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4、碗窑沟逆冲断层（F2）
贯穿整个区域，是规模最大，破坏性最强的断裂，走向长21km，走向50～70°
，倾向北西，倾角76～86°
，断距大于300m。
第四节井田地质
（一）地层
井田内主要出露地层为侏罗系下统三工河组一部分，中统西山窑组一部分及第四系，现由老至新简述如下：
1、下侏罗统三工河组（J1s）
出露于井田南部，岩性以灰绿、灰黄色泥质、钙质中砂岩、粗砂岩为主，夹灰色泥岩、粉砂岩，井田内控制约300m，与下伏八道湾组地层整合接触。
2、中侏罗统西山窑组（J2x）
主要出露于井田北部，为主要含煤地层，岩性一般由灰色、深灰色细砂岩、粉砂岩组成，含泥岩、炭质泥岩及煤层，含2－46号煤层。
本井田内只出露42－43号煤层、45号煤层，一般厚约400m。
3、第四系（Q）
全区分布，主要为冰水沉积和洪积砾石、砂、黄土，成分复杂，有火成岩、变质岩及砂岩，分选差，粒径5～10cm。
厚约15m左右。
井田位于八道湾向斜南翼，区内表现为单斜构造，地层55～58°
，倾向南，倾角86～89°
，地层倒转，未发现断层，构造简单。
第五节煤层与煤质
（一）煤层
井田范围内只出露西山窑组底部42～43号、45号煤层和46号煤层，其中42－43号和45号煤层为主采煤层，46号煤层平均厚0.67m，为不可采煤层，故在此不做叙述，现只对42－43号和45号煤层分述如下：
1、42－43号煤层（俗称北大槽）
位于西山窑组下部，为特厚煤层，总厚度50.25～67.05m，平均厚度56.30m，其中可采厚度47.77～49.2m，平均可采厚度48.5m，含夹矸3～16层，结构简单至复杂，属较稳定煤层，全区可采，顶、底板岩性一般为泥岩、粉砂岩。
区内厚度变化不大，上距45号煤约90m，为井田内主要可采煤层。
2、45号煤层（俗称南大槽）
位于西山窑组下部，为特厚煤层，总厚度33.54～38.98m，平均厚度37.02m，其中可采厚度33.14～35.21m，平均可采厚度34.2m，含矸2～10层，结构简单至复杂，属较稳定煤层，全区可采，顶、底板岩性一般为泥岩、粉砂岩，为全区主要可采煤层。
各可采煤层特征详见表1-2-1。
可采煤层特征表
表1-2-1单位：
m
煤层
编号
总厚度
可采厚度
层间距
夹矸层数
两极值
结构
稳定性
平均值
平均值（点）
42-43
50.25-60.36
54.06
47.77-49.2
48.5
90
3～16
简单至
复杂
较稳定
45
33.54-38.98
37.02
33.14-35.21
34.2
2～10
（二）煤质
1、物理性质及煤岩特征
区内煤为高等植物形成的腐植煤，其颜色为黑色，条痕为褐黑色，沥青光泽－弱玻璃光泽，条带状结构，以参差状断口为主，贝壳状断口次之，块状构造，简易燃烧试验：
煤易燃，烟浓，焰长，不熔融，不膨胀。
宏观煤岩成分：
由亮煤、丝炭、镜煤、暗煤组成，宏观煤岩类型，以半亮型煤主，半暗型煤和光亮型煤次之。
显微煤岩特征，区内的煤均由有机质和无机质构成，有机质总含量为91.7～91.8%，无机质总含量为8.2～8.3%，详见表1-2-2。
显微煤岩特征表
表1-2-2
化验项目
煤层编号
镜质组
（%）
半镜质组
惰质组
壳质组
有机质
无机质
粘土类
变质阶段
反射率
62.3
7.1
21.7
0.6
91.7
8.3
7.9
Ⅰ
0.61
61.9
6.6
22.7
91.8
8.2
8.0
Ⅱ
0.64
根据煤岩鉴定其显微煤岩类型为暗亮型煤，镜煤最大反射率为0.61～0.64%，变质阶段属Ⅰ－Ⅱ阶。
2、化学性质
（1）原煤工业分析
原煤工业分析结果见表1-2-3。
工业分析结果表（平均值）
表1-2-3
Mad
（%）
Ad
Vdaf
