采矿工程毕业实习报告.doc

毕业实习报告 通过三个月的煤矿认知实习，虽然时间很短，但我觉得学到的的经验却是 很宝贵的。我零距离的接触到了煤矿工作者的生活，从他们身上我学到了很多 东西。了解到做一名好矿工的不易，每一吨煤里都有这些矿工辛苦的汗水。三 班倒的工作制度把他们的生活规律完全被打乱，让他们不能有规律的饮食和休 息，有时为了井下生产连饭也顾不上吃，正是有了这些敬业的煤矿工作者的努 力，才有了今天平煤的强大发展。经过这次的实习，让我对矿工这个职业更加 肃然起敬，更想加入到他们的行列，成为一名优秀的矿工。同时也正是因为有 了这些尽职尽责的优秀矿工，才能有煤矿产业今天的欣欣向荣。 一、实习的目的和要求 1、实习目的 生产实习是学生将所学的专业知识与实际生产相结合的一次实践活动。通 过生产实习巩固和扩展所学的知识与技能；运用所学的知识去观测、调查、分 析矿井、化工、消防的安全管理技术和方法，以及在安全管理过程中还存在的 问题，对未来工作的内容有更进一步地了解；学习现场有关的组织管理知识和 经验，锻炼学生独立工作能力和从事科学科研的能力；为进一步学习本专业的 课程建立感性认识。 2、实习要求 生产实习要求学生在掌握矿井、化工、消防安全常识的前提下，应充分深 入现场，并跟班劳动，全面熟悉各项技术和管理业务。具体要求如下： (1)指导教师对实习工作全面负责。工作中应积极争取实习地点的领导及有 关人员的支持，调动学生的积极性，做好学生的思想工作和技术内容指导。督 促学生完成实习任务，并根据学生的实习态度，遵守纪律情况，独立工作能力 和实习效果评价学生成绩。 (2)遵纪守法，注意实习和路途中的安全。 (3)发扬团结友爱、互帮互助的精神，搞好团结，为胜利完成实习任务制造 良好的实习氛围。 (4)要虚心向现场工程技术人员及工人学习请教。 (5)学生要培养独立工作能力，独立思考、分析、研究问题的能力。 (6)必须在实习结束时，完成实习大纲所要求的实习内容，提交实习报告。 (7)学生在实习中违反纪律，不服从指挥，视情节轻重及本人态度按校规处 理。 二、实习内容 1、观看录像 在校内实验室，观看煤矿、化工、消防安全等方面的录像。针对不同的安 全事故，能进行初步分析，编写安全操作规程，提出对策措施。 2、矿井实习 （1）由煤矿安全管理部门对煤矿的安全状况作报告，熟悉实习矿井的全面 状况和各种生产系统，特别是开拓开采和矿井通风系统。了解矿区的地理位置、 交通情况、地形特征、气候条件、主导风向、最大风速降水量及历年最高洪水 位，了解煤炭的自燃性、含瓦斯性及煤尘爆炸性； （2）了解煤矿井下的“一通三防”。熟悉了解井下通风系统；熟悉了解井 下瓦斯抽排有关设施；熟悉了解井下防火、防尘、防水有关设施。 （3）学习实习矿井安全生产和“一通三防”等方面的先进技术和经验。 （4）了解矿井通风安全技术及管理人员的业务范围及职责，收集和学习通 风安全的有关技术资料。 3、机械安全实习 （1）参观前湾煤矿，听取相关技术人员机械安全生产的报告。 （2）熟悉机械生产过程中的各种危险有害因素，能够进行识别和风险分析。 （3）学习和掌握机械安全生产过程中的各种安全生产措施。 （4）学习和了解机械安全生产的各章规章制度和管理措施。包括岗位责任 制、交接班制度、安全管理制度等等。 