陕西榆林煤矿底数与“6层可采煤层 · 3水平 · 11盘区”立体剖面
本标杆项目服务对象为陕西省榆林市北部矿区某 300 万吨/年主力生产煤矿，采用斜立混合开拓方式（主斜井、副斜井、回风立井）。全井田赋存侏罗系中统延安组（J₂y）6层可采煤层，科学划分为三个开采水平、11个盘区。以下为两份报告对账核实的矿井工程铭牌与三维层位剖面：
陕西榆林煤矿工程概况与储量铭牌
科研团队：河南理工大学采矿与安全工程教授课题组 × 中矿天智工程技术团队
延安组 6 层可采煤层与三水平 11 盘区剖面图解
1⁻² 特厚煤层埋深仅 47～110m，基岩厚度 14～54m）。为严格保护业主方商业信息安全，文中具体矿名、拐点坐标、采矿证号及人员姓名均已做标准化脱敏处理。
《“一优三减”实施方案》核心（上）：“三量”充足度与五年采掘接续甘特图
依据陕应急〔2025〕140号文件要求，方案首先对 2026 年末全矿生产水平保有储量（约 7,200余万吨级）的“三量”（开拓煤量、准备煤量、回采煤量）可采期进行了严密验算，并排定了 2026—2030 年一水平收尾向二水平薄厚配采平稳过渡的五年接续甘特图：
1⁻² 特厚煤层回采
12102面 9月投产
12103面 9月接替
12104面 8月接替
转入122盘区
稳定接替回采
4条暗斜井延深开拓
及盘区整合设计
(总长约1,360m级)
形成通风排水系统
薄厚煤层配采
整合三水平资源
2⁻²上与3⁻¹煤配采
掘进 31101 顺槽
薄厚配采协同推进
高效集约化配采
夜班取消里程碑
井下减员 3%～5%
井下减员 8%～12%
变电所无人值守
采掘班定员8～10人
全员工效提升≥25%
2⁻²上 辅运暗斜井（约160m级）、3⁻¹ 辅运暗斜井（约650m级）、3⁻¹ 主运暗斜井（约380m级）及回风暗斜井（约160m级），确保 2028 年底前形成完整二水平通风与排水系统，避免水平接替断档。
《“一优三减”实施方案》核心（下）：优系统 · 减水平 · 减头面 · 减人员四维矩阵
- 通风系统降阻：施工首采面回风巷外段联络巷（约50m级），缩短通风路径，配备 2 台
FBCDZNo29对旋主扇一键倒机。 - 主煤流皮带集控：主斜井与大巷长达近 3,000m 皮带加装 AI 视频异物识别、分布式光纤测温与变频调速。
- 辅运智能信集闭：全矿 20余辆防爆无轨胶轮车搭载精准定位与弯道红绿灯信集闭调度，周转效率提升 25%。
- 坚守单一水平生产：2026–2028 年全矿仅保留一水平（+1120m）单一水平生产，杜绝多水平分散战线。
- 二水平集中暗斜井开拓：2027年集中施工二水平（+1050m）主运、辅运及回风 4 条暗斜井，实现
2⁻²上与3⁻¹煤同水平薄厚配采。 - 二三水平整合论证：开展二水平（+1050m）大巷延伸整合三水平（+915m）下部薄煤层资源专项设计（预算约70～90万级）。
- EJM340/4-2D 掘锚一体机主攻：推行“掘支运平行作业”与高预紧力锚索协同支护，煤巷月单进稳定在 ≥500m/月，岩巷提速 ≥30%。
- 护巷煤柱宽度优化：开展大巷及顺槽煤柱三维力学寻优（约15～20万级），减少区段护巷掘进量与呆滞煤柱损失。
- 取消大夜班刚性节点：头面严控在“1采2掘/1采4掘”，2029年全面取消夜班采掘作业。
- 智能综采少人化：搭载
ZYA18000支架 +MG1100/3000-GWD采煤机 + 德国玛珂（Marco）电液控系统，记忆割煤 4.5m/min，生产班压减至 8～10人/班。 - 掘进面限员：掘锚一体机机械化掘进面单班作业人数严格控制在 8～10人/班。
- 固定机房无人值守：中央及采区变电所、中央水泵房（3台
