榆阳煤矿充填开采工艺及参数研究(1).pdf

万方数据 万方数据 万方数据 万方数据 目录 I 目录 1 绪论 ........................................................................................................................... 1 1.1 选题背景及研究意义 ..................................................................................... 1 1.1.1 论文选题背景 ....................................................................................... 1 1.1.2 论文选题意义 ....................................................................................... 1 1.2 国内外研究现状 ............................................................................................. 2 1.2.1 充填开采的概况 ................................................................................... 2 1.2.2 充填方式的研究现状 ............................................................................ 3 1.2.3 充填开采中覆岩运移规律研究现状 ................................................... 4 1.2.4 带式充填研究现状 ............................................................................... 5 1.3 本论文拟采取的研究方案及技术路线 ......................................................... 6 1.3.1 研究内容 ............................................................................................... 6 1.3.2 研究方法 ............................................................................................... 6 1.3.3 研究技术路线 ....................................................................................... 7 2 榆阳煤矿采矿地质条件分析 .................................................................................... 8 2.1 矿井地层及覆岩结构 ...................................................................................... 8 2.1.1 矿区概况 ............................................................................................... 8 2.1.2 地层 ....................................................................................................... 8 2.1.3 覆岩结构 .............................................................................................. 11 2.2 充填区域煤岩特性 ........................................................................................ 13 2.2.1 充填区水文地质 ................................................................................. 13 2.2.2 主采煤层特性 ..................................................................................... 14 2.2.3 煤层顶底板岩层特征 ......................................................................... 15 2.3 充填条件分析 ............................................................................................... 15 3 充填材料及开采工艺参数研究 ............................................................................. 