阜康泉水沟煤矿中长期防治水规划.doc

阜康泉水沟煤矿中长期防治水规划编 制：宋 永 明审 核：刘 建 新矿 长：杨 培 森前 言优派能源（新疆）矿业有限公司阜康泉水沟煤矿位于阜康市东40km的白杨河西岸，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，在该区域内，因其成煤地质条件良好，交通方便等原因，有不少各类专业地质队在此井田内就煤田相关的地质工作开展过工作，而且新疆煤炭设计院也依据近期的地质报告和设计规范，做出了符合我矿实际的初步设计、安全专篇和其他相关设计，已经形成了较为系统、完善的框架性体系，因此，本次防治水中长期规划方案，大量采纳了前人关于水文地质方面的资料，充分采纳了各位学者、专家对优派能源（新疆）矿业有限公司阜康泉水沟煤矿防治水方面提出的意见和建议，在公司、矿建部各位领导亲切关怀和工程技术人员的齐心协力之下，共同编写了本规划。限于时间匆促、个别资料不是很健全及水平问题，难免有些错漏，请给予指正！矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。第一章井田概况及开发现状第一节 井田地理概况一、交通位置优派能源（新疆）矿业有限公司阜康泉水沟矿井位于阜康市东40km的白杨河西岸，东邻阜康市大黄山煤矿七号井，西邻该公司的阜康石庄沟矿井。行政区划属阜康市管辖。地理坐标：东径：882843883130北纬：440214440400中心地理坐标：东径：883017，北纬：440304。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经过，井田内的简易公路与之相连，交通比较便利。交通位置见图1-1-1。二、地形地貌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。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。三、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，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。四、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6.7，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)，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。五、矿区经济概况矿区地处山区，山高坡陡，无其它工农业生产。劳动力来源主要以合同工为主。矿井建设所需钢材、水泥、砖、木材等均可由乌鲁木齐市或阜康市采购。六、矿井水源及电源1水源矿井附近分布有：白杨河地表水体、白杨河谷地下潜水和井下水。白杨河为井田附近较大地表水系，常年流水，2004年平均流量2.504m3/s，最大洪流量44m3/s，历年最大洪峰流量时流量为150m3/s。白杨河谷地下潜水十分丰富，为多赋孔隙水。含水层主要为第四系沟谷冲洪积砂砾石含水层，含水主体以砂砾石为主，局部为卵砾石、角砾，厚1050m，主要接受河水及大气降水补给。含水层最大涌水量可达40L/s，地下水矿化度约小于0.5g/L，各项指标均符合国家生活饮用水卫生标准（GB5749-85），是拟建矿井的理想水源。矿井在开采过程中由于井巷穿越含水层会产生涌水，根据泉水沟煤矿堪探地质报告，正常涌水量为17420.49m3/d。井下涌水难免会受到采掘过程中煤尘、岩尘、乳化液及井下作业人员排泄物的轻度污染，但经净化处理后，可回用于井下及选煤厂洗煤工艺。2电源矿井地处新疆220kV主网覆盖区内，附近电源有：高远110kV变电所距本矿约25km，设计变压器容量为250MVA、35、10kV侧均为单母线分段，目前一期150MVA已投运, 110、35、10kV侧均为单母线。西沟35kV变电所（老）距本矿约18km，变压器容量为14MVA，电源由新疆主电网中的甘河子110kV变电所引至；西沟35kV变电所（新）距矿井18km，东邻西沟35kV老变电所，变压器容量为14MVA，35kV电源与老西沟35kV变为同一回电源；大黄山35kV变电所距本矿约20km，变压器容量为15MVA6.3MVA；35kV、10kV主接线均为单母线分段；两回35kV电源分别引自甘河子110kV变电所35kV侧和高远110kV变电所35kV侧。七、矿区经济概况矿区地处山区，山高坡陡，无其它工农业生产。劳动力来源主要以合同工为主。矿井建设所需钢材、水泥、砖、木材等均可由乌鲁木齐市或阜康市采购。第二节井田开发现状井田范围内目前没有生产矿井，以往小窑的开采历史久远，起始时间无法考证，由于受自然地质条件限制和历史的原因，过去对区内煤炭资源的开采没有统一的规划和管理，滥采、乱挖较为普遍。沿着35-36号煤层露头开采，采深较浅。