MD155-30×4）实现无人值守+机器人巡检，直接减员 约 25～30人。
《灾害治理“一矿一策”》核心（上）：水害三大硬仗与 20余万㎡ 悬顶蹬空区处方
针对陕北榆林浅埋深特厚煤层开采最致命的“地表沟道季节性山洪溃水、废弃水井导水、历史房柱式老空积水与大面积悬顶蹬空冲击”复合灾害，报告逐孔、逐区域查明了隐蔽致灾底数，并制定了 2026 年度靶向工程处方：
导水裂隙直通地表 · 沟谷防渗与裂缝填埋
1⁻² 煤大采高开采导水裂隙带高达 175～324m，直通地表季节性沟谷（工作面距沟底仅50～60m）。2026年实施：首采与接替面过沟段铺设高强防渗土工布及黄土碾压近 5万 m²，全年动态填埋地表采动裂缝约 5万 m³ 级。
20余个封闭不良孔留柱 + 百余口废弃水井封堵
全矿排查出 20余个封闭不良勘探孔刚性留设20～30m防水煤柱；对井田内 100余口废弃民用水源井 实施“扫孔至完整基岩≥5m + 5-10mm米石垫底 + 325#水泥:细砂:水=1:2:0.8（掺2%速凝剂）全孔压力封堵”，井口浇筑永久标识墩。
约20万m³老空水探放 + 近5km²三维地震
查明 3⁻¹ 煤东部房柱式采空积水区面积约 18万 m²、积水量约 20万 m³ 级。2026年顺槽掘进实施井下瞬变电磁物探 60～70 次、超前钻探约 1万米级（约100～120万级），并开展未勘探区近 5 km² 高精度三维地震勘探（约500～600万级）。
| 顶板与悬顶隐患区域 | 查明悬顶 / 蹬空规模与钻孔验证（脱敏概数） | 2026年度“一矿一策”靶向工程治理措施（专项概算约 45～60万元级） |
|---|---|---|
| 西南部房柱式悬顶区 (CK1-1) （1⁻² 煤层历史采空区） |
悬顶面积约 21.9 万 m² （地面验证钻孔施工至此出现明显掉钻现象） |
在井下接近采空区边界巷道构筑高强度防冲永久密闭墙（严防大面积悬顶突发垮落产生飓风冲击波），对应地表布设禁入警示桩与沉降观测碑网。 |
| 东北部房柱式悬顶与蹬空区 （3⁻¹ 煤层采空致上部蹬空） |
下部悬顶约 14.4 万 m² 造成上部 1⁻²、2⁻²上 煤层形成单层约 22 万 m² 级蹬空开采区 |
超前开展蹬空区上行开采岩层移动与支承压力稳定性专项论证；先期通过地面钻孔探测空巷充水与顶板垮落压实状态，严禁盲目推采。 |
| 现役与接替采掘工作面 （含过 F3 边界正断层破碎带） |
F3 正断层落差 20～32m，倾角 77°；坚硬砂岩顶板初采与端头悬顶 | ① 投用 KJ24 矿压在线监测系统；② 顺槽每隔 50m 安设离层仪（全年布设约 120处离层点、30处综合测站）；③ 施工约 1,500m 顶板水力预裂切顶钻孔；④ 掘锚机过断层循环进尺严控至 ≤0.5m。 |
《灾害治理“一矿一策”》核心（下）：I 类易自燃煤层三级动态注氮与防灭火闭环
该矿井 1⁻²、2⁻²上、3⁻¹、4⁻³ 煤层均为 I 类容易自燃煤层（煤样吸氧量约 0.74 cm³/g），且煤尘具强爆炸性（火焰长度 >400mm）。矿井配置 3 套 YJ-FT-800 制氮装置（协同注氮流量达 1,050 m³/h）与 KSS-200(D) 束管监测系统，建立以气体浓度为硬阈值的三级动态注氮机制：
正常回采期间，每 7 天开启 1 次采空区埋管注氮，每次连续注氮 6 小时；上下隅角及时构筑袋装煤矸封堵墙，减少工作面漏风供氧。
加密至每 3 天开启 1 次注氮，每次连续注氮 6 小时；安装与初采/撤架期启用 XRB50/12.5 阻化泵喷洒 15% MgCl₂ 溶液（日喷约 1.2 m³）。
