太原理工大学采矿专业本科(实习报告).doc

1 太原理继续教育学院工大学 毕业实习报告 学习形式 函授 层次本科 教学地点长治市三元培训中心 姓 名：唐仲延 专业班级：2012 级采矿工程 指导老师：王 毅 日 期：2014 年 10 月 2 前前 言言 实习地点：柳新煤矿生产技术科 实习学员：唐仲延 年级专业：2012 级采矿工程专业 实习时间：2014 年 8 月 15 日至 9 月 30 日 我是一名太原理工大学成人教育学院 2012 级采矿工程班的学员，2014 年 7 月 在柳新煤矿生产技术科进行实习。时光匆匆，转眼间实习就过去了，现在回想这两 个月的实践生活可以用下面八个字来总结感触很深，收获匪浅。实习期间，我 利用此次难得的机会，努力钻研业务知识，积极地将理论联系实际，将自己所学知 识能够尽快学以至用。 我在实习期间遵守实习单位工作纪律，不迟到、早退，认真完成领导交办的工 作，得到实习单位领导及同事们的一致好评，同时在工作中也发现了自己的许多不 足之处。通过本次实习，我们学到了很多课本上学不到的知识，并对煤矿井下实际 生产有了更深的认识。现将实习情况总结报告如下： 太原理工大学继续教育学院 毕业实习报告 1 前前 言言.2 第一章第一章 矿区概述及井田地质特征矿区概述及井田地质特征.3 1.1 矿区概述.3 1.1.1 矿井位置及交通3 1.1.2 地形地貌5 1.1.3 气象及地震烈度5 1.1.4 矿井电源5 1.2井田地质特征.5 1.3煤层特征.7 1.3.1 煤层.7 第二章 井田境界和储量.12 2.1 井田境界及划分.12 2.1.1 储量计算基础12 2.1.2 矿井工业储量13 2.2 矿井可采储量.15 2.2.1 安全煤柱留设原则15 2.2.2 矿井永久保护煤柱损失量16 2.2.3 矿井实际可采储量.17 第三章 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限.18 3.1 矿井工作制度18 3.2 矿井设计生产能力及服务年限.18 3.2.1 矿井设计生产能力18 3.2.2 矿井服务年限18 第四章第四章 井田开拓井田开拓.19 4.2 井底底车场19 4.3 主要开拓巷道19 第五章第五章 准备方式准备方式带区巷道布置带区巷道布置.20 5.1 煤层地质特征.20 5.1.1 带区位置20 5.1.2 带区煤层特征20 5.1.3 煤层顶底板特征20 5.1.4 煤层内主要地质构造和水文地质条件20 5.1.5 地表情况21 5.2 带区巷道布置及生产系统.21 5.2.2 带区巷道布置21 5.2.3 带区内巷道布置21 5.2.4 带区生产系统22 5.2.5 带区生产能力及采出率23 太原理工大学继续教育学院 毕业实习报告 2 第六章第六章 采煤方法采煤方法.26 6.1 采煤工艺方式.26 6.2 回采工作面破煤、装煤方式26 6.3 回采工作面支护、端头及超前方式26 6.4 回采工作面正规循环作业.26 第七章第七章 井下运输井下运输.29 7.1 矿井运输系统29 第八章第八章 矿井提升矿井提升.30 8.1 提升方式.30 8.2 主井提升系统30 8.3 副井提升系统30 第九章第九章 矿井通风及安全矿井通风及安全.31 9.29.2 采区工作面通风方式采区工作面通风方式31 9.5 避灾路线31 第十章矿井技术经济指标32 太原理工大学继续教育学院 毕业实习报告 3 第一章第一章 矿区概述及井田地质特征矿区概述及井田地质特征 1.1.1 矿区概述矿区概述 1.1.11.1.1 矿井位置及交通矿井位置及交通 柳新煤矿位于江苏省徐州市铜山县柳新镇境内，距徐州市 23Km，地理极值坐标为北 纬 342317“342706“，东经 1171604“1171032“。矿井北部以第 0 勘探线 与景山勘探区分界；南以苏革燃基第 51 号文件批准，以浅部 A 点（平面坐标 X=3806920，Y=20512000）和深部 B 点（平面坐标 X=3806880，Y=20510000）之连线与南 通柳新矿分界；浅部自 21 煤露头垂切线，深部至 1 煤-1000m 等高线垂切线或 F27-2断层。 其中据苏司基（88）第 26 号文件批准：西起大运河东堤，东至第 0 勘探线之间，各煤层 -500m 等高线以浅，与铜山县城子河煤矿分界。井田走向长 9.31Km，倾向宽 3.15Km，面 积约 29.35Km2，具体范围为江苏省地质矿产厅签发的采矿许可证（证号为 3200000040252）批准的 130 点坐标所圈范围。 矿井内在专用铁路，经庞庄矿在夹河寨车站与西陇海线相连，矿井南北侧均有公路， 东与 307 公路相连，可直达连云港.西南和徐沛路相连,直达徐州市和丰沛县.矿南有高速 公路直达上海。水路在矿区东约 3.5 公里有京杭大运河,有八个港口码头，北经微山湖， 南下顺水可到达江浙各地。矿区东北部频临微山湖,京杭大运河、顺堤河，斜穿井田北翼， 井田南部有桃园河，其流向由西向东流入京杭大运河，还有一支流入井田深部与顺堤河 接通。