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1、新疆工业高等专科学校毕 业 设 计（论文）题目 新疆焦煤集团1930煤矿150万 吨矿井设计（论文） 函授站 新疆乌鲁木齐 专业及班级 煤矿开采技术09班 姓名 段长寿 指导教师 蒲老师 日期 2011年10月21日 目 录前 言 4第一章 矿区概述及井田地质特征101. 井田开拓101.1 交通位置101.2 地形及地貌101.3 河流水系101.4 气象条件111.5 地震烈度111.6 矿区经济及生产建设情况111.7 煤炭运销和经济效益情况131.8 现有水源、电源及通信情况132. 地质特征142.1 矿区地层及构造142.2 井田地层及构造18第二章 井田境界及位置391. 井田境
2、界392. 井田位置39第三章 矿井生产能力和服务年限411. 矿井工作制度412. 矿井设计生产能力及服务年限412.1 矿井设计生产能力412.2 矿井服务年限43第四章 井田开拓441. 井筒形式、数目及位置的确定442. 开采水平的划分与布置443. 煤层群的分组453.1 矿井开发现状453.2 煤层463.3 水文地质464. 矿井开拓系统的确定475.采区划分及开采顺序555.1 采区划分555.2 开采顺序55第五章 矿井基本巷道及采掘计划571. 井筒571.1 井筒装备及布置571.2 井壁结构582. 井底车场及硐室652.1 井底车场形式的确定652.2 空重车线长度及
3、调车方式652.3 井底车场硐室652.4 井底车场主要巷道和硐室的支护方式及支护材料653. 巷道掘进663.1 巷道断面和支护形式663.2 巷道掘进进度指标663.3 掘进工作面个数、掘进机械配备673.4 矿井生产时采掘比例关系、掘进率、矸石率预计683.5 达产时井巷工程量及三个煤量68第六章 采煤方法及采区巷道布置691. 采煤方法691.1 采煤方法选择691.2 工作面开采煤层的可放性论证741.3 工作面长度、采高的确定751.4 工作面采煤、装煤、运煤方式及设备选型771.5 工作面顶板管理方式、支架设备选型781.6 开采、掘进、抽放的关系801.7 采煤工作面的循环数、
4、月进度、年进度及工作面长度801.8 采区及工作面回采率811.9 主要材料消耗指标812. 采区巷道布置812.1 移交生产和达到设计能力时的采区数目、位置和工作面生产能力计算812.2 开采顺序822.3 采区尺寸、巷道布置842.4 采区车场及硐室85第七章 井下运输861. 运输方式的选择862. 矿车863. 运输设备选型883.1 原煤运输设备选型计算893.2 辅助运输设备选型计算90第八章 矿井提升931. 提升设备931.1 主斜井提升设备931.2 副斜井提升设备99第九章 矿井通风与安全措施1091. 概况1091.1 井田瓦斯、煤尘、煤的自燃情况1091.2 随着开采深
5、度的增加，瓦斯及地温变化预计及依据1092. 矿井通风1092.1通风方式和通风系统1092.2 风井数目、位置、服务范围及时间1102.3 矿井风量计算1112.4 通风负压及等积孔计算1152.5 通风设施、防止漏风和降低风阻的措施1173. 灾害预防及安全装备1263.1 预防沼气和煤尘爆炸的措施1263.2 瓦斯抽放1273.3 预防井下火灾安全措施1343.4 粉尘的综合防治1403.5 井下水灾预防措施1443.6 井下安全监控设备及布置、自救器配备1463.7 预防顶板灾害1473.8 矿山救护157第十章 基本技术经济指标1581. 劳动定员及劳动生产率1581.1 生产作业班
6、次1581.2 劳动定员数量与技能素质要求1581.3 矿井全员效率1582. 原煤生产成本估算1592.1 成本费用估算1593. 技术经济分析及评价1603.1 概算投资1603.2 财务评价及经济分析1624. 矿井主要技术经济指标163致 谢165参考文献165前 言新疆焦煤（集团）有限责任公司的前身是原煤炭工业部直属统配煤矿新疆艾维尔沟煤矿，始建于1965年，1988年上划煤炭部为直属统配煤矿，1998年划归新疆维吾尔自治区管理，2001年经自治区人民政府批准成立新疆焦煤（集团）有限责任公司。新疆焦煤集团有限责任公司于2004年7月21日整体并入新疆八一钢铁集团有限公司，现为新疆八一
