一、小窯分布及開(kāi)采情況
烏魯木齊東南溝順達(dá)煤業(yè)有限責(zé)任公司煤礦申請(qǐng)變更礦界內(nèi)曾建有礦井3處，分別開(kāi)采3、4、5、號(hào)煤層：
1、三號(hào)斜井
位于煤礦西南部，由原烏魯木齊縣永豐鄉(xiāng)永新村煤礦于1990年2月建成投產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力2萬(wàn)噸年。主斜井沿3號(hào)煤層底板呈20°傾角開(kāi)拓，斜長(zhǎng)160m，屬混合提升斜井，斜井東西兩側(cè)分別布置有人行走巷與風(fēng)井。采用倉(cāng)儲(chǔ)式采煤方法，分水平兩翼開(kāi)采3號(hào)煤層。打眼放炮落煤，人力裝運(yùn)，絞車(chē)提升，中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)，機(jī)械抽出式通風(fēng)，5.5kw水泵抽水，供電電源來(lái)自烏魯木齊市躍進(jìn)鋼鐵廠自備電廠6KV高壓電。
2000年10月，該井因批準(zhǔn)的煤炭資源基本采空等原因閉坑停產(chǎn)。閉坑前，最低開(kāi)采水平為2270m，東翼采長(zhǎng)220m、西翼采長(zhǎng)150m，此采區(qū)內(nèi)的3號(hào)煤層已經(jīng)基本采空。
該井由于建在沖溝附近，開(kāi)采下山煤，較易接受地表融雪水的補(bǔ)給，礦井涌水量較大，每晝夜可達(dá)100m3以上，5.5kw水泵每隔兩小時(shí)就要抽排一次。該井由于開(kāi)采水平距地表垂高僅58m，瓦斯含量很低。煤層頂板為薄層粉砂巖，粉砂巖之上為厚層狀細(xì)砂巖，較穩(wěn)定，不易垮落。底板未見(jiàn)底鼓現(xiàn)象。煤層較易自燃，煤層露頭有火燒痕跡，火燒深度約30m。閉坑停產(chǎn)后，采空區(qū)殘留煤柱發(fā)生自燃，至今已熄滅。煤塵有爆炸性。
2、四號(hào)斜井
位于煤礦中部，由原自強(qiáng)東南溝煤礦于1985年7月建成投產(chǎn)，設(shè)計(jì)井型2萬(wàn)噸年。采用斜井向西沿4號(hào)煤層走向開(kāi)拓，斜井長(zhǎng)25m，傾角23°，另建有立風(fēng)井與提升副井。前進(jìn)式條帶布置巷道，2285m（運(yùn)輸水平）與2322m（回風(fēng)水平）兩條上山巷道構(gòu)成一個(gè)采煤條帶，自上而下用高落式采煤方法進(jìn)行開(kāi)采。條帶上山用刮板運(yùn)輸機(jī)或擋瓷溜槽運(yùn)煤，大巷用礦車(chē)運(yùn)輸，斜井用絞車(chē)提升。井巷除局部交岔點(diǎn)用木支護(hù)和砌碹外，其它均為裸體。采煤條帶內(nèi)有通至地面的小風(fēng)井，裝有扇風(fēng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)礦井機(jī)械通風(fēng)。地面有6KV輸電線(xiàn)通至井口，下井電壓為110V。地面無(wú)篩選儲(chǔ)運(yùn)裝置，原煤出井后即翻至地面，由人工分選裝車(chē)外運(yùn)。
該礦井向西單翼開(kāi)采，目前，已采至井田西界斷層處，開(kāi)采長(zhǎng)度640m，界內(nèi)4號(hào)煤層2285m水平以上的上山可采儲(chǔ)量已經(jīng)基本采空，最低開(kāi)采標(biāo)高為+2285m。
該井采區(qū)位于當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面以上，礦井地下水主要來(lái)源于大氣降水與基巖裂隙水，涌水量不大，正常生產(chǎn)時(shí)期，一般日排水30 m3左右。瓦斯含量不高，未發(fā)生過(guò)瓦斯突出事故。煤層頂板為細(xì)砂巖，整體性一般，護(hù)頂煤偶爾放落，小面積暴露后可維持半個(gè)月時(shí)間不垮落；底板相對(duì)軟弱，未見(jiàn)底鼓現(xiàn)象。井下煤塵不大。2000年發(fā)現(xiàn)采空區(qū)塌方，斷陷區(qū)暴雨灌入而引發(fā)殘留煤柱自燃發(fā)火，經(jīng)填埋隔離封堵，明火熄滅。
3、五號(hào)平硐