微山湖面积约 6442 平方米，湖水长年标高+31 米至 33 米，最高洪水位+36.92 米。 太原理工大学继续教育学院 毕业实习报告 5 太原理工大学继续教育学院 毕业实习报告 6 1.1.21.1.2 地形地貌地形地貌 本区属黄河冲积平原，主要有农田和村庄，矿南门有水净化厂，砖厂两个,重要的是 与本矿相连的柳新坑口发电厂，占地面积约 150 亩，有四个冷却塔塔直径在 50 米高 40 米，烟筒两个高在 100 米以上。在井下设计时应充分考虑到地面建筑物应留的保护煤柱 和采取的措施。含煤地层被第四系冲积层覆盖，地势平坦。地面标高在+32+36m 之间， 西南高东北低，坡度约二千分之一。井田的东南部有寒武系和奥陶系地层构成的小山。 1.1.31.1.3 气象及地震烈度气象及地震烈度 根据徐州气象台汇编资料，本区属南温带的鲁淮区，具有长江流域和黄河流域的过 渡性，区内气候温和，年降雨量尚充沛，冬寒干燥，夏热多雨，春秋季短，常有寒潮， 霜冻，冰雹，旱风等气候。 降雨量：全年降雨量平均为 859.13 毫米，其中七、八、九月份为主要降雨月份，占 年降雨量的 59%，最大雨量是 1982 年 7 月 22 日，雨量达 225.5 毫米。 气温：年平均气温为 14.1 度，最低为一月份，平均气温为-0.3 度，最高气温为 7 月 份，平均气温为 26.9 度，日最高气温 1972 年 6 月 11 日，达 40.60 度，最低气温在 1969 年 2 月 6 日，达-22.6 度。 风向和风速：全年以偏东风为多，约占 16 个方位的三分之一，年平均大于或等于 8 级大风日数，4 月 26 次，6 月 18 次，最大风速 17 米/秒。 霜雪：霜降期一般在十一月至次年的三月，历年年积雪平均 60 天，最 大积雪深度 1969 年 2 月达 247 毫米。 地震：徐州市附近，从公元前 170 年至公元 1983 年，有史可查的影响徐州的破坏性 地震有 4 次，其中公元 462 年，震中山东兖州，震级 56 级，1502 年，震中山东濮城， 震级 56 级，1668 年，震中山东莒县郯城、震级 8.5 级；1937 年，震中山东荷泽， 震级 7 级，1983 年又发生过 5.6 级地震，本矿区处于地震影响范围以内，按省建委， “苏 建抗汤（1989）第 372 号文”本区建筑物按地震烈度 7 度设防， ，重要建筑物（如井架、 绞车房等）按 8 度设防。 1.1.41.1.4 矿井电源矿井电源 本矿井电源直接取自柳新矿坑口火力电厂，该电厂与本矿井相邻，位于井田东边。 设计装有 120 变压器两台，电压为 22011035，现已建成送电。第二电源来自于柳新 井东 10Km 处矛村发电厂。 1.2井田地质特征井田地质特征 1.2.1.2.1 井田地质概况井田地质概况 地质构造：徐州地区在大地构造上属华北地台的鲁西隆起区的部分，位于中国东部 新华夏系第二隆起带的西侧与秦岭昆仑纬向复杂构造带的交汇地区，北自沛县断层，南 至蒙城断层，东自郯庐断层，西至安徽的淮北煤田。柳新井田位于九里山煤田盆地的东 翼边缘，井田总体为一单斜构造，单斜上发育有次级的向斜和背斜，煤层走向从南向北， 由近南渐变为北东向，地层倾角中深部较缓 9-22 度，浅部露头较陡 2540 度，北翼 0 太原理工大学继续教育学院 毕业实习报告 7 线附近，近于直立，该区断层较发育，又火成岩侵入。 井田总体为一单斜构造，单斜上发育有次级的向斜和背斜，煤层走向从南向北，由 近南北渐转变为北东向，地层倾角：1220 1.2.2 地层地层 井田内地层均被第四系冲积层覆盖，含煤地层为上石炭统太原组、下二迭统山西组 和下石盒子组，地面标高在+36 左右，井筒标高+36。井田走向长度最大 4.4km，倾斜方 向最大长度 4km，水平面积 16.7 km2。井田内煤层赋存稳定，可采煤层 2 层（3 号、9 号） ， 主要可采煤层为 3 号煤层。井田可采储量约 168.3Mt，矿年产 1.2Mt，为大型矿井，服务 年限为 52.2a。 井田内下层的 9 号煤层作为后期开发。设计中只针对 3 号煤层。在井田范围内，3 号 煤层赋存稳定，平均倾角 12，矿井相对瓦斯涌出量为平均 4.69 m3/t。煤层有自然发火 危险，煤尘无爆炸性。 井田内揭露奥陶系、石炭系、二迭系、第四系地层。发育有运河向斜、运河背斜、 新桥工人村向斜、陈庄赵庄南背斜、柳新宽缓背斜；另外有垞 1、垞 13、F27-2等大 中型断层 13 条，具有相互切割交叉现象，至目前为止已揭露中小型断层 1200 余条，每 平方公里达 201.5 条，通过预测中小型断层将是影响矿井深部开采的主要地质因素之一。 煤层赋存条件差，其赋存状态呈现鸡窝状、串珠状、藕节状等， 与中小断层及褶皱相互 迭加、变薄、分叉、合并、尖灭等现象，主要煤层 1、2 煤均有不同程度的变薄现象。 1.2.31.2.3 褶皱及断层褶皱及断层 本区褶曲主要有运河向斜和运河背斜，位于 0-4 线之间，轴向均为 NE60左右；新 桥工人村向斜和陈庄赵庄南背斜,位于 5-1 线以南，轴向均为 NE38 本区断层稀少，经钻探发现 2 条： 垞 1：正断层，走向 NE520，倾角 6266，落差 0100m。 