7、钢铁集团有限责任公司下属公司之一，焦煤集团所产焦煤基本全部供应八钢集团。经过40多年的发展，新疆焦煤集团已成为自治区三大国有重点煤炭生产基地之一，生产低灰、低硫、特低磷、高发热量、强粘结性的优质炼焦煤，是新疆主要的优质炼焦煤基地。集团公司下属的煤炭生产企业现在有2130平硐、1930平硐、焦煤井，以及硫磺沟煤矿共4对生产矿井。其中位于艾维尔沟矿区的2130平硐、1930平硐、焦煤井采用先进的综合机械化采掘工艺。八钢集团有5座焦炉生产，其中1座49孔焦炉，4座42孔焦炉。现年产干全焦1.35Mt的规模。共需用洗精煤1.89Mt/a，折原煤2.53Mt/a，其中气煤0.33Mt/a，肥煤0.96M
8、t/a，焦煤0.96Mt/a，瘦煤0.28Mt/a。按八钢企业发展规划设想，至2010年钢产量达到7.0Mt/a，铁生产能力达到6.45Mt/a，冶金焦用量3.23Mt/a，需炼焦洗精煤4.2Mt/a，合原煤5.6Mt/a。目前焦煤集团下属各矿井及规划矿井所生产的煤种和生产能力均不能满足八钢集团发展的需要。现八钢集团缺口的焦煤由宁夏大武口和拜城县调入，不仅运输距离长，运输费用高，而且在铁路运输紧张时期难以保证运量。为解决这一矛盾，急需改扩建焦煤集团所属矿井的生产规模。1930平硐于1988年4月投产，平硐井口位于井田东翼，加7-2钻孔西南约50m处，半圆拱型双轨断面，设计生产能力0.6Mt/a
9、，现实际生产能力0.7Mt/a，现采用平硐暗斜井开拓，开采4、5、6、7号煤层，采用走向长壁综合机械（放顶煤）一次采全高采煤工艺。矿井现开采水平为+1810m水平，开采范围为平硐以东725m，平硐以西约1100m。井下生产的煤炭通过平硐中的架线式电机车运至井口东南输煤走廊和洗煤厂等矿井生产系统中。新疆煤田地质局一五六煤田地质勘探队编制的新疆乌鲁木齐市艾维尔沟矿区1930平硐延深勘探报告，经自治区国土资源厅批准。该井田内煤层赋存稳定，开采技术较简单，煤炭资源量较为丰富，适于建设大中型的矿井。受新疆焦煤（集团）有限责任公司委托，我院开展了该矿井的改扩建工程设计工作。一、编制设计依据1新疆乌鲁木齐市
10、艾维尔沟矿区1930平硐延深勘探报告、新疆维吾尔自治区矿产资源储量评审中心“关于新疆乌鲁木齐市艾维尔沟矿区1930平硐延深勘探报告评审意见书”(新国土资储评200787号)。2新疆煤炭工业管理局“新煤规发2008105号”“关于对新疆焦煤集团1930平硐改扩建工程可行性研究报告的意见”。3新疆煤炭工业第十一个五年发展规划。4GB50215-2005煤炭工业矿井设计规范；2007年1月1日起执行的煤矿安全规程；煤矿救护规程及其它现行适用规范。5国家有关煤炭工业建设的技术、经济政策和法律、法规。6煤矿提供的相关资料、现场调查了解收集的资料。7. 新疆焦煤集团1930平硐改扩建工程“设计委托书”。8
11、. 煤炭科学研究总院抚顺分院提供的“新疆焦煤集团1930平硐改扩建瓦斯抽放初步设计”。9. 西安科技大学完成的“新疆焦煤集团艾维尔沟河床改道方案可行性研究报告”。二、设计的指导思想1在生产矿井的基础上，充分利用煤矿现有工程设施和设备，减少项目建设投资，做到少投入、多产出，经济效益好。2根据矿井煤层赋存和开采技术条件，依靠科技进步，采用适于该矿井条件的先进技术和生产工艺，提高矿井开采的技术水平，促进矿井的标准化建设。3贯彻安全生产的方针，提高机械化开采水平，降低劳动人数和劳动强度，把煤矿建设成为安全、稳产、高效的矿井。4以生产经营为主，充分利用矿区的设备维修及生活、福利设施。三、设计的主要特点和