42－43
3.28－1.93
2.57（5）
9.98－7.02
8.49（5）
36.01－34.52
35.37（5）
3.00－1.49
2.12（5）
16.79－6.29
9.69（5）
36.50－34.60
35.31（5）
由表知区内各煤层原煤工业分析：
水分（Mad）含量为2.12～2.57%，灰分（Ad）产率一般为8.49～9.69%，一般属低灰分煤，挥发分（Vdaf）产率为35.31～35.37%，属中高挥发分煤。
（2）元素分析
元素分析见表1-2-4。
由表知区内各煤层，一般精煤碳（Cdaf）含量为83.06～83.90%，氢（Hdaf）含量为5.04～5.11%，氮（Ndaf）含量为1.01～1.13%，氧加硫（O＋S）daf含量为9.99～10.75%，故同一元素的含量都较接近，且都在我国相同煤类的变化范围之内。
各煤层元素分析结果表（平均值）
表1-2-4
Cdaf（%）
84.36～81.57
83.06（5）
84.97～82.69
83.90（5）
Hdaf（%）
5.38～4.79
5.04（5）
5.31～4.91
5.11（5）
Ndaf（%）
1.30～0.85
1.13（5）
1.11～0.92
1.01（5）
（O+S）daf（%）
11.96～9.28
10.75（5）
11.43～8.80
9.99（5）
（3）有害元素（硫、磷、氟、氯、砷）
各煤层原煤有害组分硫、磷、氟、氯、砷两极值/平均值（点数）分析详见表1-2-5。
各煤层有害元素分析结果表
表1-2-5
St.d
Pd
Fad
（ug/g）
Cld
As.ad
0.29－0.51
0.37（3）
0.018－0.0574
0.039（4）
59
（1）
0.043
（1）
7
（1）
0.41－0.74
0.54（5）
0.0044-0.058
0.031（4）
54
（1）
0.038
（1）
8
（1）
由表知区内各煤层原煤：
全硫（St.d）含量一般为0.37～0.54%，属特低－低硫分煤，经测试各种形态硫，均以有机硫为主，硫化铁硫次之，硫酸盐硫含量甚微，磷（Pd）含量一般为0.031～0.039%，属低磷煤，一般氟（Fad）含量为54～59ug/g，氯（Cld）含量为0.038～0.043%，砷（As.ad）含量为7～8ug/g。
3、工艺性能
（1）发热量
井田内各可采煤层原煤发热量（Qb.d）一般为30.34—30.71MJ/kg，发热量（Qb.daf）为33.54—33.60MJ/kg，故属特高热值煤。
详见表1-2-6。
各煤层发热量平均值表
表1-2-6
Qb.d
（MJ/kg）
Qb.daf
29.89－31.83
30.71（5）
33.06－34.21
33.54（5）
28.17－31.38
30.34（5）
33.39－33.86
33.60（5）
（2）灰成分及灰熔融性
A、灰成分
区内煤层的煤灰中含（SiO2）为47.84～53.87%，（Fe2O3）3.54～3.69%，（Al2O3）25.09～29.65%，（CaO）5.73～6.41%，（MgO）2.77～2.79%，（SO3）2.21～3.58%，（TiO2）0.63～1.33%。
B、灰熔融性
各煤层由于灰成分中，各种成分的含量不同，所以灰熔融性有所不同，一般42－43号煤层，灰熔融性软化温度（ST）大于1400℃，45号煤层灰熔融性软化温度（ST）为1380℃，故属高熔灰分－难熔灰分的煤。
（3）低温干馏
区内各煤层经做低温干馏测试，焦油（Tar.ad）收率为9.9～18.2%，干馏总水分（Water.ad）收率为3.5～7.0%，半焦（CRad）收率为74.8～78.2%，煤气与损失（Gas.ad）为0.1～8.3%，故属富油－高油煤。
4、煤质及工业用途