垞 2：正断层，走向 NE1530，倾角 6466，落差 060m；且两断层都在井 田北翼上边界，对于回采无大影响。 在 5-1 线以北，火成岩侵入到太原组地层的不同段中。火成岩呈岩脉侵入到井田煤 系地层后，在山西组 910 煤、太原组 57 灰、21 煤23 煤三个层位顺层侵入，呈近 似岩床的变状，且具有由下到上，由东北到西南逐渐减弱趋势。火成岩侵入对煤层没有 造成甚大影响。 该层总厚 35.61109.99m，以不整合关系覆盖在各煤系地层之上，根据岩层含水性， 可分为三个含水层段，二个隔水层段。顶部含水层段，厚 512m，以粉砂土为主，直接 受大气降水和地面水的补给；上部隔水层，厚 618m，以灰黑粘土和灰黄色砂质粘土为 主，含水性和透水性都很差，有隔水作用。中部砂层段，厚 0.84.5m，遇水流动，含水 性和透水性都较强，是中部主要含水层之一。下部砂浆粘土层，厚 1530m。底部粘土砂 太原理工大学继续教育学院 毕业实习报告 8 浆含水层段，厚 1030m，为黄褐色、灰白色、灰绿色粘土，是底部的主要含水层之一， 含水性和透水性都较强，但在井田东北部深段第四系底部有 517m 厚的灰绿色及灰黄色 的粘土层，对第四系向下垂直渗透起到一定的阻水作用。 下石盒组：总厚 200230m，其中含水层有砂岩 56 层，厚 40 余米，是裂隙承压水， 含水性小，透水性弱，矿井涌水量一般为 4287m3/h。 山西组：地层总厚 115125m，其中砂岩有 34 层，厚 5080m，砂岩间夹有泥岩， 砂质泥岩构成层间裂隙承压水，单位涌水量小于 0.1dm3/s.m，水量一般为 3573m3/h。 太原组:总厚 120180m，其中分布着 13 层裂隙岩溶化的薄层石灰岩，各层灰岩厚度 为 0.214m 不等，第四、十、十二层最厚。各层灰岩之间赋存着泥岩、砂质泥浆等隔水 层，水力联系差。 本溪组:平均厚 25.35m，由紫色铁质泥岩、灰岩、泥灰岩组成，裂隙少，底部有厚 10m 的紫色铁质泥岩，是良好的隔水层。 白土组地层，主要有隐晶质白云质灰岩夹铅土岩组成，大部分裂隙不发育，有一定 的隔水作用。 1.2.41.2.4 水文地质特征水文地质特征 本区揭露最深为水勘 2 孔，厚 118.64m，为马家组地层，质纯、性脆，溶洞发育裂 隙多，是一个含水丰富的含水层，单位：涌水量为 5.605dm3/s，渗透系数为 6.773m3/d。由于有本溪组和白土组约 80m 的相对隔水层相隔，在正常情况下对煤炭开采 无影响。 矿井涌水量正常为 429.6m3/h；最大为 646.6m3/h。 1.3煤层特征煤层特征 1.3.1 煤层煤层 本井田含煤地层厚为 486 m，含煤 1418 层，局部达 20 层。可采及局部可采煤层 5 层，编号为 3、9、17、20、21 煤，总厚 8.39 m，含煤系数 1.79%。其中下石盒子组地层 厚 207 m，含可采煤层 3 煤，平均厚度 10 m，含煤系数 2.21%；山西组地层厚 131 m，含 局部可采煤层 9 煤，平均厚 5 m，含煤系数为 1.37%；太原组地层厚 148 m，含局部可采 极薄煤层 17、20、21 煤，平均总厚 2.01 m，含煤系数为 1.36%。 (1)太原组含煤地层 本组地层厚 104170 m，平均 148 m。井田内地层厚度较稳定， 沿走向方向变化小，沿倾向方向，浅部及露头受风化剥蚀严重，向下趋于稳定。太原组 地层主要由灰岩、砂质泥岩、泥岩、砂岩及煤组成，根据煤岩层组合特征，分为上、下 两段。下段：为含煤段，厚 85 m，含灰岩 8 层(613 灰)，含煤 1112 层，编号为 1122 煤。本段旋回结构明显，界面清晰，为湖泊相一泥炭沼泽相一浅海相沉积。灰岩 多为隐晶质，含大量的动物化石碎屑，砂质泥岩、泥岩中多含植物化石。其中，12 灰厚 度较大，一般为 89 m；11 灰顶板为灰黑色砂质泥岩，厚 11 m，井田内稳定，厚度变化 小，为本组标志层；67 灰之间含煤 2 层，即 11、12 煤，910 灰之间含煤 5 层，编号 为 1519 煤。上段：为无煤段，厚 63 m，由湖泊相一浅海相组成，为不完整沉积旋回， 太原理工大学继续教育学院 毕业实习报告 9 以灰岩、砂质泥岩、泥岩和砂岩为主。其中，1、2 灰较薄，表面粗糙，富含动物化石， 中间夹 1.0 m 厚的泥岩；4 灰厚度大，一般在 12 m 以上，含燧石结核，本区稳定，特征 明显，易识别和对比。 (2)山西组含煤地层 本组地层为一套由海相向陆相逐渐过渡的碎屑沉积，厚 95.9170 m，平均 131 m。以砂岩、砂质泥岩、泥岩和煤层为主，其中，砂岩占 38.9%， 砂质泥岩 46.8%。井田内地层较稳定，沿走向方向厚度变化小，沿倾向变化较大，主要表 现在露头附近受风化剥蚀严重。另外，井田东北部向韩桥、白集矿方向有变薄趋势，305 孔揭露厚度为 107 m，权 60 孔为 95.9 m。 