12、技术经济指标（一）矿井设计的主要特点1矿井设计生产能力1.5Mt/a，矿井服务年限30.8a；矿井主、副斜井开拓，斜风井回风。2根据井田内煤层赋存条件和开采技术条件，设计推荐采用走向长壁综合机械化（放顶煤）一次采全高采煤法。3矿井所开采煤层属不自燃很易自燃的煤，采空区防灭火采用以黄泥灌浆及氮气防灭火为主，喷洒阻化剂等为辅的防灭火措施。4主斜井选用ST型钢丝绳芯带式输送机，副斜井提升设备选用1台JK32.2/20型单滚筒绞车，通风选用2台FBCDZ-8-24B型对旋式轴流风机，排水选用3台MD280-438型耐磨式离心泵。5地面生产系统：井口设缓冲仓，仓口装有往复式给煤机，将原煤给入转载带式输送
13、机运至1号受煤坑中，纳入选煤厂重介、浮选选煤工艺系统中。6外部运输方式为公路运输，利用现有公路作为本矿井的场外运煤公路。7变电所利用本矿井原有35kV变电所进行增容改扩建，更换现有变压器以满足本矿及原有负荷的需要。新建2回35kV供电线路，引自改扩建后的矿区110kV变电所35kV侧不同母线段。8为避免重复建设，减少投资，设计利用已有的居住区。9矿区DN400有压重力输水管道从矿井工业场地中间穿过，地面生活及工业用水目前采用从上述输水管道接管的方式进行供水。换热站选用2台SLQN45-2.8-0.3-2T波纹管汽水换热器。10针对矿井投产后可能产生的污染，设计采取了相应的防治措施。（二）主要技
14、术经济指标1矿井设计生产能力：1.5Mt/a。2矿井地质资源量93.1271Mt，可采储量为60.0936Mt。3矿井服务年限30.8a。4矿井达产时井巷工程总量为17893m/194676.2m3，万吨掘进率为119.3m/1297.8m3。5吨煤电耗：23.38kWh/t。6全员工效8.08t/工，全矿职工在籍人数807人。7建井工期：32个月。8项目建设概算总投资52672.07万元；项目新增固定资产投资为37464.40万元，其中井巷工程为10941.39万元，土建工程为4152.98万元，设备购置费为10986.66万元，安装工程为4994.05万元,其他工程和费用为2889.85万
15、元，预备费为2371.98万元，铺底流动资金1127.49万元。9综合生产成本156.65元/t；年平均收入为29250万元/a ，除每年给国家上交销售税金2817万元、所得税734万元以外,企业的年税后利润达到2202万元，具有良好的经济效益。四、存在的主要问题1报告缺少井田内塌陷坑范围、深度、积水情况资料，建议煤矿在开采采空区下部煤炭之前做好采空区探放水工作，以防突水事故的发生。2本矿井水文地质条件属于中等类型，要引起高度重视，在井下采煤或掘进工作面通过钻孔及采空区附近时，应采取防止发生突水事故的措施。3井田内工程地质条件属中等复杂的类型。矿井生产期间应采取有效措施，加强煤层顶底板管理工作
16、。4对瓦斯在井田深部的含量和赋存规律需要继续进行研究，为今后矿井安全生产提供较为准确的瓦斯涌出量资料。5由煤炭科学研究总院抚顺分院提供的瓦斯抽放专项设计分析预测了本矿设计水平的瓦斯相对和绝对涌出量，并提供了回采和掘进工作面的瓦斯绝对涌出量，设计依据上述参数计算确定了矿井通风系统，但应根据实测矿井井下瓦斯数据对设计进行校验，并最终以批准的矿井实测瓦斯等级鉴定资料作为设计依据。6煤矿提供的由西安科技大学编制完成艾维尔沟河改道的可行性研究报告应尽快得到相关部门的批准，并在矿井正式投产前按照设计对改道河床的具体要求完成河床改道的所有工程。7现有的井田范围内矿井服务年限偏短，建议新疆焦煤集团申请井田南部
17、以及东北部南山平硐深部的资源勘探权，增加井田范围和储量，从而延长矿井的服务年限。8上部1、2号煤层结构变化大，夹矸多，在掘进中认真分析、总结煤层结构变化规律，为今后的矿井正常生产提供可靠依据。摘 要新疆焦煤集团1930煤矿由原来的0.6Mt/a万吨改为1.5Mt/a吨新建矿井，改扩建矿井设计生产能力为1.5Mt/a，矿井服务年限30.8a；矿井主、副斜井开拓，斜风井回风。立项资金为38000万元，前期通过重庆煤炭科学研究院鉴定为低瓦斯矿井，当主斜井掘至905m时揭5#煤层，遇到煤岩与瓦斯突出，突出煤量为1000m，由于在进行瓦斯抽放，一直停工到至今，通过重庆煤炭科学研究院鉴定为双突矿井，具体什
