采矿工程实习报告.doc
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1、 实习(实训)报告 辽宁工程技术大学本科生实习报告书教学单位 矿业学院 专 业 班 级 学生姓名 学 号 指导教师 目 录第一章 矿井概况.11.1 矿井自然概况及交通.1 1.2 自然地理21.3 地质概况21.4 煤层、煤质概况21.5 水文地质概况31.6 充水因素及涌水量的预计41.7 瓦斯、煤尘和煤的自然.4第二章 矿井开拓.52.1 井田开拓.52.2 矿井、提升运输与通风等系统7第三章 采区巷道布置.93.1 采区概况93.2 采区巷道布置.123.3 采区生产系统.12第四章 回采工作.144.1 生产工艺.144.2 工作面正规循环生产能力.154.3 工作面支架选型.154
2、.4 工作面顶板管理.154.5 劳动组织和主要经济技术指标.16第五章 掘进工艺.175.1 破岩方式.175.2 爆破作业.175.3 装载与运输.185.4 设备及工具配备.185.5 支护工艺.19一、实习主要内容矿井概况小康矿是1987年7月1日破土动工,1990年11月1日投产,仅用40个月建成年设计能力150万吨的大型矿井。小康矿位于康平煤田东部康平县境内,距康平县城13Km,距铁法煤业(集团)所在地调兵山火车站35Km。康平煤田为隐蔽型煤田,小康矿井田位于煤田东部,井田东西长4.81Km,南北宽6.03Km,面积28.99Km2。1)、矿井自然概况及交通康平煤田位于辽宁省沈阳市
3、康平县境内,小康煤矿位于康平煤田的东北部,隶属康平县东关镇。1、康平煤田地理位置:东经:123184512330北纬:423542452、小康煤矿地理位置:东经:12320381232555北纬:423754424142其平面直角坐标:经距:4152750041535500纬距:472150047295003、井口坐标:小康煤矿采用立井、单水平、上下山开拓方式。在矿井中央开凿三个立井,即主井、副井、风井,各井口坐标、井型及用途等见表1-2。地面井口坐标 表1-2名 称井 型用 途标 高坡 度深 度经距(Y)纬距(X)提 升方 位主井立井提升+83.0090541.2741531800.0064
4、725127.958273副井立井提升+83.0090512.3041531883.044725183.69893风井立井通风+81.9090487.7041532149.5204725110.000934、矿井边界四邻及面积:小康煤矿西北以13勘探线为界,与康平三台子煤矿相邻;西南以F1、F2、F3断层为界与大平煤矿相邻;北、东、南均以煤层最低可采边界线为界。矿井东西宽4.81km,南北长6.03km,矿井面积28.99m2。5、交 通:小康煤矿矿区交通非常便利。小康煤矿距调兵山35km,距康平县城15km。矿区铁路经法库、调兵山至大青编组站,大青编组站东至铁岭20km与京哈线相接。公路有2
5、03国道从矿井西南部通过。2)、自然地理1、地形地貌:本矿井位于辽河平原西侧,地势稍有起伏,无高山,一般为平缓低山丘陵及第四纪洪冲积平原,地表绝大多数为农田,一般标高为+80+120m。地势最高处位于煤田西南后部的旧门山,其标高为177.30m。2、气候:本区位于辽河平原西侧,属于大陆性气候,一般多风少雨,春干冬寒,一般春、秋、冬三季多风,冬季多西北风,春季多西南风。风力最大至79级,瞬时达10级,小至23级,无风季节少见。降雨一般集中在7、8、9月份,年最大降雨量达801.4mm,年平均降雨量为544.4mm,最大月降雨量为346.1mm(1984年8月),最小月降水量为0(见表1-6);该