根据岩性岩相特征，本组地层可分为三段： 下段：总厚 59 m，岩性为灰灰白色砂 岩、深灰色砂质泥岩、泥岩、砂泥岩互层及煤层。除底部海相泥岩(厚 14 m)外，自下而上 构成三个沉积旋回。第、旋回，厚度分别为 30 m 和 7 m，均由砂洲砂坝相一泥炭沼 泽相一滨海湖泊相构成；砂岩为细中粒，块状构造，含有较多菱铁矿，斜层理发育， 厚度大，较稳定；第旋回中上部一般含煤 2 层，即 9、10 煤，9 煤为本区主采煤层之一， 10 煤为极不稳定薄煤层；第旋回顶部含 8 煤，为较稳定薄煤层，不可采，顶板为 1.0 m 左右致密砂质泥岩。第旋回，厚 8 m，为河流相一泥炭沼泽相沉积，岩层层序为砂岩、 砂质泥岩、7 煤；砂岩为灰浅灰色，细中粒，含菱铁矿斑点，斜层理发育，局部呈互 层状，顶部为 7 煤，极不稳定，不可采，顶板常为厚砂岩，为一不完整沉积旋回。中段： 厚 48 m，由河流相沉积开始，至湖泊相结束，为一完整旋回，即第旋回，底部为砂岩， 厚 28 m，灰灰白色，中粗粒，斜层理发育，井田内厚度稳定，俗称山西组厚砂岩， 约占该旋回厚度的 60.4%。向上为灰深灰色砂质泥岩，含砂量稍大，顶部常为灰深灰 色泥岩、砂质泥岩，夹有 5、6 煤，极不稳定，不可采。上段：厚 24 m，由砂岩、砂质泥 岩、泥岩组成，构成河流相一湖泊相不完整旋回，即第旋回，底部一般为 56 m 灰 白灰绿色细中粒砂岩，上部为紫红色、杂色、灰色砂质泥岩、泥岩。 (3)下石盒子组含煤地层 本组为内陆河床相湖泊相沉积，岩性由砂岩、砂质泥岩、 泥岩及煤组成，厚 157231 m，平均 207 m。井田内沿走向方向厚度变化小，沿倾向变 化较大，南部及露头受风化剥蚀严重，至-300 m 水平向下趋于稳定。根据岩性岩相特征， 本组地层分为两段：下段：厚 57 m，自下而上组成三个沉积旋回。第旋回，厚 28 m， 由河床相砂岩和湖泊相砂质泥岩组成，为一不完整旋回；砂质泥岩为灰深灰色，含砂 不均，块状，中部夹黑色泥岩，一般厚为 1.0 m 左右，有时含煤屑；砂岩为浅灰乳白色， 以石英为主，中粗粒，泥质胶结，磨园度差，底部含砾石，俗称分界砂岩，平均厚 15 m，东翼采区厚度大、稳定，北翼采区一般为 725 m，沿走向方向，平面上呈条带状厚 薄相间分布。第、旋回均由河床相一湖泊相一泥炭沼泽相一湖泊相组成，厚度分别 为 16 m 和 9 m，其中，第旋回中上部含煤 2 层，即 3、4 煤，3 煤为本区主采煤层，4 煤为较稳定薄煤层，不可采；第旋回上部含煤 1 层，即 1 煤，顶板为 1.0 m 的砂质泥岩， 底部砂岩一般为 5 m 左右。上段：厚 150 m，由河床相至湖泊相组成的两个不完整沉积旋 回，即第、旋回。第旋回厚 32 m，不含煤，下部为灰灰白色细中粒砂岩，厚 21 m，斜层理发育，泥质胶结；上部砂质泥岩为灰深灰色，含砂量稍大，富含植物化 石。第旋回，平均为 118 m，底部约 20 m 厚的灰灰白色细砂岩，中粒，厚度稳定， 上部为灰深灰色、紫色、杂色砂质泥岩、泥岩，局部夹薄层灰绿色细砂岩。 太原理工大学继续教育学院 毕业实习报告 10 表 1.3 柳新煤矿可采煤层一览表 见煤点缺失点 两极厚度 （m）煤层 编号 穿层 点数 可采 不可 采 沉缺断缺 可采 指数 变异 系数 （%） 平均厚度 （m） 结 构 类 型 3104102212510 简 单 稳 定 9663817830.8335.4 0.37.1 5 简 单 较 稳 定 173516190.4743 0.071.09 0.59 简 单 不 稳 定 2036241110.6742 0.251.02 0.69 简 单 不 稳 定 212416620.6439 0.081.69 0.73 简 单 不 稳 定 (4)对可采及局部可采煤层的评价 柳新井田共发育可采、局部可采煤层 5 层，根据煤田资源勘探规范和矿井 地质规程规定，对各煤层稳定程度评述如下： 下石盒子组 3 煤：3 煤全区可采，平均厚度 10m，可采性指数 1.0，变异系数 25%，结构简单，仅局部含 12 层夹矸，煤层稳定，厚度变化小，属稳定全区可采 的厚煤层。 山西组 9 煤：9 煤可采性指数为 0.83，变异系数 35.4%，平均煤厚 5 m，结构 简单，该层可采面积占井田面积的 63%，主要分布在第 7 线以北，可采区内，煤层较 稳定，厚度变化小，综观本区，9 煤属较稳定局部可采的中厚煤层。 太原组煤层：17 煤厚 0.59 m，可采性指数为 0.47，变异系数为 43，根据本 区资料和原涟水县金场矿的实际开采，厚度在 0.6 m 左右，属不稳定局部可采极薄煤 层。20 煤平均厚 0.69 m，可采性指数为 0.67，变异系数为 42%，结构简单，属不稳 定局部可采的极薄煤层。21 煤平均厚 0.73 m，可采性指数 0.64，变异系数为 39%， 属不稳定局部可采的极薄煤层。 伪顶：灰黑色泥岩或炭质泥岩，常与煤层分界不清，多缺失，极易冒落，平均厚 0.05 m。 直接顶：以砂质泥岩、泥岩为主，深灰色，致密块状，含砂量由下向上逐渐增大， 中上部含大量完整植物化石，裂隙发育，硬度为 3 度，易冒落，平均厚 2.5 m。