16 3.1 充填材料及方式选择 .................................................................................... 16 3.1.1 充填材料及充填方式选择 .................................................................. 16 3.1.2 充填材料性能 ..................................................................................... 18 3.2 充填工艺及参数 ............................................................................................ 20 3.2.1 充填开采条件 ..................................................................................... 20 3.2.2 连采工作面充填方案 .......................................................................... 21 3.2.3 综采工作面充填方案 .......................................................................... 22 3.3 本章小结 ....................................................................................................... 25 4 充填效果数值模拟研究 ......................................................................................... 26 4.1 数值模拟软件选择 ....................................................................................... 26 4.2 模型建立 ........................................................................................................ 26 4.2.1 计算模型的建立 ................................................................................. 26 4.2.2 模拟研究方案 ..................................................................................... 28 4.3 数值模拟结果分析 ........................................................................................ 29 4.3.1 方案一综合机械化开采地表移动 .................................................. 29 万方数据 目录 II 4.3.2 方案二等价采高 1.4m 地表移动 .................................................... 32 4.3.3 方案三等价采高 1.05m 地表移动 .................................................. 33 4.3.4 方案四等价采高 0.7m 地表移动 ................................................... 35 4.3.5 方案五等价采高 0.35m 地表移动 .................................................. 39 4.4 本章小结 ........................................................................................................ 40 5 工程应用 .................................................................................................................. 42 5.1 充填开采区域地质采矿条件 ........................................................................ 42 5.2 充填方案实施 ................................................................................................ 43 5.3 地表移动观测站设计 .................................................................................... 