6、区年平均蒸发量为1922.3mm,最大月蒸发量为405.6mm(1974年5月);最高气温33.3,最低气温-32.6,冬季冻层最大深度1.45m。3)、地质概况1、矿井地层小康煤矿位于康平煤田东北部,其地层层序和含煤地层生成年代与区域地层完全一致,以前震旦系地层为基底,其上依次沉积了中生界之早白垩系、及新生界之第四系。2、区域构造小康煤矿为一总体走向NWW、倾向近南的单斜构造。由于受东西向挤压力的影响,形成了一些宽缓的褶曲,东区明显,西区次之。小康煤矿总的构造形态是宽缓的褶曲并伴有断层和“煤层缺失变薄带”。岩层倾角在314之间,一般7左右。4)、煤层、煤质概况1、煤层小康煤矿内只有一个复合煤
7、层(即1#煤层)是可采煤层,全矿井发育;只是在矿井的东北部由于煤层中间夹石普遍逐渐增厚,而把煤层分叉成两个独立可采煤层,上部的煤层称之为1#上煤层,下部的煤层和未分叉的煤层统称为1#煤层。分叉后的1#煤层顶板为粉砂岩夹薄层泥岩,厚度在2.26.5m,其余煤层顶板为油页岩,矿井内普遍发育,厚度在1050m之间,是一个明显的标志层。因此煤层对比相对比较容易简单,对比清楚。煤层间距自煤层分叉处开始向东北部边缘逐渐增厚。煤层赋存于-154-632m的空间中。赋存规律:矿井西部,含煤层总厚度一般5m左右,其南侧略有增厚,西北边缘明显变薄,仅12m;矿井东部,含煤层总厚度一般7m左右,南侧89m,东南边缘
8、聚增至17m,其北侧810m,向边缘突然增至20余米。综上所述,煤层在矿井内是稳定的,变化是很小的,规律性很强的。2、煤质小康煤矿矿井内煤质牌号为长焰煤。以区域变质为主,具体表现在:随着煤层赋存深度的增加,煤的变质程度有相对增高的趋势。如煤层赋存深度小于650m,胶质层厚度一般小于5mm,大于700m(仅一个钻孔),胶质层厚度增至7mm。由此推断:本矿井煤层赋存深度大于700m时,其煤种为气煤。另外,北一和西一与南一和南二采区相比,由于后两个采区比前两个采区煤层赋存深度深200m以上,因此,煤质较前两个采区要好。但由于煤层灰分较高,故不能做炼焦配煤,只能做动力用煤、发电用煤和炼油用煤。5)、水
9、文地质概况(一)、区域水文地质特征全区地貌按成因可划分为三种类型,即构造剥蚀地形、剥蚀堆积地形和洪冲积堆积地形。由于上述地貌类型,促成了区内无较大河流的水文特征,只是在矿井的西南有一条小河(李家河),未流经矿井,而中部、北部和南部则有许多人工渠道(主要有一道河、二道河)和季节性冲沟。在矿井的西南(即大平矿井)有三台子水库,积水面积为140km2,积水量:900万m3,最高洪水位+83.5m,一般为+81.0m;水库水的主要来源,除季节性冲沟汇集外,主要是南部李家河和康平西泡子水库的水通过人工渠道流注水库,排水主要靠人工渠道进行调节。通过矿井西南部123号钻孔之风化带抽水试验来看,水库对矿井充水
10、不是主要因素。(二)、矿井水文地质特征及水文地质类型1、含水层情况该矿井划分三个含水层,第四系洪积含水层,白垩系砂岩、砂砾岩承压含水层,白垩系底部砂岩、砂砾岩承压含水层。2、含水层的补给与排泄条件本区含水层主要补给来源为大气降水,而地表水的渗透补给对第四系和白垩系有影响,但影响不大,人工渠和季节性积水,对处于粘土覆盖层较薄地段则渗透补给良好。另外各含水层之间都存在微弱渗透补给,而含水层的排泄除垂直渗透外,第四系含水层主要靠蒸发,只是枯水季节,则由冲沟和人工渠进行排泄。而深层水(白垩系含水层)只在水位差变化大,迳流条件良好地段排泄则较好,其它地段排泄条件很差。3、矿井水文地质类型该矿井水文地质勘
