娘母特煤矿首采区综放工作面矿压规律研究.pdf

万方数据 万方数据 万方数据 万方数据 permafrost increases linearly with the increase of mining area. The larger the mining range, the more severe the impact of the permafrost on the surface, with the advance of the face, the old roof to press the first step to 22.49m, the cycle to press the footsteps of 14.4m, the permafrost will continue to sink, the range will gradually expand, When the mining area reaches a certain extent, the permafrost will break and the whole sink, which can cause the roof control problem. The results of the study are of great significance to the actual production of Niangmute coal mine. Key words Permafrost, Steep Inclined Seam, Fully Mechanized Caving Mining, Law of Underground Pressure Thesis Application Research 万方数据 目录 I 目录 1 绪论 ......................................................................................................................................... 1 1.1选题的背景及意义 ...................................................................................................... 1 1.1.1 选题背景 ........................................................................................................... 1 1.1.2 选题意义 ........................................................................................................... 1 1.2国内外相关研究动态 .................................................................................................. 2 1.2.1 关于冻土层国内外研究现状............................................................................ 2 1.2.2 国内外对大倾角煤层开采的相关研究 ............................................................ 5 1.3.3 国内外对上覆岩层破坏及矿压规律研究 ........................................................ 6 1.4研究的内容 .................................................................................................................. 7 1.5研究方案和技术路线 .................................................................................................. 8 1.5.1 研究方案 ........................................................................................................... 8 1.5.2 技术路线 ........................................................................................................... 9 2 首采面多年冻土层分布特征及物理力学性能研究 ............................................................ 10 2.1娘母特煤矿地质概况 ................................................................................................ 10 2.2冻土的物理力学特性 ................................................................................................ 