44 5.3.1 观测站参数选取 .................................................................................. 45 5.3.2 采动影响距离 ..................................................................................... 46 5.3.3 地表移动观测站的布设 ..................................................................... 47 5.3.4 观测站控制点和观测点的埋设 ......................................................... 48 5.4 地表移动观测站的观测 ............................................................................... 49 5.4.1 连接测量 ............................................................................................. 49 5.4.2 全面观测 ............................................................................................. 50 5.4.3 日常水准观测 ..................................................................................... 51 5.5 观测数据整理与分析 ................................................................................... 51 5.6 经济及社会效益分析 ................................................................................... 53 5.7 本章小结 ....................................................................................................... 54 6 结论与展望 .............................................................................................................. 55 6.1 结论 ............................................................................................................... 55 6.2 展望 ................................................................................................................ 55 致谢 ............................................................................................................................. 56 参考文献 ..................................................................................................................... 57 万方数据 1 绪论 1 1 绪论 1.1 选题背景及研究意义 1.1.1 论文选题背景 中国的大部分煤炭资源是通过井工生产的，煤矿采取的传统采煤方法很容易造成采 空区大面积塌陷，破坏地表建（构）筑物，影响生态平衡，严重影响矿区的持续发展， 若采取条带开采，会浪费大量的煤炭资源，还不能确保地面长期稳定，故充填开采是必 要的[1]。 陕北浅埋煤层矿区主要处于干旱半干旱的毛乌素沙漠，同时与黄土高原接壤这一区 域水资源十分贫乏，地表植被稀疏，生态环境特别脆弱。煤炭资源的大量开采使得这一 区域环境质量更差。有关研究表明，因为陕北地区煤炭资源迅速开发，使本来就十分脆 弱的生态环境更加恶劣。煤层采出后覆岩会破坏，逐渐向地表发展，最终会破坏地表， 将地下潜水向煤矿井下疏漏， 导致含水层水位大幅度下降， 造成植被枯死， 土地荒 （沙） 漠化，生态环境进一步恶化。 榆阳煤矿的行政隶属榆林市，煤矿处于榆阳区的小纪汗乡境内，井田离榆林市区约 为 12km，井田内存在大量的建（构）筑物，其中陕京天然气管线和榆乌路穿过井田， 井田内有厂区铁路及村庄等建（构）筑物，这些建（构）筑物下压煤炭资源量所占矿井 总储量的比例为 4050。故矿井生产系统可以布置长壁回采工作面的区域有限，如 果布置短壁回采工作面，回采率大约只有 20，会造成资源的大量损失，还会伴生地表 塌陷及矿震等新的灾害。 因此，榆阳煤矿为了解决矿井的压覆煤炭资源，使得矿井能够在地表大量建（构） 筑物下进行煤炭资源回采，务必采取行之有效的开采方法，在保证地表建（构）筑物安 全的条件下进行开采，结合煤矿实际情况，采取充填开采方式。通过充填开采，实现地 表减损的目的。 1.1.2 论文选题意义 社会经济发展是建立在自然资源的开发与利用之上的。煤炭资源作为一种矿产资源， 它是有限的和不可再生的自然资源，随着人类的开采与利用不断消耗。