立即启动每日 24 小时连续不间断注氮（流量 1,050 m³/h），同步通过灌浆管路向采空区高位裂隙大量压注三相泡沫立体覆盖降温。
2026 年度千万级专项工程量与资金概算可筛选总台账（脱敏版）
| 专项类别 | 2026年度具体工程项目名称（脱敏归档） | 规划工程量与核心技术参数 | 实施节点 | 概算区间 (万元) |
|---|---|---|---|---|
| 水害防治 | 井田未勘探区高精度三维地震勘探工程 | 地面三维地震勘探面积 约 4.5～5.0 km²，查明隐伏断层与富水异常区 |
2026年 Q2–Q3 | 约 500～600万级 |
| 水害防治 | 井田范围内废弃民用水源井扫孔与全孔注浆封堵 | 全年封堵 约 100余口（按四个季度均衡实施），1:2:0.8水泥砂浆全孔压力注浆 |
2026年 1–12月 | 约 250～300万级 |
| 水害防治 | 采掘工作面过地表沟谷段防渗土工布铺设及裂缝填埋 | 过沟段防渗土工布与黄土碾压 近 5万 m²；地表采动裂缝动态填埋 约 5万 m³ 级 |
2026年 1–12月 | 约 200万级 |
| 水害防治 | 接替掘进工作面井下瞬变电磁与超前探放水钻探 | 井下瞬变电磁超前物探 60～70 次/年，超前钻探验证 约 1万米级 |
2026年 1–12月 | 约 100～120万级 |
| 水害防治 | KJ1208水文在线监测系统升级与探放水钻机配件更新 | 地面水文长观孔遥测终端升级、井下水文分站与流量传感器校验 | 2026年 上半年 | 约 80～100万级 |
| 防灭火专项 | 采空区三级动态注氮、MgCl₂阻化剂喷洒与束管密闭 | 单季注氮 约 250～300万 m³、阻化剂 百吨级、四芯束管 2,500m级、密闭构筑 |
2026年 1–12月 | 约 60～80万级 |
| 顶板防治 | 顺槽顶板离层在线监测、综合测站及端头水力预裂切顶 | 顶板离层仪 约 120 处（50m间距）、综合测站 30 处、水力预裂孔 约 1,500 m |
2026年 1–12月 | 约 45～60万级 |
| 瓦斯与通风 | KJ90X安全监控传感器定检增补与自动风门闭锁改造 | 20余台分站、200余台传感器定检，便携式甲烷报警仪更新与风门联锁 | 2026年 1–12月 | 约 45～60万级 |
| 煤尘防治 | 采掘高压喷雾、转载点封闭喷雾及顺槽自动隔爆水棚 | 外喷雾≥8MPa，隔爆水棚间距 <200 m、水量 ≥400 L/m² |
2026年 1–12月 | 约 30～40万级 |
| 培训与演练 | 全员灾害防治专项培训、雨季“三防”及反风演练 | 覆盖采掘、地测、通防、机电全工种实操考核与应急逃生演练 | 2026年 1–12月 | 约 25～35万级 |
| 一优三减 | 一、二水平大巷延伸及二、三水平盘区整合优化设计 | 统筹 +1050m 二水平暗斜井与 +915m 三水平资源整合，实现减水平目标 | 2026年 Q3–Q4 | 约 70～90万级 |
| 一优三减 | 首采工作面回风巷外段回风联络巷贯通降阻工程 | 施工回风联络巷 约 50 m 级，缩短通风路径、降低通风阻力 |
2026年 Q1 | 约 25～30万级 |
| 一优三减 | 主煤流皮带运输系统集中控制与无人值守改造 | 升级主斜井与主运大巷皮带 AI 异物识别、光纤测温与远程集控 | 2026年 Q4 | 约 20～25万级 |
| 一优三减 | 大巷及工作面顺槽护巷煤柱宽度优化科研论证 | 基于三维岩石力学模拟优化区段煤柱尺寸，减少掘进工程量与呆滞煤量 | 2026年 Q2 | 约 15～20万级 |