位于煤礦東北部，由原自強(qiáng)東南溝煤礦于1994年5月建成投產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力3萬(wàn)噸年。采用平硐開(kāi)拓，井筒長(zhǎng)120m，內(nèi)設(shè)排水溝及輕便窄軌。井筒進(jìn)入5號(hào)煤層后，沿其底板布置運(yùn)輸平巷，以3‰坡度向西單翼掘進(jìn)。沿煤層底板布置有運(yùn)輸巷道，離煤層頂板3m處布置有回風(fēng)井并直通地表，兼作風(fēng)井與安全出口。巷柱式放頂煤一次采全高采煤方法。窄軌礦車(chē)運(yùn)輸。機(jī)械抽出式分區(qū)通風(fēng)。6KV輸電線(xiàn)路供電至井口。井口建有孔徑25mm斜坡篩，篩選后由漏斗分別裝入運(yùn)煤車(chē)輛。
目前，5號(hào)煤層向西開(kāi)采長(zhǎng)度405m，2274m標(biāo)高（運(yùn)輸水平）～2290m標(biāo)高（回風(fēng)水平）之間的可采儲(chǔ)量基本采空。
該平硐位于當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面以上，開(kāi)采上山煤，井中涌水量較小，正常情況下，30m3的水倉(cāng)每星期抽排一次，平均日排水量5m3左右，目前停產(chǎn)，基本無(wú)水。瓦斯含量不高。煤層頂板為粉砂巖類(lèi)，裂隙發(fā)育且破碎，小面積暴露幾天就自行垮落；底板未見(jiàn)鼓底現(xiàn)象。開(kāi)采面煤塵較大。煤的自燃發(fā)火期3-4個(gè)月，較易自燃。
此外，煤礦北東邊界外5號(hào)煤層淺部曾有小煤窯于60年代末期開(kāi)采，現(xiàn)早已廢棄。煤礦南界外2km處有烏魯木齊市躍進(jìn)鋼鐵廠二井田煤礦開(kāi)采向斜南翼各可采煤層。
二、礦區(qū)水文地質(zhì)概況
后峽二井田地處中高山區(qū)，西南高而北東低。南部沿溝谷分布有地表暫時(shí)性徑流，其來(lái)源于西南部侏羅系與石炭系接觸處的斷層帶，接受融雪水、泉水和大氣降水的補(bǔ)給。地表徑流由南向北經(jīng)二井田中部轉(zhuǎn)為近東西向流入烏魯木齊河上游大西溝，并沿途補(bǔ)給第四系和侏羅系基巖含水層。流量變化受氣溫與降水量控制明顯：5月冰雪消融，山洪暴發(fā)，水流混濁，據(jù)洪水痕跡推算，洪水量最大可達(dá)746升秒，實(shí)測(cè)為96.80升秒，但洪水期短暫。6～8月降水量集中，地表徑流最大流量90～100升秒，水流清澈，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。9月霜凍出現(xiàn)，水量漸小。10月開(kāi)始結(jié)冰，直至次年3月均為枯水期。
該區(qū)年最高氣溫為20℃～24℃，最低氣溫為-22℃～-26℃。年降雨量為240～320mm。10月底至11月初降雪，次年3月下旬融雪，降雪量與積雪量均不大。最大凍結(jié)深度約1m。
后峽二井田區(qū)內(nèi)地下水按含水介質(zhì)劃分為松散巖類(lèi)孔隙潛水與碎屑巖類(lèi)孔隙-裂隙承壓水。前者主要賦存在溝谷低洼處的第四系沖洪積砂礫石中，接受暫時(shí)性徑流與大氣降水的滲透補(bǔ)給；后者賦存于侏羅系西山窯組砂巖層段中，由于地層傾斜，地下水位之上為透水層，水位之下為透水而弱含水層，富水性與孔隙、裂隙發(fā)育程度及連通情況有關(guān)。該區(qū)地下水的流向大致與地表水一致，由西向東。地表沿溝谷與斷層處多有基巖裂隙泉與斷層泉等溢出，其最大流量介于0.23～6.66Ls之間。降水對(duì)泉水有一定補(bǔ)給，雨后流量增加0.38～0.78Ls。泉水最大水量比地表水最大水流時(shí)間晚約15d。
1、地表水與泉水
烏魯木齊東南溝順達(dá)煤業(yè)有限責(zé)任公司煤礦及其附近無(wú)常年地表徑流，只在春季融雪與夏季降雨匯入煤礦東部溝谷中形成暫時(shí)性水流，由西南向北東方向流至界外，其余時(shí)間基本枯竭。
地表發(fā)現(xiàn)泉眼兩處（泉8、泉9）。泉8位于煤礦南界附近的第四系砂礫石中，屬下降泉，流量0.15～0.71Ls，水溫2～5℃。水質(zhì)屬HCO3?SO4- Ca?Mg型。泉9位于煤礦東界礦部附近，含水層為侏羅系西山窯組5號(hào)煤層頂板砂巖層，屬基巖裂隙泉，流量0.151～0.372Ls，水質(zhì)類(lèi)型亦屬HCO3?SO4?Cl- Ca?Na?Mg型，該泉已成為煤礦生活用水主要來(lái)源。
2、含隔水層劃分
（1）松散巖類(lèi)透水不含水層。遍布全礦，由第四系全新統(tǒng)（Q4eol+dl）松散砂礫與砂土組成，成因?qū)俸榉e與殘坡積物，厚度不大，一般0-16m。該層主要接受大氣降水與地表暫時(shí)徑流下滲補(bǔ)給。