14 2.3冻土的流变特性 ........................................................................................................ 17 2.4冻土层温度特征 ........................................................................................................ 18 2.5江仓矿区第四系多年冻土层力学参数..................................................................... 21 2.6本章小结 .................................................................................................................... 22 3 多年冻土层下开采矿压规律研究 ....................................................................................... 24 3.1物理相似模拟实验研究 ............................................................................................ 24 3.1.1 实验地质条件及模型 ..................................................................................... 24 3.2.2 实验结果分析 ................................................................................................. 28 3.3.3 多年冻土层垂直位移观测.............................................................................. 30 3.2冻土层下矿压规律数值模拟研究 ............................................................................ 31 3.2.1 数值模型的建立 ............................................................................................. 31 3.2.2 力学参数的选取 ............................................................................................. 32 3.3数值模拟结果分析 .................................................................................................... 32 3.3.1 覆岩竖直应力变化分析 ................................................................................. 32 3.3.2 覆岩垂直位移变化分析 ................................................................................. 36 3.4本章小结 .................................................................................................................... 39 万方数据 西安科技大学硕士学位论文 II 4 首采综放工作面矿压规律 ................................................................................................... 40 4.1大倾角工作面变形破坏特征 .................................................................................... 40 4.1.1 覆岩运动规律 ................................................................................................. 40 4.1.2 覆岩结构特征 ................................................................................................. 41 4.2覆岩破坏基本规律 .................................................................................................... 43 4.2.1 顶板裂隙带高度计算 ..................................................................................... 