艾维尔沟矿60万吨新井设计.doc

1、第38页1 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概况1.1.1 交通位置本矿隶属于新疆焦煤（集团）有限责任公司，新疆焦煤（集团）有限责任公司位于乌鲁木齐市达板城区内，北距乌鲁木齐市南130km，东距托克逊县城约120km，行政区划属乌鲁木齐市管辖。矿区至乌鲁木齐有两条公路，一条为自矿区经103省道（鱼儿沟乌鲁木齐市）至乌鲁木齐市全长约130km的公路，另一条为自矿区经盐湖公路、314国道至乌鲁木齐市全长约164km的公路。国铁南疆干线在矿区东部约22km处呈东西向通过，矿区铁路与矿区南部的鱼尔沟车站接轨，长55.5km，已修至红石岭车站，距矿区14km，交通较为方便。交通位置详见图1-1。图1-

2、1 交通位置图1.1.2 地形地势矿区属天山山系内之山间盆地，呈东西狭长分布，南、北、西三面高山围绕，西高东低，最高4394.4 m。艾维尔沟自西向东纵穿矿区，沟底海拔标高由西向东，由+2435m逐步降低到+1780 m。沟两侧为冲积阶地，宽300800m。1.1.3 河流艾维尔沟河为季节性河流，全长70km。自西向东纵贯矿区，西部地势高寒，主要山脊在海拔+4000m以上，被现代冰川覆盖，为夏季消融时河水主要补给源，河床自然坡度41，为南北两岸羽状支沟的汇流主河道。每年34月为枯水期，68月为丰水期，河水动态变化大。1.1.4 气象及地震矿区属大陆性气候，夏季多雨，冬季少雪，最高气温30.5，

3、最低气温-26.1。当年10月至次年4月为冻结期，历时56个月，最大冻结深度1.52.0m。年降雨量为152.2mm，90的降水量集中在69月。年蒸发量为2105.4mm，主要集中在59月。全年风向以西风为主，次为西北西风、东南东风向。年平均风速2.4m/s,一般风速02m/s，最大风速达11.9m/s。根据中国地震动参数区划图（GB183062001），该区地震动峰加速度值为0.1g，地震动反应谱特征周期为0.35s。对应的地震基本烈度为度。1.1.5 矿区经济概况矿区内的工业主要为煤炭生产与加工。矿区西端高山地区有一小型南山牧场，东有县办小水泥厂及石灰石矿。矿区除少部分粮食、蔬菜由当地居民

4、自种外，绝大部分粮食、蔬菜和所有的日用品及建筑材料如钢筋、水泥、砖、木材等主要到乌鲁木齐市采购。1.1.6 现有水源、电源情况艾维尔沟河是矿区主要的供水水源。艾维尔沟矿区处于新疆主电网的覆盖之中，供电状况良好；公司所属矸石电厂33000kw机组是矿区主要的供电电源，在1930平硐已建35kV变电所。1.2 井田地质特征1.2.1 地层地质综合柱状图见下图1-2。图1-2 综合柱状图本区属于吐鲁番地层小区(I53)，位于新疆东部，是天山中的一个山间盆地，其北界为博格多山、哈里克山，南界为觉罗塔格山，西界为喀拉乌成山。东起烟墩，西至可尔街，呈东西向狭长形盆地。地貌上北部为低山区与斜坡平原区，中央为

5、火焰山及沙山，南部为斜坡平原或低洼的盐碱地。包括哈密、吐鲁番、鄯善及托克逊县。区内出露二叠系及中、新生代地层，侏罗系与新生界盆地分布广泛。二叠系下部为山麓河流相，紫红色砾岩，上部为湖相灰绿色、棕红色泥岩、砂岩夹泥灰岩。三叠系为湖相及河湖相，下部棕色泥岩、砂质泥岩夹灰绿色砂岩、泥灰岩，上部灰绿色泥岩、炭质泥岩夹灰绿色、黄绿色砂岩、砾岩，中部有棕色条带出现。侏罗系下部为湖沼相灰绿色、灰白色泥岩、炭质泥岩、砂岩、砾岩、煤层及菱铁矿，上部为河湖相棕色、灰绿色砂质泥岩、泥岩、紫褐色砾岩。白垩系为湖相，下部浅灰绿色、浅棕色泥岩，砂质泥岩、粉砂岩间互层，上部为桔黄色粉砂岩、棕色砂质泥岩夹砂岩。第三系下部为河