区内各煤层精煤粘结指数一般为12.8～27，精煤挥发分一般为33.67～34.33%。
区内的煤为低变质烟煤，变质阶段属（Ⅰ－Ⅱ）阶，根据中国煤炭分类国家标准（GB5751－86）煤类为弱粘煤（32RN），煤质为低灰、中高挥发份、特低－低硫、低磷、高热值煤、富油－高油煤，是较好的动力和火力发电用煤，也是良好的工业锅炉和民用之燃料用煤（详见表1-2-7）。
各煤层精煤粘结指数、挥发份、煤类分析表
表1-2-7
粘结指数
Vdaf
煤类
12.8
（1）
33.80－35.01
34.33（5）
弱粘煤（32RN）
27
（1）
32.04－34.70
3.67（5）
第六节矿井开采技术条件
（一）煤层顶底板及稳定性
地质报告对42－43、45号煤层顶、底板进行采取岩样，进行了岩石物理力学试验，详见表1-2-8。
依据其结果，对42－43、45号煤层顶、底板物理力学性质及煤层物理力学性质评述如下：
（1）42－43号煤层
42-43号煤层直接顶板为粉砂岩，单轴抗压强度R＝58.6Mpa，软化系数K＝0.58，稳定性好。
42－43号煤层直接底板粉砂岩R＝0.75Mpa，τt＝2.4MPa，Rw＝1.4Mpa，软化系数K=0.01，稳定性差。
42-43号煤层，块状，裂隙、节理发育，单轴抗压强度R＝4.4Mpa，τt＝0.03Mpa，Rw＝0.6Mpa，软化系数K＝0.31，显示42－43煤层稳定性差。
（2）45号煤层
45号煤层直接顶板粉砂岩，单轴抗压强度R＝3.4Mpa，τt＝4.3Mpa，Rw＝1.3Mpa，软化系数K＝0.06，显示其顶板稳定性差。
直接底板粉砂岩R＝52.8Mpa，Rw＝3.1Mpa，τt＝0.8Mpa，软化系数K=0.65，显示其底板稳定性较好。
45号煤层，块状，裂隙、节理发育，单轴抗压强度R＝3.6Mpa，τt＝0.03Mpa，Rw＝0.04Mpa，软化系数K＝0.67，显示45煤层稳定性差。
岩石物理力学试验成果表
表1-2-8
采样地点
野外编号
岩石
类别
自然
块体
密度
（g/cm3）
饱和
吸水
率
含水
单向抗压强度 （Mpa）
抗剪断强度 （Mpa）
抗拉强度 （Mpa）
软化系数
（K）
干燥
状态
自然状态
芦草沟监狱煤矿巷道
42-43号煤顶板
粉砂岩
2.98
3.21
2.62
0.14
101.40
58.6
7.8
5.1
3.2
0.58
42-43号煤底板
2.44
2.74
1.84
0.44
51.70
0.75
5.9
2.4
1.4
0.01
45号煤顶板
2.77
12.3
0.30
60.5
3.4
9.4
4.3
1.3
0.06
45号煤底板
1.7
0.43
81.3
52.8
8.5
0.8
3.1
0.65
42-43号煤
煤
1.21
1.28
2.34
2.3
14.1
4.4
0.9
0.03
0.31
45号煤
2.24
5.4
3.6
0.7
0.4
0.04
0.67
（二）瓦斯
2014年6月我矿进行矿井瓦斯等级鉴定工作，2015年1月22日经自治区煤炭工业管理局对我矿瓦斯等级鉴定进行了批复，根据专家组的评审意见，乌鲁木齐米东区陈兴远煤矿瓦斯相对涌出量1.20m³
/t,绝对涌出量1.67m³
/min，二氧化碳相对涌出量1.64m³
/t,绝对涌出量2.28m³
/min,批复结果为瓦斯矿井。
（三）煤尘
2014年3月18日委托新疆通安工贸有限责任公司对我矿开采煤层进行煤尘爆炸性鉴定，鉴定结果为有爆炸性。
井下开采采取综合防尘措施和做好隔爆设施。
煤尘鉴定报告详见：
42-43号煤层+432水平煤尘爆炸性鉴定报告编号XJTA-MB201403003，45号煤层+432水平煤尘爆炸性鉴定报告编号XJTA-MB201403002。
报告附后。
（四）煤层自燃