18、么时候投产有待研究。关键词：150万吨改扩建（新井） 斜井开拓 双突矿井 中央并列式通风方式第一章矿区概述及井田地质特征1. 井田开拓1.1 交通位置井田地处新疆天山山脉，位于乌鲁木齐市以南的艾维尔沟矿区的中部，距乌鲁木齐市130km。103省道向北120km可直达“吐乌大”高等级公路，经301省道往东132km到达314国道和托克逊县城，国铁南疆干线鱼尔沟火车站从矿区东南部通过，焦煤集团工业区铁路专用线和渔尔沟火车站接轨，现已修至红石岭车站，距离矿区14km。艾维尔沟矿区有专用沥青公路与216国道相通，交通便利。井田地理坐标： 东经：872844873106北纬：425950430137中心
19、点地理坐标： 东经：8729.525 北纬：430043.5详见交通位置图1-1-1。1.2 地形及地貌井田地处天山山区，属山区沟谷地貌，艾维尔沟呈近东西狭长状展布，沟底地势较平缓，在河谷两侧阶地上有第四系、黄土沉积，植被较发育，南北两侧高山区发育着“v”字型冲沟，沟深坡陡，基岩裸露，植被稀少。西高东低，最高海拔+2685m，最低海拔+1910m，最大高差可达775m。1.3 河流水系对井田有影响的河流主要是艾维尔沟河。艾维尔沟河全长70km，由西向东贯穿艾维尔沟矿区，西部高寒，主要山脊在+4000m以上，为现代冰川覆盖，河床自然坡度41，为南北两岸羽状支流的汇流主河道。艾维尔沟河在34月为枯
20、水期，68月为丰水期。河水动态变化较大，水源主要是天山冰川雪水，夏季雨洪季节有洪水现象。月平均最小流量0.64m3/s，最大流量达10.3 m3/s，全年平均流量3.85 m3/s，其中在历史上所见洪峰流量高达159 m3/s。艾维尔沟河有19条南北向的支流补给，其中以艾维尔沟矿区西北部的豹子沟流量最大，平均流量为1.002。1.4 气象条件井田属大陆性干旱半干旱气候。冬夏昼夜温差大，1月最冷，最低气温-26.1，7月最热，最高气温30.5，年平均气温4.1。4月上旬入春，开始转暖解冻。5月中旬进入夏季，夏季多阵雨和山洪。9月中旬气温下降，开始转入秋季。11月中旬开始结冰，进入冬季，最大冻土深
21、度1.52m，冬季少雪，12月初开始降雪至次年四月。69月为雨季，全年降水量152.2mm，年蒸发量2105.4mm，二者相差悬殊。一般风速12级，最大风速可达67级，29m/s，风向多为西北及东南风。1.5 地震烈度根据中国地震动参数区划图（GB183062001），该区地震动峰值加速度为0.1g，地震动反应谱特征周期为0.4s，对应地震基本烈度为度。1.6 矿区经济及生产建设情况井田地处天山山脉内之山间盆地，属深沟谷盆地，呈东西狭长状展布，南、北、西三面高山环绕。井田范围内土壤很不发育，这是由于山高坡陡，雨量少而集中，冲刷作用强烈，蒸发量大所致。土壤保水保肥性差，利用价值不大，属于非地带性
22、土壤。地表为310cm直径的砾石层覆盖，土层以砂砾为主，透水性极强，不适宜于农垦。新疆焦煤（集团）有限责任公司经营着新疆最大的焦煤焦炭基地艾维尔沟矿区，煤种多样，气、肥、焦、瘦牌号齐全；煤质优良，属低灰、低硫、特低磷、高发热量、强粘结性的优质炼焦煤。焦煤集团现有生产矿井三对，综采、综掘机械化作业。目前，新焦集团已形成采煤、洗选煤、发供电、建筑、建材、养殖、种植等以煤为主、多种产业并举的自治区百强和行业十强企业之一，属国有三类企业，先后荣获自治区及乌鲁木齐市人民政府“新疆煤炭系统先进单位”、“重合同、守信用企业”、“乌鲁木齐市经济发展贡献突出企业”、“安全生产先进单位”等荣誉称号，为自治区的经济
23、发展做出了较大的贡献。艾维尔沟地区为一个多民族聚居的地区，除焦煤集团外，这里主要以牧业为主。区内一切生产和生活物资由区外供应。焦煤集团艾维尔沟矿区拥有三对生产矿井。自西向东依次分布有2130平硐、1930平硐以及位于矿区东部的焦煤井。四口废井位于1930东部及2130平硐的西部，分别为南山平硐、1号废井、2号废井、硐家山废井。南山平硐：在本井田东部外围，位于艾维尔沟矿区中部。于1958年开始建设生产，生产能力0.09Mt/a。井田东西走向长1.2km，南北宽1.64km，面积1.97km2。开采7勘探线附近的510号等煤层。采用仓柱式采煤方法，采用平硐暗斜井的开拓方式。回采率为75%。南山平硐