43 4.2.1 关键层的确定 ................................................................................................. 45 4.2.3 老顶来压步距研究 ......................................................................................... 46 4.3冻土层破坏特征分析 ................................................................................................ 47 4.4冻土层破断对工作面矿压影响 ................................................................................ 51 4.5首采区工作面矿压显现规律 .................................................................................... 54 4.6本章小结 .................................................................................................................... 54 5 结论与展望 ........................................................................................................................... 55 5.1结论 ............................................................................................................................ 55 5.2展望 ............................................................................................................................ 55 致谢 .......................................................................................................................................... 57 参考文献 .................................................................................................................................. 58 附录 .......................................................................................................................................... 62 万方数据 1 绪论 1 1 绪论 1.1选题的背景及意义 1.1.1选题背景 位于青海省的江仓矿区,属于高海拔高寒的草甸湿地地区,地面标高达到3820m～ 4000m,年平均气温仅-4.2℃～5.1℃,地表 1.0m～1.5m 以下为厚约 20m～70m 的多年冻 土层，多年冻土层下部赋存丰富的煤炭资源。该矿区是黄河的重要涵养水源地之一， 地区生态环境系统非常特殊。 该煤矿属于江仓矿区规划中的四号井田，井田东西方向走向长度为 3.47km、南北 方向宽度约为 1.8km、井田面积 6.3km2，井田内部探明可采煤层共 12 层，煤层厚度变 化较大，约为 1.12m～15.62m。煤层倾角普遍偏大，约在 40 左右，属急斜煤层。煤炭 资源储量丰富，达到 212Mt；矿井设计生产能力 1.2Mt/a,服务年限 67a。 矿井的首采综放工作面确定为一水平二采区第二区段（3700m3640m）的煤 20， 煤层整体上呈单一背斜构造，总厚度为 2.1-66.1m，工作面煤厚平均 12.4m，煤层倾角 038 设计采用综采放顶煤采煤方法。随着工作面的推进，上覆多年冻土层受重力作用 产生弯曲下沉现象，最终会发生断裂破坏，断裂所产生的冲击能量会导致开采中顶板 矿压控制问题突出。其次多年冻土层受温度影响较大，物理力学性质特殊，发生变形 破坏的形式也较为特殊，并且破坏后的再次冻结会对煤层的继续开采产生很大的影响。 1.1.2选题意义 常年冻结的土石层被称为多年冻土层。裸露于地表的季融层受季节温度影响较大， 高温融化，低温冻结；下层常年处在冻结状态的冻称为多年冻土。受土壤中水分转移 情况的影响，冻土层结构可以分为整体结构、层状结构和网状结构等[1]。 在对冻土的研究中，温度是其不可忽视的重要研究内容之一。冻土之所以不同于 其他介质，是因为温度对冻土的物理力学性质、水力性质产生了很大的影响，甚至冻 土冻融过程中产生的各种伴生现象都受到冻土体的温度影响。这也是冻土于其它介质 最重要的不同点。 娘姆特煤矿煤 20层采用综放技术开采，其特殊的煤层赋存条件使得开采过程中存 在着一系列需要妥善解决的关键问题，使得冻土层下开采更具特点。煤层上覆的多年 冻土层具有冻胀和融沉现象，冻土层的物理力学性质也受温度影响，变形破坏规律复 万方数据 西安科技大学硕士学位论文 2 杂。