11、探类型,按直接充水含水层的空间特征而划分的。根据原煤炭部制定的矿井水文地质规程矿井水文地质分类的条件:小康煤矿范围内地表水排泄条件良好,露头区被粘土类土层覆盖,属深部矿井;矿井内直接充水含水层主要由白垩系粗砂岩及砂砾岩微弱的裂隙承压含水层所组成,虽然岩层疏软多裂隙,但单位涌水量均小于0.1Ls.m以下,而且断层水极弱,并且煤层顶部有较厚的油页岩、泥岩和含水层间有良好隔水性能的泥岩、粉砂岩层,所以与地表水以及各含水层间无直接水力联系。矿井最大涌水量小于180m3h,采掘工程一般不受水害影响,防治水工程简单。为此小康煤矿矿井水文地质类型为一类一型矿井,属于水文地质简单型矿井。6)、充水因素及涌水量
12、的预计(一)、矿井充水因素1、井筒水2、巷道围岩水3、生产造成的裂隙通道4、采空区积水对生产的影响5、采煤沉陷积水(二)、矿井涌水量预计 1、正常涌水量:0.3m3/h。 2、最大涌水量:1.26 m3/h。7)、瓦斯、煤尘和煤的自燃1、矿井瓦斯等级经2007年7月进行鉴定:矿井相对瓦斯涌出量为0.96m3/t,矿井绝对瓦斯涌出量为5.46m3/min,属于低瓦斯矿井。虽为低瓦斯矿井,但由于小康煤矿自燃发火期较短,个别地点瓦斯涌出异常,所以仍按高瓦斯矿井管理。2、煤尘爆炸指数煤尘爆炸指数2007年7月鉴定为41.75,具爆炸危险性。煤尘主要来源于回采落煤,打眼放炮,煤炭装运等到生产环节造成,煤
13、尘生成量30100mg/m3,经洒水消尘处理,煤尘浓度仍大于10mg/m3,属高煤尘矿井。3、煤的自燃小康煤矿煤的自燃倾向性较强,投产前后井下煤层自燃发火170余次。经测定煤的自燃发火期为13个月,最短21天。2、矿井开拓1)、井田开拓1、储量:计算储量的煤层最小可采厚度为0.7m,煤的最高灰分为40%。井田内工业储量为188.071Mt,其中A+B级储量为81.62Mt,占总工业储量的43.3%;可采储量133.335Mt。高级储量分布在井田中部2、矿井设计生产能力:矿井生产能力为1.5Mt,日生产能力为0.5Mt。3、矿井核定生产能力:2004年末井田内工业储量为15868.9万t,其中A
14、B级储量7047.8万t。可采储量为11161.0万t。矿井核定生产能力为260万ta,矿井剩余服务年限为33a(采用1.3的储量备用系数)。小康矿设计年工作日为350d,每天三班作业,其中两班半生产,半班准备。每班工作8h。每日提升时间为16h。4、服务年限:本矿井可采储量为133.34Mt,采用1.3的储量备用系数,包括递减时间,矿井服务年限为69.9a。5、矿井工作制度:本矿井设计工作日为300d,每天三班作业,其中两班生产,一班准备。每班工作8h。每日提升时间为14h。6、井田开拓方式:本井田为隐伏煤田,煤层同期存于154m632m之间,埋藏较深,倾角平缓,大部分倾角在5左右,中部局部
15、达12左右。如果用斜井开拓,则井筒工程量大,辅助提升困难,施工工期长,压煤多,所以经方案比较采用立井单水平开拓方式。矿井水平标高设在399m水平,井底车场及运输大巷均布置在煤层底板较坚硬的岩层里。7、矿井井筒数目、位置和用途、断面尺寸和布置装备:设计之主井、副井、中央风井均为立井。主井提煤,净直径为5.5m,布置一对JDSY-16/1504型16t箕斗。井筒装备为钢丝绳罐道,另设通讯和提升信号等电缆,见图21。副井净直径为7.0m,担负提升矸石,上、下人员,下放材料及进风,并设有管子间和作为安全出口的梯子间。设一个宽罐和一个1t矿车双层四车标准罐笼,并预留一个1t矿车单层双车标准罐笼配以一个平
