱含水層

①下統八道灣給含煤巖系裂隙類弱含水層（H'J

含煤地層中的中粗砂巖及砂礫巖，煤層，局部裂隙、節理發育的粉、

細砂巖組成含水層。總體巖層滲透能力較差。井田內據65—1號孔抽水

試驗,滲透系數K為0.0030-0.0036m/d,單位涌水量q為00.0035L/s.mo

水化學特征為C1-SO4-HCO3-（K=Na）?Mg?Ca型水。

可見此含水層為含水性弱的承壓水。

②下統三工河組砂礫巖裂隙類弱含水層（H2-2）

由灰綠色砂礫巖、中粗粒砂巖組成，厚度較大。區內出露不全，為

承壓水。以往區外77-3孔鉆孔涌水量2.55L/S。本含水層透水性較差，若

無發育裂隙與煤層溝通，一般不會對礦床充水。

（3）燒變巖含水帶（H3）

沿東西向呈條帶狀分布于65線兩側，含水柱體為14-15、19-21號煤

層自然形成的裂隙、孔隙發育的燒變巖帶，原巖為粉砂巖，中粗砂巖。

地面常形成較高的山脊。南北寬約300m,成帶狀向西延伸長，向東延伸

短。據井田內阜康市磨盤溝煤礦調查，煤礦以28-45°斜井沿八道灣組

19-21號煤層底板建井筒，斜長250m,進入火區，未見煤，斜井中涌水

量較小，每天涌水量小于20mI

4、水化學特征

井田內地表水體缺乏，僅有區內溝谷季節性溪水，源于雨洪水，融

雪水及礦井排水。施工期間65-1號鉆孔取樣化驗結果：總硬度為

89.29mg/L，硫酸鹽344.84mg/L，氯化物527.47mg/L,為

C1-SO4-HCO3-K+Na?Ca?Mg型水。

5、井田水文地質類型及復雜程度

井田內溝谷均為季節性溪水，流量有限，對礦井生產影響不大。

第四系松散巖類孔隙含水層，構成煤層開采的主要充水水源，，因含

水主體分布僅限于溝底，范圍有限，對煤層開采影響亦有限。

侏羅系含煤巖系直接充水含水層以裂隙充水為主，單位涌水量V

O.lL/s.m,補給條件不好，巖層滲透性能差，富水性差。

井田為一向南傾斜的單斜構造，構造較簡單。

燒變巖含水帶，形態極不規則，含水窖較為發育，主要接受大氣降

水的補給，在深部易集聚地下水，但只要采取有效的疏排水措施，不會

對煤層開采造成危害。

綜合所述，井田水文地質類型應為裂隙?孔隙類簡單型。

（三）充水因素分析

未來礦床開采充水水源是：第四系松散巖類孔隙間歇含水層，侏羅

系八道灣組含煤巖系裂隙含水層。正常情形應系滲入性充水通道。

燒變巖含水帶孔隙、裂隙發育，含水空間較發育。井田內已鑿斜井

已揭露火區。燒變巖含水帶涌水量較小，但不排除深部集聚地下水的可

能，因此，未來礦井開采中，應對此含水層采取積極有效的探防水措施,

防患于未然。

（四）礦井涌水量

據阜康市磨盤溝煤礦井開采實際狀況，結合礦井排水量實際，現生

產井已揭露火區，現礦井井下正常情況下排水量＜20m3/d。

經計算礦井初期正常涌水量為874m3/d,最大涌水量為1311m3/do

（五）供水水源

目前礦井生活飲用水主要從阜康市車載送水，一般生產用水主要取

自溝谷季節性溪水及礦井抽排水，基本能夠滿足再生產生活之需要。井

田內地表水為季節性溪流，地下水貧乏，未來供水水源應著眼于區外2km

的水磨河，水磨河年平均流量0.76n?/s,年總逕流量269.61萬m，,流量

較穩定，水質類型為HCO3-SO4-Na?Ca型水，水質良好，開發利用水

磨河為未來礦井用水之方向。

六、開采技術條件

1、頂底板穩定性評價

14-15號煤層直接頂板為泥質粉砂巖類，質地較軟，裂隙、層理發育，

松散易破碎。厚度6.79m。其中有三層厚度為0.45m、0.5m、0.6m的煤線

和裂隙、層理發育易破碎的細砂巖互層。厚約84m。

老頂為粗砂巖和砂質礫巖互層：裂隙發育，質地堅硬。厚約43m。

巖性為塊狀結構，致密，均一，干燥狀態下單向抗壓強度66.7MPa,

飽和狀態下單向抗壓強度7.4MPa,軟化系數0.11,為不穩定頂板，巖石

的抗風化性能較弱，遇水軟化性較強。

14-15號煤層直接底板為泥質砂巖類，砂質結構，裂隙易膨脹，厚約

2.11m。下部為0.41m厚的煤層和1.1m厚的泥質砂巖。

下部老底為5.4m厚的粉砂巖和1.12m厚的中砂巖。

巖性為塊狀結構，致密，均一，干燥狀態下單向抗壓強度29.7MPa,

飽和狀態下單向抗壓強度14.8MPa,軟化系數0.49,為軟弱型