| 总计规模 | 2026 年度“一矿一策”灾害治理（约1,400～1,600万级）+“一优三减”优化（约120～160万级） | 14 大核心工程子项 100% 纳入安全费用专项考核 | 2026 全年度 | 约 1,500～1,800万级 |
产学研联合编制专班与同类矿井“五步过审”交付标准
入矿踏勘摸底与隐蔽致灾因素全量清查
调取采矿许可证、储量年报、地质补充勘探报告与井上下对照图，逐一核实全井田勘探孔封闭台账（甄别封闭不良孔）、地面废弃水井坐标、房柱式采空悬顶区及积水区范围。
五年采掘接续动态排程与“三量”可采期合规验算
结合掘锚一体机真实月单进水平与水平延深暗斜井工期，排定未来 5 年工作面接替甘特图，验算开拓煤量（3～5年）、准备煤量（≥12个月）、回采煤量（4～6个月），锁定取消夜班节点。
水、火、顶板、煤尘、瓦斯五位一体工程量化设计
计算大采高导水裂隙带高度，设计过沟防渗土工布与裂缝填埋方量、废弃水井扫孔注浆配比（水泥:细砂:水=1:2:0.8）、悬顶蹬空区水力预裂切顶，以及 I 类自燃煤层三级动态注氮阈值。
年度安全费用预算拆解与多科室联审对账
会同矿方总工、财务部与各业务科室，把每项治理工程折算为具体米数、平米数、次数与专项预算，确保《一优三减方案》与《一矿一策报告》账表完全咬合。
省市专家组评审答辩护航与全套 CAD 图纸移交
由高校教授团队亲自出席省、市应急局/煤监局组织的专家评审会，交付全套签字盖章附图（开拓方式平面图、五年采掘接续图、充水性图、避灾路线图），保障一次高分过审。
煤矿总工常见立项问答（FAQ）与定制编制对接清单
答：140号文专家组审查聚焦四个硬指标：① 严禁多水平同时生产（必须明确单一生产水平、延深水平暗斜井工期及减水平整合路径）；② 采掘头面数量与掘进单进是否匹配（必须拿出掘锚一体机提速至 ≥500m/月 的工艺，并明确从“1采2掘”到“全面取消大夜班”的年度排期）；③ 单班作业人数压减台账（采掘工作面生产班压至 8～10 人，变电所、水泵房列出无人值守减人明细）；④ 专项资金预算是否落实到具体工程。没有“三量”验算和分项工程预算表，会在预审阶段被直接驳回。
答：在实际监管检查中，专家组会把矿井的《一优三减方案》和《一矿一策报告》放在一起交叉核对——如果《一优三减》里排定的 2026–2028 年工作面接替顺序与《一矿一策》里的超前探放水米数、过沟防渗面积、顶板离层仪数量及安全预算对不上号，就会被判定为“两张皮、假方案”。两案联合统筹编制可确保采掘接续图、工程量台账与年度财务预算 100% 严丝合缝。
答：具体科研咨询与方案编制费用根据矿井核定产能（如120万吨、300万吨或500万吨级）、可采煤层层数及隐蔽致灾复杂程度（是否含三维力学数值模拟或现场两带实测）实行阶梯报价，一般单报告或双报告联合编制服务费在数十万元级区间，支持按“合同启动—初稿内审—专家过审—质保归档”分阶段付款，整体编制与过审周期约 6～10 周。
- 最新采矿许可证、安全生产许可证及最新年度矿山储量年报、“三量”报表。
- 现役综采/综掘装备清册、近6个月真实月单进米数、各工区单班定员表。
- 地质补充勘探报告、勘探孔封闭台账、地面废弃水井及老空区分布图。
- 排定未来 5 年工作面接替甘特图与水平延深暗斜井施工窗口。
- 确定掘锚一体机提效目标、头面压减路径与取消大夜班时间表。
- 核定年度水、火、顶板、煤尘、瓦斯及系统优化专项预算切块。
- 项目直线负责人：张洁贞（中矿天智高级项目经理）
- 专家热线：+86 139 3815 5869
- 微信号：
zhangjiezhen176（备注“矿名+一优三减/一矿一策”）