24、已多次向深部延深，采矿证范围内资源量枯竭，现已闭坑。2130平硐：2130平硐始建于1986年，经新疆煤炭厅批准，设计生产能力0.09Mt/a，2000年改扩建为0.3Mt/a。东西走向长约11.5km，北南倾向宽约0.86km，面积约9.9312km2。采用斜井的开拓方式，开采加10线21勘探线间1870m水平以上的16号煤层。主斜井位于4号煤层底板的岩层中，以方位185、倾角20向南布置，至+1951.60m后向北布置，石门揭露16号煤。该矿井目前开采4、5、6号煤层，在+1950m水平，4、5、6号煤层巷道向东均至副井，走向长2250m。采煤方法采用综合机械放顶煤进行开采，一次采全高，顶
25、板管理为人工爆破预放顶技术。1930平硐：位于2130平硐的东部，1988年4月投产，为矿区的主体生产矿井，设计生产能力0.6Mt/a，现实际生产能力0.7Mt/a。井田东西走向长约3.5km，北南倾向宽约1.35km，面积约4.723km2。采用平硐暗斜井的开拓方式，开采4、5、6、7号煤层，采煤方法采用综合机械放顶煤进行开采，一次采全高。煤层开采顺序一般为4、5、6、7号煤层，井田下山以东725m，以西约1100m，+1870m水平以上的4、5、6、7号煤层已基本开采完。1号废井：位于艾维尔沟矿区的最西部，主采5号煤层，采空区至+2140m水平。目前已关闭。2号废井：在1号废井的东部。主采
26、6号煤层，采空区至+2139m水平。2004年年底关闭。区硐家山废井：位于2130平硐的西部。开采1、4、6号煤，采空区至+2136m水平。本废井现作为2130平硐的回风井。1.7 煤炭运销和经济效益情况该矿生产的煤炭主要供应八一钢铁公司的炼焦用煤。1.8 现有水源、电源及通信情况1.8.1 水源艾维尔沟河水：是矿区主要的水源，水量充沛，水质良好，适合于工业、农业、饮食用水，取用方便，其缺点是冬春季较小，满足不了总需水量的要求，河水最小流量为0.204m3/s，夏秋季最大流量10.132m3/s，最大月平均为4.790m3/s，年平均流量为1.725m3/s。水小时河水清澈透明，水大时混浊，携
27、带大量泥砂，用水时需处理，如果在上游拦洪蓄水，矿区一般用水可以解决。其它较大工业需用水时，可在下游选择小型水库拦洪取水。矿井排水：矿井开采时总排水量比较大，经处理后可以作为矿区及矿井工业用水水源。支沟潜水：南侧支沟水甚小，北侧的支沟主要为焉耆沟、跃进沟和光明沟。(1)焉耆沟：水量已抱括在河水内，为表流，但因要求水质之不同，可由此沟解决一定量的较好水质的水，据观测，该沟最小流量为0.00381m3/s，最小月平均为0.00436m3/s，最大流量为0.193m3/s，最大月平均为0.144m3/s，年平均为0.05533m3/s，洪水时，水质混浊，一般清澈透明，不用处理，可直接取用。(2)跃进沟
28、：主要为潜流，地表一般无水，地下水变化较大，未做详细工作，水量不清。(3)光明沟：表流只有三个月左右的时间，最大流量为5011m3/d，此沟不能考虑供水，以潜流为主，据勘探，1966年10月份潜流量为5824m3/d（较高水位时期），枯水时无表流，潜流量不详，水质很好，重碳酸钙型水。光明沟表流、潜流已流入艾维尔沟，故河水量已抱括其流量。综上所述，矿区的河水、矿井排水，支沟水的水质虽不同，但水量较大，完全可以满足矿区开发所需的不同水质及水量。1.8.2 电源艾维尔沟矿区处于新疆主电网的覆盖之中，并建设有坑口电厂。矿区内部现有矿区110kV变电所（210MVA）、九三零35kV变电所（24MVA）
29、、二一三零35kV变电所（23.15MVA）、艾维尔沟坑口电厂(33MW)。目前峰艾线（LGJ-120/45+ LGJ-185/3）是矿区唯一的外部电源，艾维尔沟坑口电厂担负着保安重任。以上设施的产权归焦煤集团所有。矿区内部35kV电网能满足矿区目前的生产现状并尚有备用容量。1.8.3 通信中国电信、中国联通、中国移动、铁通、网通、广电有线网络均已完成所有线路的铺设。先进的程控电话系统和高质量的数据传输系统可满足区内用户与国内国外直拨电话、传真和计算机数据通信的需要。2. 地质特征2.1 矿区地层及构造2.1.1 矿区地层矿区地层划分为北天山分区，伊林比尔干山小区及吐鲁番小区一部分，区内发育的