6、湖相红色砂质泥岩、砂岩、粉砂岩夹石膏，上部为河流相土黄色砂质泥岩，苍棕色砾岩、砂岩。井田所处大地构造单元和区域的构造特征：艾维尔沟煤矿区位于吐鲁番哈密聚煤盆地西端尖灭处，在后期构造剥蚀作用影响下，目前呈一独立的小型含煤凹陷。该凹陷形成于晚古生代，具有单边断陷特点。早中生代期间该断陷一直持续下沉接受补给，直至晚侏罗世结束其沉积历史。断陷的基底地层依次出露有：泥盆系上统天格尔组第二亚组(D3tb)凝灰质砂岩、石炭系下统雅满苏组(C1y)薄层灰岩、二叠系中统妖魔山组(P2y)黑色泥岩与砂质泥岩，三者之间均呈角度不整合接触。断陷内则依次充填沉积了三叠系上统小泉沟组（T3xq）湖相泥岩及侏罗系下中统含煤

7、地层。侏罗系下统八道湾组（J1b）的岩性组合以砂砾岩、砂岩等河流相沉积物为主，夹有薄层泥岩、炭质泥岩及煤层，厚度602.46m；三工河组（J1s）则主要为湖相粉砂岩类，厚度163m；中统西山窑组（J2x）具有明显的河流沉积特点，岩性组合由粗到细，沉积韵律复杂多变，局部含有不稳定的薄煤层，地层平均厚度739m；头屯河组（J2t）则为干旱环境下的冲洪积砾岩夹粗砂岩透镜体组合，可见厚度达1000m以上。在盆地南缘断裂长期活动的影响下，侏罗系地层呈向南西方向倾斜的单斜构造，地层倾角多在1035之间变化。受南缘断裂的控制，侏罗纪地层中小型走向共轭断裂较发育，其倾斜方向与地层倾向及南缘断裂倾向一致，均呈南

8、西向。各断层均为逆断层，整体具有叠瓦状组合特征。东部密集分布的小型逆断层对煤层造成了一定程度的切割破坏。岩浆岩鄯善县塔克泉附近西山窑组有酸性岩浆岩侵入；觉罗塔格地层小区（54）二叠系为海陆交互相的杂色碎屑岩及基性、酸性岩浆岩；库穆塔格一带石炭系下亚群为灰绿、暗紫色辉石安山玢岩、安山玢岩、安山质角砾凝灰熔岩，夹玄武玢岩。井田位于艾维尔沟矿区的东南翼，井田内出露的地层有侏罗系下统八道湾组、三工河组，侏罗系中统西山窑组、头屯河组，总厚度2441m。西北角与中上三叠统地层不整合接触，南部与石炭系地层呈断层接触，其上为第四系覆盖。1、侏罗系下统八道湾组（1b）：主要由灰白色砾岩、粗砂岩和部分泥岩、砂质泥

9、岩组成。含主要煤层12层，煤层平均总厚度为32.20m。岩性分层明显，岩相交替出现，总体属河湖沼泽相沉积。地层平均厚度538.75m。、侏罗系下统三工河组（1s）：以深灰色厚层泥岩为主，上部夹薄层状砂质泥岩、粉砂岩及细至中粒砂岩，层理清晰，层面有波痕；下部含铁质结核或薄层菱铁矿，底部为灰色细至中粒砂岩，岩性单一稳定。总体属湖相沉积，平均厚度162.85m。、侏罗系中统西山窑组（2x）：主要由灰白色粗粒砂岩、砂砾岩及砾岩，灰绿色细砂岩、砂质泥岩，深灰色泥岩与薄煤层呈透镜体互层状组成。各单层厚度不大，岩性不稳定，增厚减薄尖灭迅速。煤层多而薄，变化大而不易对比。总体属河流相沉积，平均厚度为739.5

10、4 m。、侏罗系中统头屯河组（2t）：属干旱河流沉积，由灰紫色砾岩，夹灰绿色粗砂岩透镜体及薄层粉砂岩、细砂岩组成。与下伏地层呈假整合接触，因顶部被断层切割，全厚不详，可见地层大于1000 m。、第四系（）：主要分布于艾维尔沟两侧一三级阶地上，最厚可达40 m。按其时代及成因尚可细分为中更新统洪积砂土砾石层（2pl）、冰水堆积砾石层（Q2fgl）；上更新统洪积砾石层（3pl）、冲洪积砾石层（Q3pal）；全新统冲洪积砾石层（4pal）、洪积砂土砾石层（4pl）、坡积砂土砾石层（4dl）等。1.2.2 构造井田总体构造形态为向南西倾斜的单斜构造。井田内岩层和煤层倾角一般925,除个别露头受断层破坏