2014年3月18日委托新疆通安工贸有限责任公司对我矿开采煤层进行煤自燃倾向性鉴定，鉴定结果为自燃倾向性等级为Ⅱ类。
井下作业须做好防灭火工作。
煤自燃倾向性鉴定报告详见：
42-43号煤层+432水平煤自燃倾向性鉴定报告编号XJTA-MZ201403003，45号煤层+432水平煤自燃倾向性鉴定报告编号XJTA-MZ201403002。
（五）地温
据乌鲁木齐河～白杨河普查资料，区内地温一般无明显异常。
据简易测温结果，地表以下20～700m的温度在15℃～25℃之间，最低值地下50m为12℃，最高值地下527m为28.8℃，平均地热增温率1℃/69.10m，变化梯度为1.43℃/100m，据生产小窑资料，井下各发火点附近温度偏高。
总之区内地温变化不大，无地下高温区。
第七节井田开发简况
1、米东区陈兴远煤矿建于1958年，1978年改造为现规模生产矿井，矿井设计生产能力为17万t/a。
该矿现有3个立井，由南向北依次编号为1号、2号、3号立井，分别为副井、风井、主井；
另有一个人行斜井位于1号立井南部。
矿井现生产水平为+432m水平。
矿井开拓方式为立井分水平双翼集中石门的开拓方式，采煤方法为水平分段综合机械化放顶煤采煤方法。
矿井一水平45号煤层与42－43号煤层东西两翼均采到井田边界；
二水平42－43号与45号煤层东西两翼也均采到边界；
三水平距立井井口往下100m，即+689m水平，三水平42－43号和45号煤层向东西两翼亦均采到边界。
据矿方介绍：
以上三水平均出现过透水事故，二水平水特大，三水平黄泥增多，发生过伤亡及淹井事故。
四水平距井口约160米，即+621水平，1980年开始投产，采用仓储式炮采，42－43号煤层向东、向西均开拓至边界；
45号煤层向东至边界已全部采空，自西部河流保安煤柱边界回采了150米，已大部分采空。
1995年开始出煤，立井深217m，即+564m水平，42－43号煤向东掘进至井田东界，前进式开采，现已全部回采，向西只在石门中开拓245米，未回采；
45号煤向东掘至井田东界，倒退式开采，已全部回采，向西未开拓。
2、我矿在二○一○年十一月对矿井的生产能力进行核定，此工作委托中煤国际工程集团武汉设计研究院完成，生产能力核定为60万吨/年。
第二章矿井通风
第一节概述
1、2014年6月我矿进行矿井瓦斯等级鉴定工作，2015年1月22日经自治区煤炭工业管理局对我矿瓦斯等级鉴定进行了批复，根据专家组的评审意见，乌鲁木齐米东区陈兴远煤矿瓦斯相对涌出量1.20m³
2、本井田地温无异常。
无高瓦斯区域，无煤与瓦斯突出现象。
第二节矿井通风系统
1、矿井通风方式：
采用中央并列式通风方式。
2、通风方法：
机械抽出式。
3、由主、副井、人行斜巷进风，回风立井回风。
4、主要通风机为型号、功率对等的两台轴流式通风机。
通风机额定风量25-58m3/s，风量1500-3480m3/min，风压130-850Pa。
配套电机为YBFe280M-6型、55kw、380V。
第三节矿井风量计算
（一）矿井风量计算与分配
按下列要求，分别计算，取其最大值。
1、按井下同时工作最多人数计算Q总=4×
N×
K
=4×
100×
1.15
=460m3／min
式中；
Q总—矿井总供风量，m3／min；
N—井下同时工作的最多人数，取100人；
4—每人每分钟供风标准，m3／min；
K—矿井通风系数，取1.15。
（包括矿井内部漏风和分配不均匀因素）。
2、按采煤、掘进、硐室及其它地点实际需风量计算
Q总=（∑Q采+∑Q掘1+∑Q掘2+∑Q硐+∑Q其它）×
∑Q采—采煤工作面实际需要风量的总和，m3/min；
∑Q掘—掘进工作面实际需要风量的总和，m3/min；
∑Q爆库—爆破材料库实际需要风量的总和，m3/min；
∑Q硐—硐室实际需要风量的总和，m3/min；
∑Q其它—其它巷道实际需要风量的总和，m3/min；