井口由于多年的雨雪冲刷、风沙掩埋，已经坍塌，不能确定位置，在地质勘探施工146-1号孔曾打入35-36号煤采空区。从地表残存的沿35-36号煤层露头处有条带状塌陷坑及废窑遗迹，可以大致判断在井田35-36号煤层露头处有5座不知名的废窑。9号废窑：位于147线东部，35-36号煤层露头上，从地表条带状塌陷坑分析，走向采长250m。10号废窑：位于149线东部，35-36号煤层底板，从废窑遗迹看为平硐开采，从地表条带状塌陷坑分析，该废窑走向采长170m。11号废窑：位于151线西部，35-36号煤层底板，从废窑遗迹看为斜井开采，从地表条带状塌陷坑分析，该废窑走向采长250m。12号废窑：位于151线东部，开采火区残余煤。13号废窑：位于151线东部，开采火区残余煤。位于井田东界外的大黄山煤矿七号井始建于1958年，斜井开拓，有主斜井、副斜井、斜风井三条井筒。现生产能力9万t/a。开采南大槽(41)、中大槽(42)、米尺槽(43)、北大槽(44)号煤层，主井以东+877m水平以上已采空，主井以西北大槽(44号煤层)除+877m水平以上已采空外，其余煤层未采动。目前矿井井巷工程已延深至+799m水平。该矿为煤与瓦斯突出矿井。根据本矿井初步设计，矿井采用主、副斜井开拓方式，主、副斜井井口布置于井田东部边界、白杨河西岸的平坦开阔地。立风井布置于井田中部1492钻孔附近的平坦开阔地。主斜井采用半圆拱形断面，净宽4.8m，净断面积16.19m2，井口标高+1080m，井筒倾角16，井筒至第一水平+500m时斜长1560m。装备钢绳芯带式输送机及架空乘人装置(猴车)，担负全矿井提煤、运送人员任务，兼作矿井进风井，并设行人台阶，作为矿井安全出口。副斜井采用半圆拱形断面，净宽5.0m，净断面积17.3m2，井口标高+1080m，井筒倾角设为16，井筒至第一水平+650m时斜长1560m。采用双钩串车提升，担负全矿井提矸及运送材料、设备任务，兼作矿井进风井，并设行人台阶，作为矿井安全出口。立风井圆形断面，净直径5m，净断面积19.63m2，井口标高+1160m，投产时井筒垂深330m。担负矿井主要回风任务，设梯子间，作为矿井安全出口。井田划分为两个水平开采，一水平标高为+650m水平，二水平标高为+500m水平，两个水平各划分一个双翼采区。矿井达到设计生产能力时投产一个采区2个综合机械化采煤工作面，即一采区+830m+740m水平35煤层及39煤层的135E01工作面和139E01（01）工作面。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。第二章 井田地质情况及水文地质第一节井田地质情况一、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，地层厚度在区内控制不全，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569.34m，含煤10层(全区可采、大部可采煤层8层)，煤层总厚35.4196.05m，平均总厚64.13m，含煤系数11.3%。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；大部可采1层，编号为40号煤层。煤层平均总厚59.90m，地层厚度平均为165.83m，含煤系数36.1%。39-44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，自西向东横贯本井田北部，与下伏三叠系黄山街组(T3hs)呈整合接触。侏罗系下统八道湾组中段(J1b2)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。该段以河流相沉积为主，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，编号为38、37、35-36、34号，37、35-36号煤为大部可采煤层，38、34号煤层只有零星可采点。本段地层在全矿井均得以控制，其厚度为145.96242.82m，平均214.39m。侏罗系下统八道湾组上段(J1b3)分布于井田南部，以34号煤层顶板以上为界。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45层薄煤层，风化严重，不稳定，未编号。仅在井田东部145-4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0290m，平均160.69m。综上可知，井田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)和八道湾组上段(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和白杨河东岸河边阶地上，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(冲沟)两岸的高阶地上分布，为灰色、黄灰色的砾石层或砂砾层，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东部的白杨河河漫滩以及现代沟谷之中，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。