故对需要保护地 表建（构）筑物的矿产资源在开采过程中需要进行大量研究，努力实现资源回收的最大 化。充填开采作为一种解决地表压覆及保护地下含水层的一种特殊开采方式，故采用充 填开采可保护工作面上覆岩层，使其不受破坏或者是少受破坏，进而有效保护地下水资 源，同时也可以控制地表的下沉，尽量避免走“能源型城市”先破坏后治理的路子，对 万方数据 西安科技大学工程硕士学位论文 2 陕北矿区的宝贵水资源进行保护，最大限度的减少矿区环境的破坏，最终实现经济和生 态环境的可和谐发展。 由于榆阳煤矿井田内地表建（构）筑物众多，矿井资源储量有限，必须采取特殊开 采方式以解决资源开采与地表保护之间的矛盾。故充填开采技术的应用研究对榆阳煤矿 保护井田内建（构）筑物、生态环境、控制开采沉陷、保证水源不受破坏等具有重大意 义。 利用充填开采可以保护地表建（构）筑物、铁路、工路和耕地不受破坏；同时可以 极大的减少煤炭资源损失，进而解放煤炭资源，提高煤炭回采率，延长服务年限，达到 合理利用资源的目的；同时可以有效控制覆岩移动和变形，减少或防止工作面上覆岩层 的破坏及地表下沉，保护地下含水层，实现保水开采和绿色开采的目标。此外，积累大 量的实践经验对于同类矿井有一定的借鉴作用。 榆阳煤矿的充填过程中吨煤成本会增加，但是整体吨煤成本与煤炭价格相比所占比 例不到 40，故充填开采依然具有良好的经济效益，另外充填开采可以保护水资源及地 表构建筑物，具有良好的社会效益，故进行充填开采是可行的，对生态修改和环境保护 具有重大的意义。 1.2 国内外研究现状 1.2.1 充填开采的概况 充填开采是煤炭开采变革的发展方向，可以有效地控制采空区覆岩移动变形，是解 决煤矿开采过程中环境问题和“三下”压煤行之有效的途径[1]。充填开采技术的发展历 史也有上百年了，最早只是在金属矿山进行使用。而煤矿充填开采中从采用技术的先进 性进行划分，充填采煤技术又分为传统煤矿充填开采技术和现代充填开采技术。其中传 统煤矿充填开采技术主要有风力充填[2 ，3]、水力充填[4]、粉煤灰充填[5，6]、矸石自重充填 [7]、矸石带状充填等充填技术技术。而现代煤矿充填开采技术主要有机械化矸石充填开 采技术、膏体充填开采技术和高水充填开采技术。 近年来，充填开采技术受到采矿界的广泛关注与重视，并且开展了系统的大规模的 理论研究与现场工业性试验。例如泉沟矿和华丰矿[8]通过布置普通机械化回采工作面采 用矸石作为充填原材料解放“三下”压煤，在减少固体废弃物出井量的同时增加了煤炭 资源的回收率。邢台矿、花园矿、杨庄矿[9 ，10]、东坪矿[11，12]和济三矿等煤矿使用固体充 填回采技术回收了大量建（构）筑物群下的宝贵煤炭资源[13 ，14]，处理了大量需要外排的 固体废弃物。邢东煤矿、平庄煤矿、陶一矿、田庄煤矿、埠村煤矿、城郊煤矿等煤矿将 石膏、 硫铝酸盐水泥和生石灰等原材料制成高水、 超高水的充填材料对采空区进行充填， 置换出大量的煤炭资源。 在充填材料配比、力学特性及稳定方面，不少学者进行了大量的实验研究。韩兴华 万方数据 1 绪论 3 等[15]针对山西盂县东坪煤矿建筑物下采煤存在的开采沉陷问题，通过理论分析，实验测 试以及数值模拟的方法分析了不同膏体材料充填开采对地表以及覆岩变形的影响情况 并与由垮落法开采引起的开采沉陷做了对比分析。 陈庆发等[16]认为 Knothe 模型作为覆岩岩层移动动态预测使用最普遍的时间函数模 型，Knothe 模型的预测结果并不完全与覆岩移动的动态演化规律相符。他们认为该模型 对覆岩移动规律预测存在缺陷，故依据弹性力学相关理论，建立了充填开采过程中上覆 岩层移动的小挠度弯曲变形薄板模型，并将原 Knothe 函数改进模型与新建立的充填开 采覆岩移动模型相结合，最终构建了覆岩随时间推移的动态演化规律函数表的达式。 胡炳南[17]等基于不同块度的矸石进行压缩、蠕变、渗流等实验，通过实验得到了矸 石的孔隙率、变形模量、压缩变形、碎胀系数等参数与应力之间的关系；姜振泉[18]和查 剑锋[19]研究了矸石的级配与其固结压密性之间的关系。徐俊明[20]和朱卫兵[21]针对粉煤 灰矸石的压缩特性进行了一系列实验研究。孙德民[22]、崔刚[23]和邓代强[24]等对利用 尾砂作为胶结充填材料中不同骨料和胶凝材料的配比和不同浓度的充填体的压缩比、 渗 流、凝结、强度等性能进行了研究。德国格伦德铅矿[25]为了克服低浓度胶结充填材料泌 水问题成功研制了浓度高、成本较低、早期强度高的膏体充填材料，并在世界各大矿区 逐步推广应用。周华强、赵才智[26 ，27]等对不同配比材料、不同养护龄期的膏体充填材料 强度、坍落度、泌水率、剪切应力及表现粘度等物理性质进行了实验分析。高水材料研 究始于英国，英国煤炭研究院在 1979 年研制[28]出的第一代高水充填材料在海姆海斯煤 矿试验成功，之后相继研制出 Tekpak、Aquablends、Hydropack、Aquapak 等高性能高 水材料[29-31]，并对用料配比、初凝时间、抗压强度进行了试验研究。1980 年，孙恒虎等 [32]成功了研制了国内首例高水材料， 同时对影响高水材料强度的浓度、 养护龄期、 温度、 辅料的比例等进行了实验分析。之后，冯光明等[33]研制出由主料 A 料、B 料，辅料 AA 料、BB 料组成新型超高水材料，该材料水的体积含量占总体积的 95以上，同时对其 力学性能、固结形变性能、凝结时间及固结体稳定性进行了系统的研究[34]。 1.2.2 充填方式的研究现状 采空区充填开采技术是绿色开采技术的重要组成部分，尤其在经济发达地区解决建 筑物下开采更应受到重视。从理论上来说，充填采矿是解决煤矿开采环境问题的理想途 径，但由于目前充填采矿的成本相对偏高，限制了该项技术在煤矿的试验与应用。 采空区充填技术主要有水力充填、风力充填和自溜充填等几类。