井田南北 翼岩性差别明显；南翼以砂质泥岩为主，局部为泥岩或灰白色细中粒砂岩，厚 13 m，最厚可达 8 m 左右；北翼多为泥岩，含砂量小，易碎，顶板压力大，工作面支护困难。 综上所述，其顶板分类定为类。 老顶：灰白色砂岩，细中粒，块状，泥、钙质胶结，磨园度中等，斜层理发育， 太原理工大学继续教育学院 毕业实习报告 11 裂隙较发育，常与第二层砂岩合并，不易冒落，厚度 2.56.6 m，平均 4.5 m。 直接底：灰色泥岩或砂质泥岩，局部含砂量较高，含植物根化石和泥质结核，偶有 底凸，易碎，抗压性差，遇水易膨胀，底部为 4 煤，局部夹 0.51.0 m 的灰白色细砂岩， 厚 0.074.0 m。 老底：灰色砂质泥岩或互层，呈互层时，一般为 3 m 左右，为砂质泥岩时，厚度大， 有时可达 10 m 以上，局部夹煤屑或极薄炭质泥岩，该岩石与下部泥岩分界不明显。 灰白色硅质中粒长石石 英砂岩 灰色泥质细砂岩 煤（6） 深灰色泥质细砂岩 深灰色粉砂岩 灰黑色泥岩 煤（4） 灰色粘土岩 深灰色粉砂岩 灰色石灰岩（二） 煤（5） 灰色粘土岩 灰黑色粉砂岩 灰白色钙质中砂岩 灰黑色泥岩 深灰色粉砂岩 灰色硅质中砂岩 灰黑色粉砂岩 3煤 深灰色粉砂岩 深灰色粉砂岩 岩 石 名 称 灰色粉砂岩 煤（2） 灰色粘土岩 深灰色粉砂岩 0.8513.417.00 2.368.80 01.07 03.59 3.0015.87 4.547.38 00.63 01.70 2.657.03 01.85 00.63 0.601.96 3.80 1.60 0.64 5.10 0.30 1.20 0.54 0.20 1.10 6.70 5.50 015.52 3.60 0.577.03 0.131.98 0.202.60 1.608.31 9.510.5 04.09 2.2734.31 0.255.16 3.50 2.26 4.70 0.84 10.5 2.90 12.13 1.80 一般厚度（m)两极厚度（m) 09.30 06.50 01.84 0.502.64 0.658.05 0.80 2.30 0.55 4.30 3.50 图 12 煤层综合柱状图 太原理工大学继续教育学院 毕业实习报告 12 1.3.2 煤层开采技术条件煤层开采技术条件 瓦斯：瓦斯：从钻孔取样和井下实测资料分析，下石盒子组瓦斯高于山西组和太原组，同一 煤层深部高于浅部。且瓦斯分布于煤层顶板岩性和裂隙程度有关，当煤层顶板为砂岩， 且裂隙比较发育、瓦斯含量低。从本矿历年来瓦斯绝对和相对涌出量可以看出。瓦斯相 对涌出量均小于 10m/t.d，本矿属于低瓦斯矿井。 煤尘：煤尘：各煤层均有爆炸危险，特别是 20、21 号煤爆炸危险性更大。故在生产中要积 极采取消尘措施，严禁干打眼，采掘工作面和其它巷道要定期洒水，运输机转载处要有 喷雾洒水，同时加强“一通三防”把煤尘降到最低点，杜绝煤层事故发生。 煤的自燃：煤的自燃：综合我矿及邻近矿区资料，我矿各煤层均属于易自燃煤层，自燃发火期 3-6 个月，煤层发火原因很多，主要为浮煤过多、采空区封闭不严以及工作面推进过慢而 引起。 地温：地温：据中科院地质研究所地热组资料，恒温带深度 25-30m，温度为 16.6，根据 钻孔测温资料分析，各钻孔地温曲线图均为增温型曲线。即地温随深度增加而增加，且 基本呈线性关系。地温率为 41.99-51.25m/，平均 45.15m/。 太原理工大学继续教育学院 毕业实习报告 13 第二章第二章 井田境界和储量井田境界和储量 2.1 井田境界井田境界及划分及划分 矿井东及东北部以矛村断层及煤层露头为界，西部及南部为人工境界。因而开采上 限和下部边界没有扩大的可能性。 井田的走向长度、倾斜长度、井田的水平宽度及井田的水平面积数值见表 2-1。 表表 2-1 井田尺寸井田尺寸 井田走向长度(km)井田倾斜长度(km) 最大最小平均最大最小平均 井田水平宽度 (km) 井田水平面积 (km2) 4.54.04.24.23.84.094.017.19 井田赋存状况示意图如图 20530500 20530500 20531000 20531000 20531500 20531500 20532000 20532000 20532500 20532500 20533000 20533000 20533500 20533500 20534000 20534000 20534500 20534500 20535000 20535000 20535500 20535500 20536000 3800000 3800000 3800500 3800500 3801000 3801000 3801500 3801500 3802000 3802000 3802500 3802500 3803000 3803000 3803500 3803500 3804000 3804000 3804500 3804500 3805000 3805000 3805500 3805500 3806000 3806000 3806500 3806500 3807000 3807500 3807500 3 F9 H = 0 90 70 80 FH2 H=0 100 35 90 H=10-70 80-85 H = 0 - 40 75 - 80 H = 10-70 85-90 井田赋存状况示意图 2.1.1 储量计算基础储量计算基础 1.