同时受上覆多年冻土层影响，工作面顶板控制也有困难，比如有效工作阻力得 不到保障、支护结构稳定性等。 关于多年冻土层下煤层开采的研究不多，多年冻土层对开采及受开采的影响的资 料也比较少。因此，对多年冻土层下开采综放工作面矿压规律进行系统的研究，以期 为娘姆特煤矿首采面煤层实际开采提供相关依据。本文结合娘姆特煤矿的具体地质技 术条件，研究其多年冻土层下开采综放工作面矿压规律，以提高煤层开采的安全性、 高效性与经济性。 1.2国内外相关研究动态 1.2.1关于冻土层国内外研究现状 冻土中含有大量的冻结水，土层中的水冻结成冰后会对岩石和土壤的原始结构造 成破坏。因而冰是划分冻土结构的重要标志。冻土构造的不同原因在于因冻土内部用 于胶结土和岩块的冻结冰因结构不同而造成的[2]。 在冻土层下开采时，工作面的推进使得覆岩多年冻土层发生弯曲、下沉甚至断裂 等破坏现象，冻土层因其特殊的物理力学性质，破坏后会再次冻结。再次冻结的冻土 会对覆岩应力场的分布产生影响，造成开采困难。因此，研究冻土的特殊性是研究解 决多年冻土层下开采问题的先决条件。 Pike 等[3]通过论述冻土层下煤层开采通风、排水与运输的方法，为多年冻土矿区开 采施工提供了决策依据。 Skuba 等[4]通过研究，表明针对冻土层下特厚近水平煤层的开采，利用房柱式采煤 法能搞有效提高开采效率，并且合理工作参数的引入将会大大提高此种采煤方法的经 济效益。 Babe 等[5]通过研究多年冻土矿区内覆岩温度对锚杆支护关系，结合列宾逊方法及 斯蒂芬条件,系统化给出了锚杆周围岩体融化速度与时间的关系式。 Elchaninov[6]系统探讨了关于矿山地表多年冻土破坏对环境的影响，并提出相应保 护措施。 马树超[7]结合青海江仓煤矿实际情况,重点研究了矿山开采活动对高寒湿地造成的 环境污染破坏问题,如土地和水源的破坏和污染、大气与植被的污染破坏、生态环境的 破坏等,并指出了地下开采对于生态环境的破坏程度要远远小于露天开采。 周月明、王勇涛等[1]以娘姆特煤矿为例,结合高原冻土的特殊性质,通过井筒设计、 复合支护等技术措施增加斜井井筒抗压能力,并利用二次支护、光面爆破等技术缩小冻 土融化范围,使斜井井筒成功快速的穿越了高原冻土层。 万方数据 1 绪论 3 山东科技大学的尹玉鹏、辛嵩等[8]通过对井下通风参数的修正，计算模型改变原有 风量风压以及风筒功率，提高了煤矿通风设备效率，解决了高原矿井低压缺氧问题。 吕波、高道平[9]针对高海拔的气候对人体健康的影响，分析了高原冻土矿区开采条 件下，多年冻土层受影响的程度及灾害防治措施，为类似的多年冻土矿区的开采提供 了借鉴指导材料。 中科学院兰州冰川冻土研究所、铁道部科学院西北研究所及西南交通大学于 1970- 1980 年系统研究了青藏地区多种典型冻土的物理力学性质，通过实验分析，给出了不 同种类冻土强度参数及破坏特征规律及确定方法，为以后的冻土研究奠定了基础 [10]。 西安科技大学索永录教授 [11]，通过对娘姆特煤矿的实际研究，系统分析了多年冻 土层覆盖下矿井合理开采上限原则，通过实验研究得出娘姆特煤矿开采上限为3760m， 并应用于实际工程中。 傅洪贤，冯叔瑜，张志毅[12]等人，通过研究相关冻土爆破技术和用途，并结合青 藏铁路的施工技术资料，综合论述了有关冻土爆破技术的改进和未来的研究方向。 山东省水利科学研究所李道真[13],通过对冻结期冻土层水分状况的研究以及对观测 方法的总结,得出了冻土层水分积累的主要来源。 中国地质大学孙宗席[14]通过对黑龙江省宝兴沟矿区冻土层下球状药包爆破工艺研 究，介绍了季节性冻土的爆破类型、特点及破碎机理。实践表明，只要根据当地气候、 土质等实际情况合理选定爆破参数和技术经济指标，就可以有效控制爆破飞石，降低 成本，提高施工效率，取得良好的爆破效果。 戴长雷、常龙艳、孙思淼、吕雅洁、刘月、黄集华[15]，从冻土层的水理性质的相 关概念及特征参数、冻层水分迁移、融雪水入渗、冻土保墒和地下水溢流冰模型 5 个 方面梳理国内外冻层水理性质的相关研究成果，并对国际领先研究成果俄科院冻土 所论著寒区冻结层上水进行内容分析。 张辰熙、于明[16]研究了季节冻土层对人工冻土墙温度场的影响，研究结果指出季 节性冻土温度对人工土墙温度变化速率影响较大，冻土温度直接影响人工土墙的温度 变化，并且季节性冻土的存在就直接提高了人工土墙温度变化速率。 侯卫祥、王振江[17]研究发现，季节性冻土的主要破坏方式为冻胀作用，冻胀作用 引起地基不均匀鼓起，从而导致地表建筑物的破坏和地表塌陷等灾害现象，并通过实 验研究，设计出相应的防治措施，为高寒地区的工程建设起到了一定的指导作用。 吴吉春、盛煜[18]结合近年来青藏高原地区的湖泊水位变化及水文形势变化数据研 究，探讨了多年冻土层中所含的冻结冰在气温日益升高的环境下，成为地下水源的可 能性。随着冻土退化的日益加剧，冻土层内的冻结冰将成为未来补给水源的一种重要 方式。 万方数据 西安科技大学硕士学位论文 4 廖福兴[19]结合哈齐铁路客专跨扎龙自然保护区特大桥试验桩的施工与单桩抗压静 载试验检测，分析了冻土层对钻孔桩单桩承载力的影响，对桩基冬季施工和检测具有 指导意义。 青海煤炭地质局的孙志勇[20]，通过对柴达尔矿区 4 个勘探点进行地温测试，采用 15.0m 和 20.0m 两点地温运算冻土地温特征值，研究确定了冻土天然上限，通过数据分 析出矿区内多年冻土上限的变化趋势。 徐学燕、吉植强[60]通过实验和理论分析研究，系统研究了冻土层与东土墙之间的 交互关系，并通过实验数据找出了冻土层温度与土墙厚度扩展回归系数之间的规律。 对冻土层温度的研究起到了一定的指导作用。 赵晓东、周国庆、商翔宇、陈国舟[62]等，通过物理实验方法，针对不同冻结速度 的冻土进行研究，实验主要研究不同条件下冻土层物理力学性质与温度梯度的关系， 并且找出温度梯度对冻土变形破坏规律影响规律和机制。 