30、地层有古生代志留系、石炭系、二叠系，这些地层组成了本区山间凹陷的基底，在此基础上又沉积了中生代三叠系、侏罗系和新生代的第三系、第四系地层，详见表1-2-1。1. 志留系(Sah) 志留系阿河布拉克组主要呈长条状北西南东向零星分布于区域的南部。与上覆地层断层接触，主要岩性为层状或厚层状淡灰色、白色大理岩化灰岩，结晶灰岩，大理岩，夹钙质片岩、杂色片岩及绿色砂岩、绿泥石化砂岩，石英砂岩及钙质砂岩，夹有凝灰岩。砂岩物质成份有石英、黑云母、绿泥石等。表1-2-1 矿区地层表地层单位厚度（m）备注界系统组（群）地层代号新生界第四系全新统Q425中更新统Q215上第三系上统昌吉河组N2cha50下统前山组N
31、1q80中生界侏罗系中统头屯河组J2t193-1000西山窑组J2x506-1200含煤下统三工河组J1s400八道湾组J1b539含煤三叠系上统小泉沟群T3xq224石炭系中统别依那满群C2by800下统牙满苏组C1y250-500泥盆系上统天格尔组D3t1710下古生界志留系阿河布拉克组Sah20002上泥盆统天格尔组(D3t)该组广泛分布于区域图之北半部和东南部。与下伏地层志留系阿河布拉克组呈断层接触，与上覆地层石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系等为角度不整合接触和断层接触。地层形成北西南东向背斜与向斜。主要岩性为凝灰粉砂岩、凝灰砂岩、硅质岩、黄绿色泥岩、泥质粉砂岩夹凝灰岩和钙质砂岩、灰岩透
32、镜体。3石炭系（1）下石炭统牙满苏组(Cly) 分布在区域北部，呈不规则透镜状和条形分布。与下伏地层上泥盆统天格尔组为角度不整合接触，其证据是野外观察为角度不整合，与上覆地层侏罗系为断层接触。其岩性主要为薄层状灰岩，局部为凝灰质砂岩，凝灰岩夹薄层状灰岩和砾岩。（2）中石炭统别依那满群(C2by)仅在区域图北部偏东有少量出露，与下伏地层下石炭统呈断层接触。未见上覆地层。其主要岩性为草绿色硅质砂岩和泥质粉砂岩互层。地层走向为北东一南西向，倾向北西，倾角60，有小型褶皱。4上二叠统妖魔山组(P2ya) 仅分布于区域东北部，呈一近似三角形，与下伏上泥盆统天格尔组地层为角度不整合接触，局部为断层接触，同
33、时被上覆地层上三叠统小泉沟群和下侏罗统八道湾组地层角度不整合覆盖。其主要岩性为以灰黑色泥岩砂质泥岩为主、夹砂岩及砾岩层、夹薄层状灰岩，底部为灰绿色砾岩。 5上三叠统小泉沟群(T3xq)分布于区域中部，为北西-南东向。东西长近40km，南北宽1.60.2km，与下伏地层上泥盆统天格尔组、上二叠妖魔山组为不整合接触。与上覆地层下侏罗统八道湾组为不整合接触和断层接触。其上部主要岩性以深灰色泥岩为主，夹薄层砂质泥岩，下部为灰色泥岩，砂质泥岩与砂岩，底部为灰绿色砾岩，厚度224m。6侏罗系（1）下侏罗统八道湾组(Jlb)主要分布于艾维尔沟河两岸，呈近东西向条带状出露，与下伏地层上泥盆统，下石炭统、上二叠
34、统、上三叠统为角度不整合接触和断层接触。与上三叠统为平行不整合接触。与第三系所不整合接触。与中侏罗统三工河组为整合接触和断层接触。此地层平均厚538.75m，基本为单斜岩层，其岩性为砾岩、粗砂岩、中粒砂岩、细砂岩、煤及砂质泥岩夹菱铁矿透镜体，为河流相、泥炭沼泽相与湖泊相，岩性分层明显，岩相交替出现，本区西部以河流相的砾岩、砂岩为主，地层增厚，煤层多变薄尖灭，14号煤层结构均变的较为复杂。本地层为主要含煤地层，含煤层12（层）组，煤层平均总厚度32.20m。 （2）中侏罗统三工河组(J2s)分布于艾维尔沟矿区，与下伏地层八道湾组(Jlb)为整合接触和断层接触。在艾维尔沟地区的岩性为深灰色厚层粉砂