3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，走向为近东西向，地层倾角4553，含煤地层在走向上和倾向上变化不大，井田内未发现断层，构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、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(一)煤层井田内的煤层赋存于下侏罗统八道湾组(J1b)地层中，其中主要可采煤层分布于该组地层的下段(J1b1)。八道湾组(J1b)含煤10层，全矿井可采和大部可采煤层8层，编号自下而上依次为44、43、42、41、40、39、37、35-36。井田内还有一些不可采的薄煤层，对于全矿井连续分布的进行了编号，如38、45号煤层；但是有些薄煤层仅有个别点控制，连续性差，地质报告未对其编号。1、44号煤层煤层浅部全部火烧，146勘探线火烧最深到+500m水平。煤层总厚8.7224.58m，平均15.84m，煤层总厚在倾向上变化不大，但在火烧区影响范围内煤层厚度明显减薄；在走向上，由西向东有变薄趋势。含02层夹矸，个别煤层夹矸为4层，岩性多为粉砂岩、炭质泥岩，结构简单较简单，为一全矿井可采的稳定厚煤层。顶板以粗砂岩、粉砂岩为主，底板以黑色灰黑色粉砂岩为主，细砂岩次之。与43煤层间距25.1133.59m，平均30.13m。2、43号煤层井田内有11个钻孔控制，煤层在浅部火烧，146线火烧最深至+550水平。煤层总厚3.456.92m，平均4.41m，煤层厚度在倾向上由浅入深有变薄趋势；在走向上由西向东煤层分叉变薄。含13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。顶板以灰色灰白色粗砂岩、中砂岩为主，局部为深灰色灰黑色粉砂岩；底板为深灰色灰黑色粉砂岩。与42煤层间距16.0036.94m，平均25.06m。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8.6725.01m，平均19.36m，含03层夹矸，岩性为粉砂岩和炭质泥岩，结构简单，为一全区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，底板为粉砂岩、中砂岩。与41煤层间距24.9135.66m，平均29.65m。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11个钻孔控制，煤层浅部火烧。煤层总厚5.8010.7m，平均7.94m，夹矸04层，岩性为粉砂岩，结构简单较简单，为一全区可采的稳定的煤层。顶板以深灰色灰黑色粉、细砂岩为主，底板为深灰色灰黑色砂岩。与上部40煤层间距4.138.36m，平均6.39m。5、40号煤层有10个钻孔控制，煤层在浅部火烧，上距39煤层9.0613.96m，平均10.78m，不含夹矸，结构简单。煤层总厚01.52m，平均0.86m， 40号为大部可采煤层，149线的浅部、146线深部以及145线不可采，层位稳定。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11个钻孔控制，煤层在浅部火烧，其中在146处火烧深度为+750m。上距37号煤层77.23123.34m，平均94.48m，含夹矸04层，岩性为粉砂岩、炭质泥岩，结构简单较简单。煤层总厚7.3318.59m，平均11.49m，为全区可采的稳定厚煤层。煤层顶板为深灰色粉、细砂岩及灰、灰白色中、粗砂、砾岩，底板以深灰色灰黑色粉砂岩为主。7、37号煤层有11个钻孔控制。煤层总厚0.105.49m，平均1.07m，可采厚度0.661.5m，平均1.01m，上距35-36号煤层12.5669.45m，平均43.75m，含夹矸01层，岩性为粉砂岩、炭质泥岩，结构简单，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。综合已获得的资料，可以看出37号煤层具有东部厚、西部薄的特点，在149线以西不可采，属大部可采煤层。8、35-36号煤层有12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1.647.23m，平均3.16m，含夹矸02层，岩性为粉砂岩、炭质泥岩，结构简单。为大部可采的较稳定的煤层。煤层顶板岩性为深灰色灰黑色粉砂岩，底板岩性为砾岩、粗砂岩、中砂岩。详见可采煤层特征表1-2-1。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。