水力充填材料有河 砂、山砂、碎石、炉渣、井下和洗煤厂歼石、油母页岩炼油废渣等。充填材料不同，地 表下沉系数也不同，一般为 0.10.5，减沉效果为 5090。以含泥量少的河砂充填材 料减沉效果最好，炉渣、矸石充填的效果次之。风力充填一般运用于缺乏水源、井下不 宜增加水流和一个矿井内仅在少数工作面使用的条件。风力充填要求专用的压风机、充 万方数据 西安科技大学工程硕士学位论文 4 填机和输送管路，对充填材料粒度的要求也较高，由于设备充填能力和效果等原因，国 内外的使用范围均不大。 于胜超等[35 ，36]针对王庄煤矿七采区 4 号薄煤层采用的墩柱充填采煤法，运用 FLAC3D 数值模拟方法优化研究了墩柱充填开采的关键技术参数，分析了墩柱间排距、 埋深、采高等技术参数对墩柱充填体长期稳定性的影响，得出了墩柱充填体稳定性随间 排距、 埋深、 采高的增大均呈现下降趋势的结论。 结合王庄煤矿七采区试验工作面条件， 以弹性核区比例界定临界安全值，通过垂直应力变化进行检验，优化确定了该矿墩柱充 填开采方案。 孙希奎，赵庆民，施现院[37]为了彻底解放建筑物下条带开采遗留煤柱资源，采用理 论分析与现场实践结合的研究方法，对条带遗留煤柱膏体充填复采煤柱稳定性、覆岩结 构变化特征和膏体充填技术参数进行了探讨，得出了合理膏体充填体强度、充填率、煤 柱宽度等参数指标。研究表明条带开采遗留煤柱膏体充填复采时合理的煤柱宽度为 5.0m；充填率不得低于 70；安全系数取 k1.52.0，当开采煤柱宽度小于 50 m 时，充 填体 28 d 抗压强度不小于 5.0MPa；当开采煤柱宽度小于 100m，充填体 28 d 抗压强 度不小于 2.6MPa。以济北矿区岱庄煤矿生产技术条件，提出了条带遗留煤柱膏体充填 开采回收技术，并确定了合理的工艺参数。实测表明，膏体充填开采达到充分采动后， 地表最大下沉值为 220 mm，下沉系数为 0.076，取得了良好的地表沉陷控制效果。 1.2.3 充填开采中覆岩运移规律研究现状 对于充填开采岩层移动规律，主要集中在充填开采岩层移动变形的机理及沉陷控制 方面。 郭广礼等[38 ，39]系统地研究了固体充填采煤岩层及地表移动变形特征， 在此基础上 提出了基于等价采高的概率积分法的预计方法。 王磊[40]分析了在无结构关键层与有结构 关键层情况下固体充填开采岩层移动变形规律，针对无结构关键层岩层移动模式，建立 了叠层板充填开采岩层移动模型，针对存在结构关键层岩层的情况，基于弹性地基理论 建立力学模型。陈杰[41]基于弹性地基梁解析方法，建立了长壁矸石充填面顶板岩梁力学 模型，给出了岩梁下沉的基本微分方程。黄艳利[42]采用物理模拟和数值计算相结合的方 法，分析了充填开采过程中充填体非线性变形及覆岩变形规律，认为固体密实充填开采 采空区上覆岩层以整体弯曲下沉为主，且下沉过程较为缓和。常庆粮[43]通过数值模拟及 相似材料模拟的方法，研究了膏体充填开采时顶板岩层移动变形过程及支承压力分布特 征，并分析了煤体、充填体、支架组成的支撑体系协同作用特征。李兴尚等[44]提出条带 开采冒落区注浆充填技术，并对其岩层控制基础理论进行了系统地研究，构建了冒落区 破碎岩体空隙分布分形模型，并基于颗粒流模拟模型分析了条带开采冒落区注浆充填减 小地表沉陷的机理，建立了“冒落矸石充填煤柱关键层”协同承载结构力学模型。 万方数据 1 绪论 5 1.2.4 带式充填研究现状 现在已经在现场实施或者有学者提出理论研究的部分充填开采工艺有郭广礼[44] 根据载荷置换原理，提出实施行小条带开采，再往采空区注浆充填，最后回收剩余煤柱 的“三步法”开采控制地表沉降的思路。 张华兴[45 ，46]提出“宽条带采空区充填全柱 开采”的宽条带充填全柱采煤方法。岱庄煤矿[47-49]在原有条带开采基础上，采用膏体充 填技术回收条带煤柱，最大限度地采出煤炭资源。高庄煤矿[50]采用矸石混凝土浆液充填 掘巷顺槽，固结后形成支撑桥墩，再回收相邻桥墩之间的煤柱的“拱桥式”充填开采方 式。埠村煤矿[51]采用高水材料实行短壁间隔带状充填开采技术控制岩层移动，有效防止 底板突水。 许厂煤矿[52]提出在条带煤柱中掘进巷道并采用矸石回填巷道从而采出部分条 带煤柱。针对复合支撑体的力学性质及稳定性的研究有胡炳南[53]通过力学实验和数值 模拟实验对煤与矸石共同承载的特性进行了一些研究，认为充填体能有效地改善煤柱和 围岩的应力条件，增强了复合支撑体的系统的稳定性，而煤柱与充填的垂直应力随着采 出率和留宽的变化具有规律性。李强[54]在研究巷采充填覆岩变形的力学机理时，用瑞兹 法求解了煤柱与充填体协同作用的弹性解。 刘鹏亮[55]通过矸石充填巷式开采中充填体对 煤柱的侧限作用进行了实测研究发现，充填体将煤柱承载能力提升了 10左右。 针对带状充填开采岩层移动规律的研究有 陈绍杰[56]研究了岱庄煤矿三面采空区情 况下条带充填的覆岩空间结构变化规律。 谢文兵[57]通过数值模拟的方法研究了带状充填 开采时不同充填方式对周边围岩稳定性的影响，并指出充填控顶距间隔大小、带状充填 宽度是充填开采围岩稳定性的两个主要影响因素。 余伟健[58]对“承重岩层与矸石充填体” 承载体二次稳定性、安全系数进行了理论研究。许家林[59]认为带状充填能保持长期稳定 的关键是保证垮落开采工作面宽度小于关键层的破断矩，这样就能控制地表沉陷。柳宏 儒[60]、郭忠平[61]、侯利斌[62]、刘树江[63]等通过数值模拟实验对条带充填采充留度、充 填步距等相关设计参数进行了分析。 赖锦琪[64]通过相似材料模型实验对带状充填开采隔 水层的稳定性规律进行了研究，建立了带状充填开采隔水层稳定性的力学模型。戴华阳 [65]针对“采充留”相结合的部分充填开采、 部分煤柱留设的协调开采方法引起的覆 岩及地表移动特征进行了研究。 