三、实习时间 实习时间 2013 年 6 月 16 日-2013 年 9 月 16 日 四、实习地点 山西乡宁焦煤集团台头前湾煤业有限公司 五、实习人员 太原理工大学 2011 级采矿工程专业学生 六、实习内容 本次实习以采区巷道布置和采煤方法区队技术员为主，同时全面了解煤矿 矿井的开拓布置、矿井通风、矿井机械、矿井供电运输、提升、排水、压气等 系统，以及生产管理等方面的问题以其达到重点突出，全面了解的目的。 1 / 24 实习中应收集的资料及需要解决的问题如下： 目 录 第一章第一章 矿井概述矿井概述.1 1 第一节 矿区概况 .1 1 第二节 井田地质特征 .3 3 第三节 井田开拓方式 .1212 第二章第二章 开采范开采范围围和和生产能力生产能力.1616 第一节 开采范围及储量 .1616 第二节 生产能力与服务年限 .1616 第三章第三章 实习注意事项实习注意事项.1717 第四章第四章 实习总结实习总结.1919 1 / 24 第一章 矿井概述 第一节 矿区概况 一、实习矿井基本情况 山西乡宁焦煤集团台头前湾煤业有限公司位于乡宁县城西北 20km 台头村一 带，行政区划隶属乡宁县台头镇管辖。根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作 领导组办公室文件晋煤重组办发200985 号文关于临汾市乡宁县煤矿企业兼 并重组整合方案（部分）的批复，批准由原山西省乡宁县地方国营台头煤矿 前湾子坑口、原山西省乡宁县地方国营台头煤矿后湾子坑口、原山西乡宁南山 坡煤业有限公司和原山西乡宁柒壹煤业有限公司以及新增区兼并重组整合为山 西乡宁焦煤集团台头前湾煤业有限公司。批准开采 2 号10 号煤层，井田面积 为 14.352km2，经济类型为有限责任公司。该矿批准生产能力 900kt/a。 台头前湾煤业有限公司在井田内布置三个井筒，分别为主平硐、进风平硐、 回风立井。主平硐，净宽 3.9m，净断面积 11.41m2,倾角-3，斜长 1020m，井 筒内装备带式输送机和轨道，主要担负矿井主提升、辅助提升及运人进风任务， 不作为矿井安全出口；进风平硐，净宽 3.5m，净断面积 9.36m2,倾角-3，斜 长 900m，担负全矿井的进风任务，兼作矿井的一个安全出口；回风立井，净径 3.0m，净断面积 7.10m2,垂深 120m，井筒内装备封闭梯子间，担负矿井回风任 务并兼做矿井安全出口。 二、地形地貌 井田地处吕梁山脉南部，临汾盆地西缘。井田内地形复杂，沟谷发育，侵 蚀冲刷剧烈，沟谷多呈“V”字型，地表植被发育。地形总体态势为中部高、东 西两头低，最高点位于井田中北部木垣圪塔，标高 1548.5m，最低点位于井田 东北部沟谷中，标高 1081.4m，最大相对高差 467.1m。 三、水文 本区属黄河流域。黄河从乡宁县西南部边界流过，据龙门水文站 1957- 1963 年资料，最高洪水位 385.58m（1959 年），最低洪水位 379.13m。平时流 量 500-600m3/s，最大流量 21000 m3/s，最小流量 88 m3/s。以井田中部的天然 地表分水岭（断山岭）为界，西部为黄河流域鄂河水系，东部为黄河流域汾河 水系。 井田内无大的地表水体及河流，各沟谷均为季节性小沟，平时无水，雨季时短 期细流，雨停后很快变干，大雨洪水亦排泄迅速。西部地表水向西汇入鄂河向 2 / 24 西经乡宁县城，至万宝山汇入黄河。东部地表水向东汇集于台头河，经光华至 襄汾注入汾河，汾河向西于河津市禹门口汇入黄河。 四、气象及地震 本区为四季分明的温带半干旱季风型大陆性气候，风向夏季多东南风，冬 季多西北风。