商思臣、黄玉英、余戈壁[63]，通过对阿勒泰山区气象资料和站冻土观测数据研究， 陈述了冻土的一般特性，并理论研究了冻土层厚度和温度之间的规律。对于相似地区 冻土的研究具有一定的指导意义。 李述训，吴通华[64]对冻土的温度状况进行了系统研究，研究了冻土层物理力学性 质与温度之间的关系，并讨论了大气温度对冻土温度的影响规律。 SILL R C[65]通过在冻土层冻胀理论基础上提出了毛细理论，认为在冻结缘的固一 液动态平衡界面上，由于表面张力差异，造成固相和液相的压力差，是形成分凝冰并 引起冻胀的主要原因，压力差由 Young--Laplace方程得到。 Nelson[66]用 Stefan 方法在阿拉斯加北部地区 Kuparuk 流域进行活动层高精度制图， 计算过程中使用了冻结指数的方式来说明在气候变化情况下冻土活动层的变化。 Philip、Devries [67-68]首次提出热耦合迁移模型，考虑了温度梯度对水分运动的影响， 得到冻土水、热、盐耦合迁移规律及机理，冻土层本身的工程力学性质的变化及冻 土灾害研究，冻融条件下包气带水对农业生产的作用等。 Takagi[69]利用吸力理论从机制上分析了冰透镜体的形成。该理论认为，土颗粒表 面的吸附水形成内部应力。随着温度的降低，吸附水冻结，颗粒表面的水膜变薄。为 了保证水膜厚度，水向冻结锋面迁移。 Kudryavtsev[70]在理论分析基础上以近似解析方法和实验、野外勘探及调查资料的 统计方法，研究了冻土在垂直方向不同条件下的季节冻结和融化深度与几何形状较为 简单条件下的最大冻结和融化深度。 我国对冻土的研究始于上世纪中期，经过多位国内学者的研究发现，形成了较为 成熟的研究系统。但对于冻土层下矿产资源开采我国学者研究的时间并不长，关于此 类课题的研究成果，世界上也很少见。 万方数据 1 绪论 5 1.2.2国内外对大倾角煤层开采的相关研究 大倾角煤层开采技术的研究相对较为成熟，针对大倾角煤层开采的矿压规律进行 了大量的研究。通过现场实测获取的大量原始资料和数据，系统总结了主要矿区不同 赋存条件的煤层开采时的工作面矿压规律。 Brown、Wilsonlla[47-48]对大倾角煤层围岩稳定性进行了研究，针对煤层顶板控制方 法讨论了其相关影响因素，得出了保证顶板稳定，防止顶板下滑所需最小支架阻力的 函数表达式。 李维光、黄建功[71]通过研究发现，大倾角煤层矿压显现具有时序性，并且来压现 象不剧烈，周期来压步距和初次来压步距均较大，造成这种现象的原因主要是由于垮 落的顶板岩层下滑堆积采空区，形成岩柱对杀个覆岩层起到了一定的支撑作用。 吴绍倩、石平五[72]采用现场实测、实现室实验和理论分析的方法较系统地研究了 急斜（倾角大于 45）煤层矿压显现规律。 马明、蔡国玉[73]针对单体支柱支撑的大倾角工作面的研究，系统研究了单体支柱 下大倾角工作面的矿压规律，解释了支架受载分布特征和底板位移据与初撑力之间的 关系。 乔福祥[74]通过现场观测和实验得出大倾角煤层工作面支架载荷的马鞍形分布特征， 并把超前支护中支架受载影响范围划分为四大区域。对以后的研究起到了关键性的作 用。 伍永平教授[75]在大倾角煤层开采理论分析和工程实践中总结出了大倾角煤层开采 “R－S－F”系统动力学控制基础理论，提出了大倾角煤层开采的关键技术，奠定了大 倾角煤层开采的理论和技术基础。 宋占国[76]研究了关于冒落矸石填充采空区后对工作面的影响规律，主要针对大倾 角煤层工作面的底板运移规律、顶板运移规律以及冒落矸石滑移时序性进行了研究， 提出了大倾角煤层顶板控制问题的多变性。 尹光志、鲜学福、代高飞、张东明[78]通过相似材料模拟实验和数值计算，结合四 川南桐煤矿实际地质资料，系统研究了大倾角煤层受采动影响的矿压规律和围岩运移 规律。 黄建功、楼建国[79]通过研究大倾角煤层围岩运移规律，提出了受倾角影响顶板围 岩易形成倾斜的稳定结构，采空区的冒落矸石下滑堆积支撑与顶板，形成稳定的小结 构。并且提出了关于小结构的失稳形式。 刘庆林、孟祥瑞[80]通过对新庄孜矿大倾角煤层工作面的研究，发现了大倾角采场 顶板岩层在走向和倾斜方向上形成的结构组成了采场上覆岩层的“大结构”，结构中 万方数据 西安科技大学硕士学位论文 6 “关键块”位于采场倾斜上段。“关键块”的位置及其随采场推进而下沉运动使得结 构平衡破坏，并决定了采场顶板来压的特征。 Kulakov[81]系统地研究了急倾斜（大倾角）煤层工作面的矿山压力（岩层应力和支 承压力）。 我国大倾角煤层在富存量大、开采实践较多，展开的相关研究也较多。对于大倾 角煤层的覆岩破坏特征、应力分布特点以及矿压规律等都有较多、较深入的研究。但 是不同矿井有不同的覆岩破坏特点，结合娘姆特矿井的实际情况，我们对大倾角煤层 的覆岩破坏规律将进一步研究。 1.3.3国内外对上覆岩层破坏及矿压规律研究 人们根据自己在不同煤层条件下的开采经验，提出了不同的结构模型，用以解释 开采过程中出现的矿山压力现象，设计和选择维护工作空间的支护形式及必需的反力， 从而形成了各种假说。其中，适用于一般的煤层地质情况且比较具有典型代表意义的 假说有以下几种[21-23] 1）自然平衡拱假说 2）压力拱假说 3）悬臂梁假说 4）预生裂隙梁假说 5）铰接岩块假说 6）砌体梁假说和关键层理论 7）传递岩梁假说（宋振骥[24]提出的以岩层运动为中心的矿山压力理论。） 通过以上假说，可以有效的对开采中的矿压规律进行理论系统的分析研究。在国 学者也根据国内煤矿实际情况进行了相应的研究,对于综放开采矿压规律也有着自己的 见解[25-28,33-37]，但是没有形成一般性的理论。 通过以上假说，可以有效的对开采中的矿压规律进行理论系统的分析研究。