充填开采是实现固体废弃物处理、岩层及地表沉陷控制的一种绿色开采方法。尽管 充填采煤开采因其优势近几年在我国各大矿区广泛推广应用，但充填开采本身的特点使 其不可避免面临如下几点技术难点[6671] ① 充填与回采采能力不相匹配。 ② 开采工序与充填工序之间互相干扰。 ③ 回采过程中所产生废弃物和充填材料之间不均衡。 ④ 充填成本与采煤效益不均衡。 万方数据 西安科技大学工程硕士学位论文 6 唐维军等[7274]针对膏体充填开采回收矿井条带煤柱中的覆岩稳定性问题， 以许厂煤 矿建筑物下采取的条带煤柱开采工艺为研究背景，采用理论分析、数值模拟和现场实测 的方法，对膏体充填回收煤柱时的覆岩“活化”机理、顶板运移规律及覆岩稳定性影响 因素进行研究。研究结果表明采空区在外力扰动下会产生空洞、裂隙，随着岩块结构 的演变，其对采场覆岩支护体系造成破坏，可通过控制充填体强度、充填率、充填步距 及支护强度来改善采场围岩支护体系，要求充填体早期强度应不小于 0.13MPa，要求后 期强度可依据充填体宽度变化规律进行适当调整；模拟试验结果发现覆岩及地表下沉 曲线峰值位于条带煤柱中部区域， 顶板最大下沉量为 1200mm， 邻近采空区覆岩 “活化” 程度达到最大；采取膏体充填开采回收煤柱，巷道矿压显现不明显，工程应用中取得了 良好效果。 1.3 本论文拟采取的研究方案及技术路线 1.3.1 研究内容 本论文以中能榆阳煤矿充填开采为工程背景，对风积沙高水膨胀材料充填后地表移 动变形情况进行系统的研究。论文主要研究内容有 （1）结合榆阳煤矿采矿和地质条件，对榆阳煤矿充填开采可行性进行分析研究； 包括顶底板的适应性、合适开采高度、工作面尺寸、回采巷道布置方式研究。 （2）充填开采的工艺及充填参数数值模拟研究。论文拟采用 FLAC3D 数值模拟软 件，计算分析不同充填开采工艺参数（充填步距、条带宽度、充填密实率）条件下地表 移动变形特征。根据数值模拟结果，确定充填开采工艺参数，选择充填开采参数。 （3）确定榆阳煤矿的充填开采方案。根据 FLAC3D 数值模拟计算分析结果，分析 原有开采方案是否合理可行，如果可以进行优化，则对原有的开采方案进行优化，通过 选择合适的充填工艺及充填参数充填步距、充填高度和充填率，需要充填的采空区与 开采工作面之间的隔离方式，在充填工作面开采过程中的安全保障措施等，综合研究分 析后，最终形成充填开采方案。 （4）充填开采方案工程应用。对充填开采应用及效果进行分析，主要针对充填开 采具体实施情况，地表建筑物保护的观测成果，全面分析充填开采的技术经济及环境效 益。 1.3.2 研究方法 （1）现场资料收集 收集地质资料，利如榆阳煤矿附近的地质构造、井田范围内的地形地貌、主采煤层 的埋深、主采煤层的倾角、煤体的强度和煤体节理面等。分析开采煤层顶底板岩性及其 稳定性对充填开采的影响，确定工作面开采高度、走向长度、倾向长度等，初步分析充 万方数据 1 绪论 7 填开采的可行性。 （2）理论分析 查阅相关文献，看是否有工程类比值得借鉴，分析工作面矿压显现规律，结合现场 调研资料，确定充填开采运行方案。 （3）数值模拟研究 利用 FLAC3D 数值模拟软件，对榆阳煤矿2301连采充填工作面采用充填开采工艺 进行研究。 通过数值模拟研究方法， 对工作面的开回采过程中顶板活动规律、 顶板压力、 支护体受力和充填体受力情况等进行观测；另外通过对充填体受力、充填密实情况，回 采巷道变形及顶板的动态活动，主要研究地表移动变形情况，确保地表建（构）筑物的安全。 （4）效果评价 通过在地表布置移动变形测线， 利用相关监测手段， 在开采过程中充填工作开始后， 监测地表下沉及变形情况，进行充填开采技术分析，对充填开采效果做出科学的评价， 保证地表建（构）筑物的安全。 1.3.3 研究技术路线 研究技术路线如图 1.1 所示 图 1.1 研究技术路线 榆阳煤矿充填开采工艺及参数研究 基本条件研究 地质条件 形成研究结论 充填效果研究 充填效果观测 内部下沉监测 调 整 充 填 参 数 不稳定 稳 定 地表观测 充填体观测 现场调研 理论计算 工程类比 地形地貌 回采工艺 采矿条件 理论计算 数值计算 现场监测 充填方案确定 万方数据 西安科技大学工程硕士学位论文 8 2 榆阳煤矿采矿地质条件分析 2.1 矿井地层及覆岩结构 2.1.1 矿区概况 榆阳煤矿位于榆林市榆阳区的榆溪河的西侧，古长城以北。矿区距离榆林市区约为 12km，井田面积为 13.03km2。榆阳煤矿的行政区划隶属于芹河乡和小纪汗乡。矿井处 于毛乌素沙漠的南边，井田地貌以半固定沙丘和沙漠滩地为主，整个地表沙漠覆盖率达 到 70以上。 榆阳井田北部境界与小纪汉井田相邻，西部境界与袁大滩井田相邻，井田东部以榆 溪河为界，井田南部基本以明长城为界。榆阳煤矿经过改造，在原有 1.20Mt/a 生产能力 基础上，通过改造升级矿井生产能力达到 3.00Mt/a。 矿井采用斜立混合开拓方式，矿井设有一主斜井，一副立井、一回风立井。其一水 平大巷设在 3 号煤层中，副井井底水平标高为966m；二水平设在 5 号煤层中，副井井 底水平标高为905m。 矿区内的河流最终全部流入黄河，这一区域黄河的主干河流为无定河。无定河年平 均流量为 18.7m3/s，在榆阳煤矿内较大的无定河支流主要有榆溪河、硬地梁河、沙河、 黑河、海流兔河、芹河等。矿区内的这些河流均从北向方向向东南方向汇入无定河，河 流均为全年不断流河流，受雨季和旱季的影响较大，故一年内河流的流量变化较大。 榆阳井田地面各种建构筑物、公路、铁路、河流、天然气管线及各类管线众多，压 覆了部分资源。本井田内存在高速公路和已经形成的天然气管道、明长城等一些需要重 点保护的设施。其中陕京天然气管线、榆乌路穿过矿井井田，井田内有厂区铁路及村庄 等众多构（建）筑物需要保护，这些构（建）筑物压覆了大量资源。另外矿区内有河流 穿过，地下