K—矿井通风系数，取1.15（包括矿井内部漏风和分配不均匀等因素）。
（1）+500m45号煤层东翼综放工作面需风量计算
采煤工作面需风量应按工作面气象条件、瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人员和爆破后的有害气体产生量等分别计算，然后取其中最大值，并进行风速验算。
1.采煤工作面按气象条件确定需要风量，其计算公式为：
Q采=Q基本×
K采高×
K采面长×
K温
式中：
Q采：
采煤工作面需要风量，m³
/min；
Q基本：
不同采煤方式工作面所需要的基本风量，m³
K采高：
回采工作面采高调整系数1.5；
K采面长：
回采工作面长度调整系数0.9；
K温：
回采工作面温度调整系数1.1。
Q基本=60×
S采×
V采×
70%（不小于1.0m/s）
=60×
12.74×
70%×
1.3=695.6m³
/min
适宜风速：
按其进风流温度从表C.1中选取，1.3m／s；
S采：
采煤工作面的平均有效断面积，工作面平均控顶距为4.9m，平均开帮高度为2.6m，则S采=4.9×
2.6=12.74㎡；
Q采=Q基本×
=695.6×
1.5×
0.8×
1.1=918.192m3/min
表C.1K温—回采工作面温度与对应风速调整系数
回采工作面空气温度℃
采煤工作面风速m/s
系数K温
＜20
1.0
1.00
20～23
1.0～1.5
1.00～1.10
23～26
1.5～1.8
1.10～1.25
26～28
1.8～2.5
1.25～1.40
28～30
2.5～3.0
1.40～1.60
表C.2K采高—回采工作面采高调整系数
采高m
＜2.0
2.0～2.5
2.5～5.0及放顶煤面
系数K采高
1.1
1.5
表C.3K采面长—回采工作面长度调整系数
采煤工作面长度m
长度调整系数
＜15
15～80
0.8～0.9
80～120
120～150
150～180
1.2
＞180
1.30～1.40
2.按工作面瓦斯涌出量计算：
Q采=100×
q采CH4×
KCH4
=100×
0.99×
1.16
=114.84（m³
/min）
Q采：
采煤工作面实际需要风量，m3/min；
q采CH4：
采煤工作面回风巷风流中日平均瓦斯绝对涌出量（正常生产条件下，连续观测1个月，取月平均日瓦斯绝对涌出量），为0.99m3/min；
KCH4：
采煤工作面瓦斯涌出不均衡系数。
（正常生产条件下，连续观测1个月，日最大瓦斯绝对涌出量与月平均日瓦斯绝对涌出量的比值），最大涌出量1.15m3/min，平均涌出量为0.99m3/min，瓦斯涌出不均衡系数为1.16。
100：
采煤工作面回风流中瓦斯浓度不超过1%所换算的常数。
3.按二氧化碳涌出量计算
Q采=100×
q采CO2×
KCO2
=100×
1.22×
1.13
=137.86m3/min
q采CO2：
采煤工作面回风巷风流中日平均二氧化碳绝对涌出量（正常生产条件下，连续观测1个月，取月平均日绝对涌出量），为1.22m3/min；
KCO2：
采煤工作面二氧化碳涌出不均衡系数。
（正常生产条件下，连续观测1个月，日最大二氧化碳绝对涌出量与月平均日二氧化碳绝对涌出量的比值），最大涌出量1.38m3/min，平均涌出量为1.22m3/min，二氧化碳涌出不均衡系数为1.13。
4.按工作面温度选择适宜风速进行计算
Q采=60×
70%
1.3m/s×
=695.6m³
／min
采煤工作面需风量m³
V采：
采煤工作面温度与对应风速，从表C.1中选取为1.3m/s；
采煤工作面的平均有效断面积，工作面平均控顶距为4.9m，平均开帮高度为2.6m，则
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