35、岩，上部夹薄层细砂岩及中粒砂岩，层面有波痕，下部含铁质细砂岩结核，结核内含鱼化石碎片，底部为灰色细至粉砂岩（1号煤层顶板）与八道湾组为整合接触。该层岩性单一，稳定，标志明显，易于对比，平均厚度为162.85m。本组不含煤。 （3）中侏罗统西山窑组(J2x)分布于艾维尔沟矿区，为本区含煤地层之一，中夹煤层多而薄，变化大，多呈透镜体出现。与下伏地层三工河组为整合接触，与上覆地层头屯河组为整合接触，同时被第三系所不整合。其岩性以灰白色粗砂岩、砂砾岩及砾岩为主，夹细砂岩、砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩及煤层，含可采煤层或局部可采煤层3-5层。灰色泥岩、黑色炭质泥岩与薄煤层，均呈透镜体互层出现，各单层厚度不大
36、，岩性不稳定，增厚减薄尖灭迅速，不易对比，于本组下部含局部可采煤层35层，向西渐尖灭，被泥岩替代，含菱铁矿结核，矿区西端本组上部岩石颗粒变粗，多为砾岩替代。平均厚度为739.54m。（4）上侏罗统头屯河组(J3t) 分布于艾维尔沟河中游、上游南岸，与下伏地层西山窑组为整合接触，与下伏地层为不整合接触。其岩性为灰紫色砾岩，夹灰绿色粗砂岩透镜体，下部夹薄层灰绿色砂质泥岩、粉砂岩和细砂岩。上部为厚层状紫红色砾岩，砾径一般为515cm，大者达50cm，泥砂质胶结，松散易风化，局部夹灰色紫色泥岩、砂质泥岩。厚度约1000m。7第三系（1）上第三系中新统前山组(N1q)本组地层零星分布于艾维尔沟矿区的东部
37、，与下伏地层侏罗系、上泥盆统天格尔组为不整合和断层接触，与上覆地昌吉河组为整合接触。其岩性为中厚层、厚层状砖红色、赤红色砂砾岩和玫瑰红色砾岩，夹红色的细砂岩和泥岩(厚2030cm)，可见厚度15m左右。（2）上第三系上新统昌吉河组下亚组(N2cha)本组地层零星分布于艾维尔沟矿区的东部，与下伏地层上泥盆统天格尔组、下侏罗统八道湾组为角度不整合接触，与下伏地层前山组为整合接触。其岩性为灰白色、土黄色的砾岩夹砂岩，由钙质和砂质胶结，厚50m。8第四系第四系主要分布于区域中部艾维尔沟矿区，厚度为3050m。主要为洪积堆积，现分述如下。（1）第四系中更新统洪积堆积(Q2pl)分布于区域东部，其岩性为褐
38、色砾石层，胶结甚为疏松，有形成阶地。（2）现代洪积沉积(Q4pl)主要分布于艾维尔沟河床和矿区四周间歇沟中以及山前的洪积扇，其岩性为灰色各种岩石成份的碎屑砾石，砂砾，大小悬殊，分选性差，杂乱堆积，具中等滚圆度。2.1.2 矿区构造艾维尔沟矿区位于北天山优地槽褶皱带南部，该褶皱带北与东北、西南准噶尔褶皱带和准噶尔坳陷接壤，南由博罗科努阿其克库都克超岩石断裂为界，呈近东西向展布，向西与准噶尔阿拉套相连，向东进入甘肃、蒙古境内，是一个典型的华力西优地槽褶皱带。该褶皱带是在早古生代基础上进一步演化而来，具多旋廻的发展史，历经七个构造幕次，早期以华力西旋廻为主旋廻，开始于早泥盆，结束于早二叠世末，自二叠
39、纪开始，进入中新生代构造发展阶段，受印支构造，早、晚燕山构造及早晚喜山构造控制。经喜山运动奠定了现代北天山高山深谷盆地的构造格局。本区构造形态受深大断裂控制，其中博罗科努阿其克库都克深大断裂影响最为强烈，对本区构造岩相带的建立起了明显的控制作用。艾维尔沟矿区位于天山山脉，矿区内构造较复杂，断裂较发育。矿区断裂构造较发育，主要集中在艾维尔沟矿区，一般多为走向断层且规模较大，横切断层稀少。2.2 井田地层及构造2.2.1 井田地层井田内出露层由老到新依次为中生界侏罗系的侏罗系下统八道湾组（J1b）、下统三工河组（J1s）、中统西山窑组(J2x)、新生界第四系（Q）。现分述如下：1侏罗系井田内侏罗系
40、地层呈东西条带状分布，东宽西窄，出露地层平均厚近1500m。（1）下统八道湾组（J1b）本矿区最主要的含煤地层，分布广泛，含煤性稳定。地层平均厚538.75m，含煤层12层（组），煤层平均总厚32.20m。岩性以灰色、灰白色砾岩、粗砂岩、粉细砂岩、泥岩、炭质泥岩和煤层为主。是一套河流相的含煤岩系。向西到2130平硐西部砾岩、粗砂岩逐渐增厚，煤层变薄。（2）下统三工河组（J1s）岩性以深灰色粉砂岩为主，上部夹薄层状细、中砂岩，层理清楚，层面有波痕，下部含铁质结核及菱铁矿薄层，底部为粉砂岩或细砂岩与1号煤层整合接触。该组岩性单一稳定，平均厚度约为162.85m。（3）中统西山窑组（J2s）岩性以灰