根据柳新矿区井田地质勘探报告提供的煤层储量计算图计算； 2.依据煤炭资源地质勘探规范关于化工、动力用煤的标准：计算能利用储量的煤 太原理工大学继续教育学院 毕业实习报告 14 层最低可采厚度为 0.8m，原煤灰分不大于 40%。计算暂不能利用储量的煤层厚度为 0.7 0.8m； 3.依据国务院过函（1998）5 号文关于酸雨控制区及二氧化硫污染控制区有关问题 的批复内容要求：禁止新建煤层含硫份大于 3%的矿井。硫份大于 3%的煤层储量列入 平衡表外的储量； 4.储量计算厚度：夹石厚度不大于 0.05m 时，与煤分层合并计算，复杂结构煤层的夹 石总厚度不超过每分层厚度的 50%时，以各煤分层总厚度作为储量计算厚度； 5.井田内主要煤层稳定，厚度变化不大，煤层产状平缓，勘探工程分布比较均匀，采 用地质块段的算术平均法。 6.煤层容重：3 号煤层容重为 1.37t/m3。 7.煤层最小可采厚度为 0.8m。3 号煤层最小可采厚度为 9.0m，最大可采厚度为 11m，平均 10m。 (1)井田走向和倾向尺寸 柳新矿井田走向最大长度约为 4.5km，最小约为 4.0 km，平均约为 4.2km；井田的倾 斜长度最大为 4.2km，最小约为 3.8 km,平均为 4.09 km。 (2) 井田面积 井田面积可用下式计算： S=LH/cos （2-1） 式中： L井田走向平均长度，km； H井田倾向水平平均长度，km； 井田内煤层平均倾角，； S井田面积，km。 2.1.22.1.2 矿井工业储量矿井工业储量 矿井主采煤层为 3 号煤层，采用地质块段法。 3 号煤层工业储量计算 根据地质勘探情况，将矿体划分为东部和西部两个个块段，在各块段范围内，用算 术平均法求得每个块段的储量，煤层总储量即为各块段储量之和。块段划分如图 2.2 所示。 太原理工大学继续教育学院 毕业实习报告 15 F9 H = 0 90 70 80 FH2 H=0 100 35 90 H=10-70 80-85 H = 0 - 40 75 - 80 H = 10-70 85-90 图图 2.2 地质块段划分地质块段划分 1、矿井工业储量 矿井工业储量可用下式计算 Zgj=mirisi 式中： mi第 i 煤层平均厚度，m； ri第 i 煤层容重，t.m-3； si第 i 煤层工业储量，万吨； 2、矿井可采储量 矿井可采储量采用下式计算 Zki=（ZdiP）Ci 式中 Zgi第 i 煤层工业储量，万 t； P煤柱损失，取煤层工业储量的 15%，万 t； Ci带区采出率，薄煤层不应小于 85%，中厚煤层不应小于 80%，厚煤层不应小于 75%。 太原理工大学继续教育学院 毕业实习报告 16 Zki第 i 煤层可采储量，万吨。 由图计算各块段面积、倾角、煤厚、工业储量分别为： 表表 2.2 三煤工业储量计算表三煤工业储量计算表 块段倾角（）煤厚（m）面积（）工业储量(t) A361084653713599771 B34105415628490427 C43103924256972993 D2210110498315491702 E1610385398252118743 F11102324693078573 G111029406161245646 H9104274391562590108 合计：16279168168457865 合计工业储量为 16845.7865 万 t。 2.22.2 矿井可采储量矿井可采储量 矿井建井初期的保护煤柱包括井田边界煤柱、工业广场煤柱、铁路保护煤柱、风氧化 带保护煤柱和断层保护煤柱。 2.2.12.2.1 安全煤柱留设原则安全煤柱留设原则 1、工业场地、井筒留设保护煤柱，对较大的村庄留设保护煤柱，对零星分布的村庄 不留设保护煤柱； 2、各类保护煤柱按垂直断面法或垂线法确定。用岩层移动角确定工业场地、村庄煤 柱。岩层移动角为 75，表土层移动角为 45； 3、维护带宽度：井筒 20m； 4、断层煤柱宽度 40m，南部及东部井田边界煤柱留 25m，北部断层边界留 40m，南 部及西部煤层露头边界留 30m； 5、工业场地占地面积，根据煤矿设计规范中若干条文件修改决定的说明中第十 五条，工业场地占地面积指标见表 2.3。本矿井工业广场占地为 2.4 公顷，沿倾向 600m， 太原理工大学继续教育学院 毕业实习报告 17 沿走向布置 400m。 表表 2.3 工业场地占地面积指标工业场地占地面积指标 井 型（万 t/a）占地面积指标（公顷/10 万 t） 240 及以上1.0 120-1801.2 45-901.5 9-301.8 2.2.22.2.2 矿井永久保护煤柱损失量矿井永久保护煤柱损失量 1、工业广场保护煤柱 工业广场长 600m，宽 400m，围护带 15m，压煤面积为 1001419m2，压煤量为 1184 万 t。