11、影响外，井田内断层对主采煤层5号和六号影响很小，不用考虑构造对其影响。1.2.3 水文地质矿区内气候属干旱，年降水量少，而蒸发量大，故大气降水补给地下水较少。矿区位于高山中的艾维尔沟，呈一窄长谷地。南北两侧以中高山脊为分水岭，最高达4394.4m，地形西高东低，高山区常年积雪，为矿区的主要补给水源，矿区两侧地形陡峭，降水时河水即骤然增加，流域范围之内的大量降水迅速泄于河中，是矿区另外补给水源。全矿区的汇水面积375.8 km2,艾维尔沟河全长70km，出山后与阿拉沟汇流后东流至托克逊县的伊拉湖灌田。艾维尔沟河为羽状河流，两侧支流颇多。西部支沟直通雪山，常年有水且较大，艾维尔沟切割井田的碎屑岩含

12、水层，是井田基岩含水层的重要补给水源。工作区内可分为第四系松散岩土类透水含水层、碎屑岩含水层和构造破碎断裂含水带。艾维尔沟河切割矿区的主要含水层，与井田的地下水发生了直接的水力联系，是矿区基岩含水层的重要补给水源。由于地势的西高东低及单斜岩层的北高南低造成深部的承压水头较大，反过来补给河水，河谷在不同的地段泄排地下水，地下水与地表水成为互补互泄的关系。河水的动态变化较大，气温升高，冰雪融水的增加促使地表水增加。据观测资料：以1760处1号站为例，最小月流量为0.204m3/s,最大达10.132 m3/s，全年平均1.752m3/s。洪峰流量达159m3/s之大，17号沟洪水量亦达50m3/s

13、。突然洪水主要为大气降水所致，一般水量之增加，则因气温增高，高山融雪补给所致。、井田水文地质概况井田位于狭长谷地内，艾维尔沟河由西部14勘探线进入井田，在煤层露头上部经过，河床切割煤层和顶底板含水层，河水通过断层和含水层与地下水发生直接的水力联系。未来矿井开采中形成的地面裂隙和顶板含水层是矿井充水的主要因素，影响较大的含水带共有三个，分述如下：、下侏罗统下煤窑沟组承压层间裂隙水带：共12个含水层，煤层底板的粉砂岩、泥岩，一般厚35m起隔水作用，各层地下水循环条件好，多数承压和自流，水力坡度40，各层之间除了断层有一定的沟通作用外，各层之间无联系，渗透系数为0.00232.16m/d，砂岩为主。

14、、第四系含水带：分布于艾维尔沟河及其支沟两侧，厚40m左右，由砂砾岩、卵石、漂石组成，含水层直接受河水补给，渗透系数 K1.783119md。、构造破碎带裂隙承压水：主要分布在F4、F5逆断层带，F4逆断层因其断层带内为煤、炭质泥和断层泥充填，挤压紧密不易透水，如8-2孔为13.2ls，水头高于水孔口24m。、井田内小窑情况井田内4勘探线附近范围内，位于2勘探线以东1992年建设有“艾维尔沟煤矿劳动服务公司1901煤矿”小井，该井现已关闭。、矿井涌水量预计根据地质报告资料，预计该井田范围正常涌水量为1850m3d。1.3 煤层及煤质1.3.1 煤层1890煤矿井田内煤层主要集中赋存在侏罗系下统

15、八道湾组地层内,共含可采煤层12层，自上而下依次编号为1-1、1-2、2-1、2-2、3、4、5、6、7、8、9、10号。最大纯煤总厚度75.63m，最小纯煤总厚度1.03m，平均32.20m。1-1号煤层：全井田均有分布，局部可采煤层。不可采范围主要集中在4线南部一带。可采范围内煤层厚度介于0.765.39m之间，平均2.53m。结构简单，仅少量点见有12层薄夹矸。煤层较稳定。顶底板均为较坚硬的浅灰色细砂岩。1-2煤层：基本与1-1煤层相伴产生，局部合并，多数可以区分，但间距较小，通常小于4.17m。可采范围同1-1煤层。可采厚度0.709.64m，平均2.21m。结构简单，个别点见12层夹矸。煤层较稳定。顶底板岩性以细砂岩为主。与下伏煤层间距一般介于8.1027.25m之间。2-1煤层：全井田皆有分布。可采厚度0.704.43m，平均2.02m。结构总体简单，仅个别点见有夹矸，最多为4层。煤层稳定。顶底板岩性分别以细砂岩与粉砂岩为主。2-2煤层：分布范围与2-1煤层相同，浅部多与2-1并层,深部最大间距可达到6.09m。井田内稳定可采。可采厚度0.844.50m，平均2.47m。结构较简单，半数见煤点具有13层夹矸。顶底板岩性均以细砂岩、粉砂岩为主。与下伏煤层间距为23.5846.32m。3号煤层：分布于井田西部，5线以西，属不稳定的局部可采煤层。可采厚度