昼夜温差较大，据本县气象站近 10 年的观测资料： 年最低日平均气温-8.7，年最高日平均气温 10.2，年平均气温 9.5， 1 月份最冷，平均气温-5.4，7、8 月份最热，平均气温 22.1。 年最小降水量 380.6mm，最大为 700mm，多年平均降水量 508.5mm，降水量 主要集中在 7、8、9 月份。 年平均最小蒸发量 1519.6mm，最大为 2346.4mm，多年平均 1723.7mm，蒸发 量为降水量 3.39 倍。 霜冻期从 10 月下旬至翌年 3 月下旬，最大冻土深度为 53cm，无霜期 150 天 左右。 夏季多东南风，冬季多西北风，最大风速 18m/s。 本区历史上未发生过 V 级以上的地震，据乡宁县地震台资料，临汾洪洞大 地震曾波及本区。根据建筑抗震设计规范（GB50011-2010），乡宁属地震 设防烈度为 7 度区，设计基本加速度值为 0.10g 的第二组。 五、矿区经济概况及工业、农业生产情况 乡宁县经济以农业为主，主要种植玉米、小麦、谷子、薯类等，牧业以养 殖牛、羊为主，另有果树等经济林及药材等。工业以煤、焦等产业为主，此外 还有水泥、发电、冶炼等产业。近年来采矿业发展迅猛，成为本县的支柱产业， 本地煤矿众多，是乡宁县经济来源的主要之一。 六、电源、通信及水源条件 矿井现有供电线路为两回，一回 35kV 引自“管头”35kV 变电站 35kV 母线 段，架空线为 LGJ-120，供电线路为 10.2km；另一回 10kV 引自“台头”110kV 变电站 10kV 母线段，架空线为 LGJ-95，供电线路为 1.5km。 本区通讯网络发达，移动无线通讯网己实现“无缝覆盖”。 本矿生产生活用水水源取自工业场地内的深水井，水质尚好，可满足矿井 生活用水需求。矿井生活用水即利用原矿井供水系统。 3 / 24 第二节 井田地质特征 一、井田范围 井田内 1、2、9、10 号煤层，主要煤类为焦煤、瘦煤，井田内地层平缓， 煤层倾角 311。井田呈一不规则多边形，东西长约 7.80km，南北宽约 4.54km，井田面积 14.352km2，批采 2-10 号煤层，开采深度由 12701045m 标 高。 二、地层 井田位于鄂尔多斯盆地东部边缘河东煤田的南部边缘地带，河东煤田南部 地层出露较好。太古界和古生界寒武系主要分布于吕梁山南端边缘地带，在临 汾盆地西侧曹家庄乡西部一带的山地前缘有寒武系小范围分布；奥陶系主要分 布在区域东部自河底乡台头乡管头乡枣园绕褶至马头山断裂一带；石炭 系、二叠系下统主要分布在区域东北部马头山断裂以西、河底乡台头乡管 头乡枣园绕褶以东、西交口乡关王庙乡以北的范围内；二叠系上统及三叠 系分布在区域西部自河底乡台头乡管头乡枣园绕褶以西的大范围区域； 新生界零星分布于不同时代地层之上。 三、区域构造 井田位于河东煤田乡宁矿区北部台头（神角）精查区，横跨两个级构造 单元，即山西断隆和鄂尔多斯台拗。马头山断裂带和紫荆山断裂带是上述级 构造单元边界线。马头山断裂带东南为汾渭地堑，马头山断裂带一紫荆山断裂 带为山西断隆，紫荆山断裂带以西为鄂尔多斯台拗。本井田位于鄂尔多斯台拗 的中东部。 紫荆山断裂带：北起中阳县以南，向南经石楼、交口、隰县、蒲县、尧都 区、乡宁到禹门口，全长 196KM。在尧都区河底乡山根底村以北，断裂带呈南 北向北北西向延展的平行或斜列的逆断层组成，东盘为上升盘，出露地层为 太古界基底杂岩与寒武奥陶系灰岩，西盘出露地层为晚古生代煤系和中生代三 叠系。