（2）碎屑巖類(lèi)孔隙-裂隙含水層。主要由侏羅系西山窯組中的細(xì)砂巖-粗砂巖層組成，主要有4層，單層厚度一般15～30m，較穩(wěn)定分布于各可采煤層之間。前人進(jìn)行地質(zhì)勘查工作時(shí)，曾分別在2`-1孔與3-2孔對(duì)3～5號(hào)煤層之間含水層段進(jìn)行了一次最大降深混合提筒抽水試驗(yàn)，可知該類(lèi)含水層單位涌水量0.0053 ls.m～ 0.00169ls.m，滲透系數(shù)0.00161～0.00732，富水性較弱。該類(lèi)含水層主要接受大氣降水的滲入，此外，接受松散透水不含水層、采空區(qū)與火燒區(qū)積水的間接滲透補(bǔ)給。
混合提筒抽水試驗(yàn)成果表
表1-3-1
鉆孔編號(hào) 含水層厚度
(m) 水位
(m) 水位埋深
(m) 頂板隔水層埋深
(m) 涌水量
(ls) 單位
涌水量
(lsm) 鉆孔水柱厚度
(m) 引用
K值 影響半徑
(m) 滲透
系數(shù)
2`-1 69.86 2289.28 32.78 48.79 0.133 0.0053 221.06 0.00732 63.70 0.00732
3-2 101.54 2303.33 19.62 21.90 0.089 0.0017 265.12 0.01616 69.00 0.00161
(3)隔水層主要由侏羅系西山窯組各含水層之間的泥巖、炭質(zhì)泥巖、粉砂巖與煤層組成。礦界內(nèi)該類(lèi)隔水層厚度較薄，一般不足20m，經(jīng)采礦等因素加大裂隙發(fā)育程度后，隔水性能應(yīng)有所降低。
綜上所述，煤礦直接充水含水層主要接受融雪水與大氣降水補(bǔ)給，含水性較弱，應(yīng)屬水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的孔隙-裂隙充水礦床
3、充水因素分析
（1）生產(chǎn)礦井涌水情況
烏魯木齊東南溝順達(dá)煤業(yè)有限責(zé)任公司煤礦現(xiàn)建有四號(hào)斜井與五號(hào)平洞，分別開(kāi)采4號(hào)與5號(hào)煤層上山煤。四號(hào)斜井生產(chǎn)規(guī)模2萬(wàn)噸年，于2285m標(biāo)高沿煤層底板向西布設(shè)運(yùn)輸巷道，沿2322m標(biāo)高布置回風(fēng)巷，開(kāi)采長(zhǎng)度640m，開(kāi)采垂高37m。大部分煤層已經(jīng)采空或無(wú)法繼續(xù)回采。2000年夏季，由于采空區(qū)塌方引起地面塌陷與產(chǎn)生裂縫，暴雨貫入而引起殘留煤柱自燃，采空區(qū)現(xiàn)已封閉。該井地下水水位標(biāo)高約在2295m左右，經(jīng)對(duì)該礦井未封閉的排水巷道及水倉(cāng)觀測(cè)，目前，該礦井采用5.5kw水泵，每天抽水4h，排水28.8m3，即可保持水倉(cāng)平衡。
五號(hào)平硐生產(chǎn)規(guī)模3萬(wàn)噸年。沿2274m標(biāo)高向西布設(shè)運(yùn)輸巷道，沿2290m標(biāo)高布設(shè)回風(fēng)巷，采長(zhǎng)405m，開(kāi)采垂高16m，該采區(qū)上山煤現(xiàn)已基本采空。該井沿運(yùn)輸水平設(shè)有專(zhuān)門(mén)排水溝槽，并建有約30m3的蓄水池。據(jù)調(diào)查，該井地下水水位高于運(yùn)輸水平20m左右，即2295m標(biāo)高。正常生產(chǎn)過(guò)程中，5.5kw的水泵每星期抽水3～4h，即可將池水排干。目前，該礦井停產(chǎn)改建，井下基本無(wú)水，無(wú)需排水。廢棄的原永豐鄉(xiāng)永新村東南溝煤礦（三號(hào)井）開(kāi)采3號(hào)煤層下山煤，生產(chǎn)規(guī)模2萬(wàn)噸年。最低開(kāi)采水平為2270m，東西兩翼采長(zhǎng)分別為220m與150m。據(jù)該礦編制的《地質(zhì)概況及開(kāi)采簡(jiǎn)要說(shuō)明》，該礦井初采水平涌水量較大，每晝夜可達(dá)100m3以上，5.5kw的水泵每隔兩小時(shí)就要抽水一次。
由上可知,四、五號(hào)礦井開(kāi)采上山煤，地下水主要接受大氣降水補(bǔ)給，井下涌水相對(duì)較小，其中四號(hào)礦井開(kāi)采規(guī)模較大，地表塌陷裂隙較發(fā)育，與五號(hào)礦井相比，涌水量顯著增加。三號(hào)礦井開(kāi)采下山煤，地下水與融雪水關(guān)系較密切，水量較豐富，井下涌水量相對(duì)較大。