41、白色粗砂岩、砂砾岩及细砂岩、泥岩、炭质泥岩为主，含局部可采煤层3-5层，岩煤层均呈透镜体，岩性不稳定，向西逐渐变粗，对比较为困难。与上覆地层整合接触，平均厚度约为739.54m。2第四系（Q）本井田内第四系沉积层，最厚可达40m以上，按其成因及相对的时代分为：（1）Q2fpl:为冰水洪积砾石，分布于矿区西南的大山下，成分以花岗岩、石灰岩砾石为主，夹有大量的砂土，堆积杂乱，砾径大小不一，最大者可达2m，呈半滚圆状。（2）Q3pl:洪积砾石层，分布于较高的台地以及大支沟口，成分以石英砂岩、砂岩、花岗岩等为主，含有较多的砂土，直径一般250cm，最大者可达2m左右，均呈棱角及次棱角状。厚度42m左右
42、。（3）Q3alp：冲积洪积砾石层，零星分布于主沟两侧二、三阶地上，成分为石英岩、花岗岩砾石为主，次园状，含有少量的砂土，分选性较好，一般直径为1030cm。厚度1020m不等。（4）Q4alp：为冲积洪积砾石层，分布于主沟两侧及一级阶地上，成分以石英岩砾石为主，尚有少量的石灰岩及花岗岩，园度较好，夹有少量的砂土，砾径以1030cm者为主，局部地段砾石层上部覆盖有砂土。本层东部厚，西部变薄，一般厚度为434m不等。（5）Q4pl：为洪积砂土砾石层，分布于各支沟中，砾石成分复杂，有变质石英砂岩、石灰岩及硬砂岩等，砾石直径一般为510cm，最大者达0.51m，棱角状及次棱角状。厚度各地不一，最厚地
43、段可达20m左右。（6）Q4dl：坡积砂土夹砾石层，零星分布于山前坡麓地带，成分以砂土为主，为粉砂岩、泥岩风化之产物，含有少量砾岩、砂岩之碎块，厚度不大，一般为23m。（7）Q4dlp：坡积洪积砂土砾石层，分布于山前小冲沟之沟口，多成锥形。成分以砂土为主，含较多的砾石，砾石成分以石英斑岩、石英砂岩为主，棱角状及次棱角状，砾石直径为0.610cm。厚度16m。2.2.2 井田构造井田位于艾维尔沟矿区中部，主体为走向近东西、倾向南西的单斜构造，地层倾角向东逐渐变缓，并伴有缓波状的构造形态和局部的褶曲，井田内构造较复杂，断裂发育。现将主要断层叙述如下：1F4-2断层为逆断层，横越井田的中部，东起区外
44、6线以东，西至2130平硐井田12线以西，走向100140，南倾，倾角3052，东缓西陡。断距20120m，由东向西断距增大。此条断层为本井田主要断层，在本井田切割36号煤层。2F4-1断层为逆断层，位于井田的东部。断层切割16号煤层，但在本井田对煤层没有影响，其走向近东西，南倾，倾角东缓西陡，在2558之间。断距1230m，东大西小。在井田东部边界外的6勘探线与F4-2断层相交。3F5-9断层为逆断层，位于井田的东北角，东起1930平硐井田东部边界外的5线以东，西至井田78线中间。断层切割612号煤层，但在本井田对煤层影响不大，其走向近东西，南倾，倾角东缓西陡，在2545之间。断距东小西大，
45、约2035m。F6-3、F6-2位于井田北部，逆断层，其走向近东西，南倾，对煤层没有影响。2.2.3 煤层井田内可采及大部可采煤层为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10号煤层，其中全矿井可采煤层为4、5、6号煤层，其余都是大部可采煤层。可采平均总厚度为24.13m。1号煤层：煤层位于八道湾组上部，上距三工河组地层199.22251.73m，平均222.59m；煤层总厚0.946.29m，平均3.33m，夹矸02层，结构简单，大部可采。煤层顶板以粉砂岩为主，个别为粗砂岩；底板以粉砂岩为主，个别为粗砂岩及细砂岩。2号煤层：煤层位于八道湾组上部。煤层总厚0.229.25m，平均4.82m，总厚度变化系数为41.2%。可采厚度2.267.64m，平均4.70m。含03层夹矸，岩性多为粉砂岩，少量炭质泥岩，结构简单中等，为一大部可采较稳定煤层。顶、底板以粉砂岩、细砂岩为主，底板个别为炭质泥岩。与1号煤层间距12.8116.51m，平均14.88m。3号煤层：煤层总厚0.443.8