三、开采技术条件(一) 煤层顶底板条件135-36煤层35-36煤层直接顶板多为粉砂岩，局部地段为细、中砂岩，比重2.442.83g/cm3，天然容重2.382.60g/cm3，含水率0.60%0.94%，饱和状态下单向抗压强度5.68.2MPa，天然状态下单向抗拉强度1.2MPa，天然状态下抗剪强度6.2MPa，软化系数0.10.31；直接底板为砾岩、细砂岩及粉砂岩。比重2.322.82g/cm3，天然容重2.252.58g/cm3，含水率0.60%1.10%，饱和状态下单向抗压强度4.414.1MPa，天然状态下单向抗拉强度0.8MPa，天然状态下抗剪强度0.23.4MPa，软化系数0.14，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，可能发生块体塌落，致使易产生顶板冒落，底板底鼓等工程地质问题。237煤层37煤层直接顶板多为粉砂岩，局部地段为细、中砂岩，比重2.602.70g/cm3，天然容重2.562.58g/cm3，含水率1.00%1.43%，饱和状态下单向抗压强度4.48.5MPa，天然状态下单向抗拉强度2.12.5MPa，天然状态下抗剪强度2.96.4MPa，软化系数0.250.32；直接底板为粉砂岩、细砂岩，偶见粗砂岩。比重2.562.58g/cm3，天然容重2.482.51g/cm3，含水率1.041.45%，饱和状态下单向抗压强度2.912.6MPa，天然状态下单向抗拉强度1.62.5MPa，天然状态下抗剪强度3.26.6MPa，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。井采中因渗透性弱，相对持水性强，而软化系数远小于0.75，可能发生块体塌落，致使易产生顶板冒落，底板底鼓等工程地质问题。339煤层39煤层直接顶板为粗砂岩、细砂岩、粉砂岩，比重2.432.85g/cm3，天然容重2.352.60g/cm3，含水率0.22%0.83%，饱和状态下单向抗压强度8.832.4MPa，天然状态下单向抗拉强度1.86.1MPa，天然状态下抗剪强度0.311.3MPa，软化系数0.160.66；直接底板为粉砂岩，偶见中砂岩、细砂岩，比重2.642.766g/cm3，天然容重2.402.53g/cm3，含水率0.40%0.83%，饱和状态下单向抗压强度7.433.80MPa，天然状态下单向抗拉强度0.92.4MPa，天然状态下抗剪强度0.15.7MPa，软化系数0.170.65。从以上实验数据分析其显示为不稳定顶底板，而且39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。开采过程中因渗透性弱，相对持水性强，而软化系数远小于0.75，可能发生块体塌落，致使易产生顶板冒落，底板底鼓等工程地质问题。440煤层40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7.433.8MPa，天然状态下单向抗拉强度0.92.0MPa，天然状态下抗剪强度0.15.7MPa，软化系数0.170.65；直接底板为粉砂岩，比重2.442.76g/cm3，天然容重2.382.53g/cm3，含水率0.50%0.83%，饱和状态下单向抗压强度4.133.8MPa，天然状态下单向抗拉强度0.92.0MPa，天然状态下抗剪强度0.25.7MPa，软化系数0.110.65。从以上实验数据分析显示其底板为不稳定底板，虽然顶板为不稳定中等稳定顶板，但是41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。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，可能发生块体塌落，致使易产生顶板冒落，底板底鼓等工程地质问题。541煤层41煤层直接顶板以粉砂岩为主，偶见中砂岩、细砂岩，比重2.442.76g/cm3，天然容重2.382.53g/cm3，含水率0.50%0.83%，饱和状态下单向抗压强度4.133.8MPa，天然状态下单向抗拉强度0.72.4MPa，天然状态下抗剪强度0.25.7MPa，软化系数0.100.65；直接底板为粉砂岩，偶见泥岩。比重2.542.79g/cm3，天然容重2.382.55g/cm3，含水率0.761.02%，饱和状态下单向抗压强度8.711.4MPa，天然状态下单向抗拉强度0.63.0MPa，天然状态下抗剪强度4.48.7MPa，软化系数0.160.27。以上实验数据分析显示其底板为不稳定底板，虽然顶板为不稳定中等稳定顶板，但是41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。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，可能发生块体塌落，致使易产生顶板冒落，底板底鼓等工程地质问题。