在国 内部分煤矿根据自己的实际情况,对于综放开采矿压显现规律也经进行了一些研究[25- 28,33-37]，但是没有形成一般性的理论。 樊克恭、肖同强[29]通过对深井综放工作面上覆组合岩梁的结构特点、运移规律的 研究，发现深井综放工作面围岩稳定性较弱，已发生冒顶、片帮的危害。并且深井工 作面超前支承载荷应力集中系数减小，且顶板冒落高度受采厚厚和采放比的影响较大。 毕军贤等[30 、31]根据平顶山十三矿的综放工作面实际情况研究发现，对于倾斜工作 面，其来压大小和时间具有时序性，倾斜上部最先来压，且压力较大，工作面倾斜下 部来压稍后于工作面倾斜上部，且压力较小。且倾斜工作面的支撑支架所受到的载荷 大小也具有时序性，前支柱所受载荷大小要比后支柱大的多，约为后支柱的 1.6 倍。 万方数据 1 绪论 7 马明等[32]通过对桃园煤矿大倾角综采工作面顶板运动规律的实测，确定了其来压 步距；研究结果表明大倾角煤层工作面受倾角影响，冒落的矸石会顺着工作面下滑， 当采用伪仰斜布置，有利于顶板控制，同时会造成工作面矿压显现具有时序性。 尹增德等[38]利用充州矿区实际地质资料，系统研究了厚煤层工作面围岩破坏特征， 文中指出工作面覆岩破坏高度受开采方法的影响很大，分层开采可有效减少覆岩破坏 高度。 新河矿实际研究[39-44]发现综放工作面的矿压显现规律区别于一般工作面，影响矿 压显现规律的因素包含了有煤层倾角、工作面位置等。 赵士昌、于海涌[45]研究发现采用综放开采，工作面上覆岩层发生断裂运移，经过 挤压重新组合，形成自稳的梁式结构。并且形成自稳结构的断裂岩块长度要小于周期 来压长度。 兴隆庄煤矿研究[46]针对特厚煤层综放开采围岩破坏特征进行研究，得出垮落高度 与采厚的关系，并得出其拟合曲线的方程式。 Brown、Wilsonlla[47][48]针对倾角对顶板岩层稳定性的影响进行了研究，得到了为 保证下位顶板不沿面发生滑移所需的支架阻力的表达式。 1.4研究的内容 本文针对多年冻土层覆盖下煤层开采的综放工作面矿压规律中存在的问题，采用 资料查阅、理论分析、数值模拟以及物理模拟试验多种研究手段进行研究，以娘姆特 煤矿煤20层首采工作面试验地点，进行以下研究工作 （1）（首采）工作面上覆多年冻土层特性研究 结合相关资料，通过相似类比分析，考虑温度对多年冻土层物理力学性质（强度、 流变性）的影响，系统分析多年冻土层温度分布状况，研究温度于其物理力学性质的 特殊关系，分析多年冻土层对工作面矿压规律的影响。 （2）（首采）工作面覆岩运移规律研究 针对特殊情况（不考虑冻土层温度场）围岩赋存条件，采用材料相似模拟实验的 方法，研究开采工作面上覆岩层运移垮落特征。通过软件 FLAC3D模拟煤20层综放工作 面的开采，对围岩位移分布规律和应力分布特征进行研究，揭示多年冻土层下综放开 采过程中顶板的应力分布规律和破坏形态特征。 （3）（首采）工作面矿压规律研究 结合理论计算，分析首采工作面上覆多年冻土层破断步距与温度之间的关系以及 多年冻土层破断对工作面的冲击作用。通过与实验结论相对比，综合分析覆岩运移破 断规律，研究多年冻土层下大倾角综放开采矿压规律。 万方数据 西安科技大学硕士学位论文 8 1.5研究方案和技术路线 1.5.1研究方案 根据对娘姆特煤矿煤 20层综放工作面的具体条件和矿压观测的常用手段和观测形 式，收集矿井的地质构造、水文地质构造、冻土层相关资料等材料，通过理论分析、 实验测试和现场数据的对比，分析多年冻土层的温度场变化规律及冻土物理力学性质 与温度间的关系。 结合地质资料，通过相似材料模拟实验对具体地质条件的煤层进行模拟，直观的 分析具体回采过程中的矿压规律。实验所选用的平面模型架为小型大倾角专用架，其 尺寸为120cm 100cm 12cm。通过研究实际尺度和模型尺寸，取几何相似比 C1400、 容重相似比 Cr1.56。模型自然晾干，按照几何相似比模拟实验，通过实验现象直观分 析多年冻土层下开采后工作面矿压规律。利用 FLAC3D程序对煤20层综放工作面围岩应 力分布特征进行系统分析，得出工作面围岩应力分布规律，总结多年冻土层下开采围 岩破坏机理，揭示多年冻土层下综放开采过程中顶板的应力场、破坏场的变化特征， 对围岩的破坏机理进行分析。 结合娘姆特煤矿煤 20层地质赋存特点、煤矿地质资料，以及通过相似模拟实验、 数值分析、力学模型和现场观测所得到的结果，分析总结多年冻土层下综放开采矿压 规律和围岩破断活动规律。并研究煤20层综放工作面顶板管理的可行性方法。 万方数据 1 绪论 9 1.5.2技术路线 图 1.1 技术路线图 万方数据 西安科技大学硕士学位论文 10 2 首采面多年冻土层分布特征及物理力学性能研究 2.1娘母特煤矿地质概况 娘母特煤矿地处青海省东北部大通河流域、江仓河北岸的天峻县内，是木里煤田 江仓矿区中的四号井田，井田东西走向长度为 3.47km，南北方向均宽 1.81km，总面积 面积达到 6.3km2，煤炭资源储量达到 212.1002Mt。是江仓矿区设计建设的首个大型矿 井，设计年产量高达 1.20Mt/a。 井田煤层整体上呈又南向北单斜构造，赋存可采煤层 12 层，煤间距从 13.2m 至 71.0m 不等，煤厚为 1.12～15.62m，煤层倾角变化幅度较大，平均倾角为 40 。煤矿开 拓方式为斜井多水平上山，主井、副井、风井三条斜井平行布置，矿井采用上山方式 进行回采，设计采用四个上山阶段，在标高3560m 处设计进行一水平开采。设计矿井 前期开拓至3560m水平，各煤层间采用石门联络。 首采区位于一水平二采区，开采下组煤 20，首采区工作面位于煤20层中，属于厚 煤层开采，故设计采用综放开采。 据目前实际勘测资料信息显示，煤 20层受到 F16、F8 大型逆冲断层的影响，使得 煤质强度较