工业广场保护煤柱如图 2.3 所示 工业广场煤柱平面积：8440.7029 图图 2-3 工广保护煤柱示意图工广保护煤柱示意图 太原理工大学继续教育学院 毕业实习报告 18 2、南部及西部煤层露头煤柱 煤柱留 30m，压煤面积为 269013m2，压煤量为 368.5478 万 t。 3、南部及东部井田边界煤柱 煤柱留 25m，压煤面积为 158546.17m2，压煤量为 217.208 万 t。 4、北部断层井田边界煤柱 煤柱留 40m，压煤面积为 193189.1643m2，压煤量为 264.669 万 t。 5、井田内断层煤柱 煤柱留 40m，垞 1 断层压煤面积为 357109.56m2，压煤量为 489.239 万 t； F1 断层压煤面积为 203606.3968m2，压煤量为 278.9 万 t； F2 断层压煤面积为 178861.31m2，压煤量为 245.04 万 t； 压煤总计共：1012.518 万 t。 6、井筒保护煤柱 主、副井井筒保护煤柱在工业广场保护煤柱范围内，中央风井井筒保护煤柱在工业 广场保护煤柱范围内，故井筒保护煤柱损失量为 0。各种保护煤柱损失量见表 2.4。 表表 2.4 保护煤柱损失量保护煤柱损失量 煤 柱 类 型储 量（万 t） 井田边界保护煤柱850.4248 断层保护煤柱1012.518 三煤工业广场保护煤柱1184.6 九煤工业广场保护煤柱1265.3 井筒保护煤柱0 合 计43128425 2.2.32.2.3 矿井实际可采储量矿井实际可采储量 矿井可采储量是矿井设计的可以采出的储量，可按下式计算： Zk = （Zg-P）C （2.5） 式中： Zk矿井可采储量，万 t； Zg-矿井的工业储量，万 t； P保护工业场地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物、大断层等留设的永久保护 煤柱损失量，万 t； C采区采出率，厚煤层不小于 0.75；中厚煤层不小于 0.8；薄煤层不小于 0.85；地方 小煤矿不小于 0.7。 太原理工大学继续教育学院 毕业实习报告 19 则，矿井设计可采储量：Zk =16845.78656-43128425=8773.0607（万 t） 其中第一水平-550m 以上矿井储量汇总表见表 2.5。 表表 2.5 矿井储量汇总矿井储量汇总 水平工业储量（万 t）煤柱损失（万 t）可采储量（万 t） -55016845.786564312.84258773.0607 第三章第三章 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 3.1 矿井工作制度矿井工作制度 根据煤炭工业矿井设计规范相关规定，确定矿井设计年工作日为 330 天，工作 制度采用“三八”制，每天三班作业，二班生产，一班准备，每班工作 8 小时。井下同时作 业的最多人数为 400 人，综采面同时工作最多人数 55 人。 矿井每昼夜净提升时间为 16 小时。 3.23.2 矿井设计生产能力及服务年限矿井设计生产能力及服务年限 3.2.13.2.1 矿井设计生产能力矿井设计生产能力 柳新井田储量丰富，煤层赋存稳定，顶底板条件好，断层褶曲少，倾角小，厚度变 化不大，开采条件较简单，技术装备先进，经济效益好，交通运输便利，市场需求量大， 宜建大型矿井。 通过对本矿井井田地质资料和储量表的详细分析，确定本矿井的设计年生产能力为 120 万 t。 3.2.2 矿井服务年限矿井服务年限 矿井服务年限必须与井型相适应。 矿井可采储量 Zk、设计生产能力 A 矿井服务年限 T 三者之间的关系为： （3.1） 式中: T矿井服务年限，a； Zk矿井可采储量，万 t； A设计生产能力,万 t； K矿井储量备用系数，取 1.4； 则，矿井服务年限为： T =8773.0607/1201.4 =52.2 a 符合煤炭工业矿井设计规范规定。 T= Zk A*K 太原理工大学继续教育学院 毕业实习报告 20 第四章第四章 井田开拓井田开拓 4.1 井田开拓方式井田开拓方式 柳新矿井采用立井开拓方式，共有 3 个井筒，分别为主立井、副立井、回风立井， 两进一回通风方式。 4.1.1 主井主井 位于矿井工业场地，担负全矿井 120 万 t/a 的煤炭运输兼进风主井。井筒采用立井形 式，圆形断面，净直径为 6.5m，净断面面积 33.18，井筒内装备两对 12 吨的箕斗，多 2 m 绳摩擦提升机，井壁采用混凝土砌碹支护方式。此外，还布置有检修道、动力电缆、照 明电缆、通讯信号电缆、人行台阶等设施。 4.1.24.1.2 副井副井 副井井筒采用立井形式，圆形断面，净直径为 7.5m，净断面面积为 44.18，井筒 2 m 内装备一对 1.5t 吨矿车双层四车罐笼，和一个带平衡锤的加宽双层四车罐笼，井壁采用 混凝土砌碹支护方式，井筒主要用于进风、提料、运人、提升设备、矸石等。采用金属 罐道梁，行钢组合罐道，端面布置，罐道梁采用通梁式布置方式。