642煤层42煤层直接顶板以粉、细砂岩为主，比重2.642.78g/cm3，天然容重2.52.54g/cm3，含水率0.66%1.15%，饱和状态下单向抗压强度6.910.2MPa，天然状态下单向抗拉强度1.22.9MPa，天然状态下抗剪强度4.47.9MPa，软化系数0.160.51；直接底板多为粉砂岩、中砂岩，偶见砾岩、细砂岩，比重2.352.77g/cm3，天然容重2.282.54g/cm3，含水率0.3%0.64%，饱和状态下单向抗压强度3.846.9Mpa，天然状态下单向抗拉强度1.85.2MPa，天然状态下抗剪强度0.27.3MPa，软化系数0.210.92。从以上实验数据分析其显示为不稳定顶底板，而且42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。未来井采中因渗透性弱，相对持水性强，而软化系数小于0.75，只有个别点为0.92，开采过程中可能发生块体塌落，致使易产生顶板冒落，底板底鼓等工程地质问题。743煤层43煤层直接顶板为中、粉砂岩，局部粗砂岩及砾岩，比重2.352.77g/cm3，天然容重2.282.54g/cm3，含水率0.3%0.64%，饱和状态下单向抗压强度6.846.9MPa，天然状态下单向抗拉强度1.85.2MPa，天然状态下抗剪强度0.25.5MPa，软化系数0.210.92；直接底板为粉砂岩，局部中砂岩及泥岩，比重2.4862.76g/cm3，天然容重2.382.52g/cm3，含水率0.46%0.71%，饱和状态下单向抗压强度4.642.4MPa，天然状态下单向抗拉强度2.44.8MPa，天然状态下抗剪强度3.87.1MPa，软化系数0.290.63。以上实验数据分析显示为不稳定顶底板，而且43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。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，可能发生块体塌落，致使易产生顶板冒落，底板底鼓等工程地质问题。844煤层44煤层直接顶板为粉砂岩，局部中砂岩、细砂岩及砾岩，比重2.462.81g/cm3，天然容重2.322.59g/cm3，含水率0.5%0.71%，饱和状态下单向抗压强度8.132.8MPa，天然状态下单向抗拉强度2.6-4.4Mpa，天然状态下抗剪强度0.46.4MPa，软化系数0.190.63；直接底板为粉砂岩，偶见细砂岩、泥岩，比重2.342.76g/cm3，天然容重2.222.52g/cm3，含水率0.40%1.02%，饱和状态下单向抗压强度6.239.9MPa，天然状态下单向抗拉强度1.4-4.1MPa，天然状态下抗剪强度0.44.2MPa，软化系数0.271.18。以上数据显示其顶板为不稳定底板，虽然底板为不稳定中等稳定顶板，但是44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。开采过程中因渗透性弱，相对持水性强，而软化系数小于0.75，个别点大于0.75，可能发生块体塌落，致使易产生顶板冒落，底板底鼓等工程地质问题。第二节水文地质一、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。井田钻孔稳定水位资料见表2-2-1。表2-2-1 钻孔稳定水位一览表孔号 孔深 (M) 钻孔标高 (M) 水位埋深(M) 水位标(M) 备注145-1 279.61 977.67 9.81 967.86145-2 538.21 985.45 17.70 967.75145-4 836.53 999.17 47.53 951.64146-4 248.10 1007.25 48.95 958.30147-1 209.77 1116.89 147.00 969.89147-2 638.46 1081.94 20.05 1061.89147-3 781.16 1111.76 31.74 1080.02151-1 569.72 1127.63 5.58 1122.00151-2 701.73 1133.72 32.33 1095.31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（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）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。 酽锕极額閉镇桧猪訣锥。1996年新疆煤田地质局水文队在矿区设立了两个观测站。一个是在白杨河上选选择了一处水流平缓、河床顺直的河段作为观测站；另一个是在井田西面的泉水沟选择了一个流量较大，有代表性的泉作为观测点。经过三个月的观测，获得了具体的观测资料。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。从上述两表所列的数据