16、衡锤的安装位置。井筒装备采用型钢组合罐道端头布置,槽钢罐道梁及锚杆托架。中央风井净直径为6.0m,担负全矿井初期和中期回风用。内设梯子间,作为安全出口。8、井底车场型式、调车方式及线路布置的特点:采用梭式井底车场型式,即东西翼运输大巷直接与副井重、空车线直线相接。该方案具有工程量少、调车时间短等优点。为了沟通两翼列车及机车绕行,另于副井南侧设有空、重车绕道。原设计:副井空、重车线均为2列车长度。为折返式调车。东西两翼矸石列车调车情况如下:西翼矸石列车经西翼运输大巷(空车调车线),井底车场绕道至重车线,再由牵引机车所向顶入重车存车线,然后,机车经绕道行至空车存车线,牵引空列车返回西翼运输大巷去采
17、区。东翼矸石列车由东翼运输大巷行至重车调车线停车,机车再反向行至列车车尾,顶列车进入重车存车线,然后机车经绕道至空车存线取空车,牵引空列车在空车调车线机车调头,最后牵引列车经绕道返回东翼运输大巷去采区。修改设计:副井空、重车线均为2列车长度。为折返式调车。西翼矸石列车调车情况如下:西翼矸石列车经西翼运输大巷(空车调车线),井底车场绕道至重车线,再由牵引机车所向顶入重车存车线,然后,机车经绕道行至空车存车线,牵引空列车返回西翼运输大巷去采区。9、开采水平内开拓巷道的布置方式:原设计:井田东西翼各布置一条主要运输大巷分别开拓东、北翼及西翼的煤层。考虑到巷道维护条件好,运输大巷不留煤柱,运输大巷设在
18、煤层底板30m左右的砂岩中。修改设计:井田西翼布置一条主要运输大巷开拓西翼的煤层。考虑到巷道维护条件好,运输大巷不留煤柱,运输大巷设在煤层底板30m左右的砂岩中。10、阶段内采区的划分:a、关于首采采区北一、南一采区的问题。原北一采区的西南部基本采完,东南部地表是拉马屯村庄,房屋密集,住户多;东北部煤层分叉,夹石增厚大1.02.4m,灰份高达50%以上,产出煤炭煤质差而销路不畅;因此,当时研究决定暂时不开采此区域的煤炭,剩余煤炭储量划入其它采区。因而,当1999年2月N1E6段综放面开采结束后,对北一采区除三条上山外都进行了回收。原南一采区的准备巷道由于多次重复翻修,已无法再翻修而导致报废;为
19、此,南一采区东部已无法布置采面;另外,南一采区西部已开采的几个工作面,由于受断层地质构造的影响,除N1W1段综采面外,均未送到采区边界;为此,应将南一采区剩余的煤炭储量划入其它采区。b、采区走向长度或倾斜长度应根据煤层地质条件、开采机械化水平、集中化生产的要求、开拓及采准巷道布置综合考虑。根据工作面接替要求,一般应保证机械化连续回采1年以上。依据目前小康矿集中化采煤水平,综合机械化回采面的一翼长度不小于10001600m。世界上有的高产高效综采面一翼长达20003000m以上,个别达5000m。另外,小康矿目前开采南二采区,属于开采最深的采区,软岩支护目前已能满足矿井安全生产需要。由此,考虑采
20、区、工作面走向和倾斜长度时要适当加长。c、为了保证煤炭运输连续性,采区所生产煤炭应采用带式输送机运煤直到井底煤仓,此方案出煤快,投资省,效益高。在地质条件优越、机械化装备好的情况下,双翼开采的采区两翼长度均应尽可能长一些。d、小康矿煤层倾角较小,可采用倾斜长壁布置。e、西二采区应采用单翼布置为宜。11、开采顺序及采区尺寸: 原设计:本矿井只有一个可采煤层,(北部由于夹石增厚成为两个分层)用单一水平开拓,全矿井共分12个采区。北部四个采区、南部四个采区,西部四个采区。移交生产及达到设计产量时为两个采区,即南一采区和北一采区,各采区均由井田中央向南、北、西各翼边界发展,形成采区前进式的开采顺序。采
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