副井内除装备罐笼外， 还设有梯子间作为安全出口，并设有管子道、电缆道。 4.1.34.1.3 风井风井 风井井筒采用立井形式，回风，圆形断面，净直径为 6.0m，净断面面积为 28.27，采用混凝土支护方式，井壁厚度为 400mm，备有安全出口。 2 m 4.24.2 井底底车场井底底车场 井底车场为卧式环行井底车场，主、副井距主要运输大巷较近，可利用主要运输大 巷做绕道回车线及调车线，从而节约的车场的工程量，调车也比较方便。井底车场布置 有煤仓（其容量为矿井提升设备两小时的提煤量） 、清理撒煤硐室、皮带上仓斜巷、箕斗 装载硐室、中央水泵房、中央变点所、水仓、等候室以及调度室等。 4.34.3 主要开拓巷道主要开拓巷道 柳新矿矿井为单水平开采，主要开拓巷道服务年限长；煤层易自燃，自燃发火期为 13 个月；煤尘无爆炸危险性。决定将运输大巷、轨道大巷和回风大巷均布置在底板砂岩 中。主要开拓巷道均采用半圆拱形断面，锚喷支护，掘进工艺为炮掘。 太原理工大学继续教育学院 毕业实习报告 21 第五章第五章 准备方式准备方式带区巷道布置带区巷道布置 5.15.1 煤层地质特征煤层地质特征 5.1.1 带区位置带区位置 矿井首采带区位于井田东部-550 水平带区部分，西以瓦 1 断层为界，东以井田边界 为界，南以井田边界为界，北以-550 等煤层等高线为界。带区东西走向平均长约 1.014 km，南北倾向长平均约 2269 m，带区垂高 200 m。带区内布置一个综采工作面保产，工 作面长度 168m，同时布置一备用面，根据通风需要，一个工作面布置两条顺槽，综放工 作面生产能力为 3636t/d，每日推进度为 3.6m，采煤机选用MXA600/3.5采煤机，截深 0.3m，日进 6 刀。 5.1.25.1.2 带区煤层特征带区煤层特征 带区所采煤层为 3 号煤层，其煤层特征：3 煤结构简单，一般无夹矸，仅局部含 夹矸 12 层，主要分布在该煤层上部。井田内共有 5 个孔揭露 12 层夹矸，厚度 0.090.97m，实际仅-330m 水平以上 F13 与 F15 断层之间普遍存在 12 层夹矸，厚 0.11.4m，对回采影响较大。另外，垞、柳边界附近揭露小范围夹矸，厚 0.40.6m。 井田内 3 煤沿走向方向厚度变化小，局部出现变薄或增厚，沿倾向方向，靠近露头 处煤层变薄严重，向下变化幅度小，并趋于稳定。 带区平均瓦斯涌出量为 4.69m3/t，瓦斯涌出量较低。煤尘无爆炸性,有自燃倾向性，自 燃发火期为 1-3 个月。 5.1.35.1.3 煤层顶底板特征煤层顶底板特征 伪顶：灰黑色泥岩或炭质泥岩，常与煤层分界不清，多缺失，极易冒落，平均厚 0.05m。 直接顶：以砂质泥岩、泥岩为主，深灰色，致密块状，含砂量由下向上逐渐增大， 中上部含大量完整植物化石，裂隙发育，硬度为 3 度，易冒落，平均厚 2.5m。井田南北 翼岩性差别明显；南翼以砂质泥岩为主，局部为泥岩或灰白色细中粒砂岩，厚 13m，最 厚可达 8m 左右；北翼多为泥岩，含砂量小，易碎，顶板压力大，工作面支护困难。综上 所述，其顶板分类定为类。 老顶：灰白色砂岩，细中粒，块状，泥、钙质胶结，磨园度中等，斜层理发育，裂 隙较发育，常与第二层砂岩合并，不易冒落，厚度 2.56.6m，平均 4.5m。 直接底：灰色泥岩或砂质泥岩，局部含砂量较高，含植物根化石和泥质结核，偶有 底凸，易碎，抗压性差，遇水易膨胀，底部为 4 煤，局部夹 0.51.0m 的灰白色细砂岩， 厚 0.074.0m。 老底：灰色砂质泥岩或互层，呈互层时，一般为 3m 左右，为砂质泥岩时，厚度大， 太原理工大学继续教育学院 毕业实习报告 22 有时可达 10m 以上，局部夹煤屑或极薄炭质泥岩，该岩石与下部泥岩分界不明显。 5.1.45.1.4 煤层内主要地质构造和水文地质条件煤层内主要地质构造和水文地质条件 带区内地质构造简单，煤层整体呈中间高两边低的单斜构造，在此基础上发育了一 系列宽缓褶曲，造成煤层底板有小的波动，但变化不大，煤层倾角平均 25，局部 7。 井田中央沿南北走向贯穿整个井田有一相对倾角较大的瓦一断层。 综采放顶煤工作面最大涌水 量最大 4.17m3/min，正常涌水量为 0.5m3/min。 5.1.55.1.5 地表情况地表情况 各采区对应地面有零星坐落的几个村庄，村庄都不大，人口、户数少，搬迁费用相 对较少，采取全部搬迁措施。京杭大运河经过井田东部部，其他无大的地表水系和水体。 5.25.2 带区巷道布置及生产系统带区巷道布置及生产系统 5.2.15.2.1 初期开采位置初期开采位置 首采带区布置在接近井底车场的煤层中。 5.2.25.2.2 带区巷道布置带区巷道布置 带区内采用沿空掘进，跳采接替，所以分带之间不留煤柱。由于本矿煤层有自燃发 火倾向，必须将新的回采巷道与采空区有害气体等隔绝，所以留设 3m，煤墙。此种煤墙 不仅能够满足要求，与小煤柱相比非常易于维护。带区煤层集中巷将受采动影响，为了 便于维护，各分带在采到运输集中巷前 50m 时停采。首采一带区共分为 5 个分带，由于 边界不规整，推进长度从 2