主断层面一般为东倾，倾角 6080，断距达千米以上，局部地段断 层面西倾，表现为正断层，反映了断层面具波状起伏的压性特征。断层带内岩 层陡立，局部倒转、揉皱、地层变薄、缺失，构造角砾岩，构造透镜体等十分 发育，表明该断层带经受过强烈的挤压作用。山根底以南，断裂带分成两支： 主平分支转向西南，经尧都区河底、乡宁县田家坡、吉家原、西坡到禹门口， 过黄河进入陕西省境内与马头山断裂相交，这即是所谓的乡宁断挠带，长约 80km。其构造特点分三段：第一段：由尧都区山根底村至乡宁县田家坡。主要 4 / 24 由平行或斜列的一系列走向 NE2030的断层组成，如冯南庄正断层、石灰 窑正断层、陈家沟正断层及高家坡逆断层等。这些断层规模中等，延展长一般 10km 以上，断裂带宽 530m。逆断层倾向南东，倾角 6080，东南盘向 西北盘逆冲。正断层倾向南东或北西，宏观上构成地垒或地垫。断距 100m 以上， 最大可达 200m，如高家坡逆断层，在下善沟中见奥陶系石灰岩逆冲在下石盒子 组之上。第二段：由乡宁县田家坡至西坡镇东南侧，为规模巨大的膝状挠褶带， 长 16km。该带走向北东，在不到 1km 的范围内地层产状由近水平变为直立，甚 至倒转，后又变为近水平状态。挠褶带由上平层、直立层、下平层组成，宽 120400m，田家坡一带小于 100m，西南端（西坡镇一带）撒开部位宽度可达 800 余米。上平层出露地层自中奥陶统到山西组，倾向北西，倾角 830， 并发育一系列次一级褶曲和断裂。直立层倾角 7085，部分直立、倒转， 并有强烈的挤压揉褶现象。西南端撒开部位倾角变缓，约 45左右。同一地层 的下降幅度最大可达数百米，在西南撒开部位变为 80100m，并逐渐消失。下 平层出露地层自上石盒子组到石千峰组，倾向北西，倾角近挠褶带稍大，远离 则愈平缓。第三段：由乡宁县西坡镇至河津市禹门口，以巨大的逆冲断裂为特 征。在河津市杜家沟村附近断层南东太古界基底杂岩仰冲在早古生代碳酸盐岩 之上，断中距达 400m 以上。断层下盘地层因受强烈挤压，地层产状倒转，次级 褶曲、断裂十分发育。紫荆山断裂带在山根底村的次要分支，折向南东，经秦 王山到峪里为马头山断裂所切，长约 16km，由 34 条落差不大，延伸不远的 正断层组成，其两侧均为奥陶系和石炭系，在地质和地貌特征上没有明显的差 异。 鄂尔多斯台拗：本区位于鄂尔多斯台拗的河东断凹之南部，出露地层以二 叠系上统和三叠系为主，新生界广泛分布，地形平缓，构造简单，大致呈向西 缓倾的单斜层，断裂极少，局部可见到一些褶皱、挠曲和波状起伏，如古驿 窑渠背斜，长 30 余 km，轴向 NNE，轴部为二叠系上统，翼部为三叠系。北西翼 倾角较缓，一般为 510；南东翼较陡，局部可达 30以上。 山西断隆：区域内出露的地层为太古界涑水群、寒武系、奥陶系和石炭系。 涑水群岩性和构造复杂变化很大；寒武系、奥陶系较简单，与下伏涑水群呈明 显不整合关系，石炭系与奥陶系为平行不整合接触，因剥蚀多残留在山顶，支 离破碎。 四、井田地质 井田位于河东煤田南部，乡宁矿区台头（神角）精查区南部，井田内大部 分被黄土覆盖，仅在井田沟谷中有基岩零星出露。井田内赋存的地层有奥陶系 中统峰峰组（O2f）、石炭系中统本溪组（C2b）、石炭系上统太原组（C3t）、 5 / 24 二叠系下统山西组（P1s）、下石盒子组（P1x）、二叠系上统上石盒子组 （P2s）和第四系（Q）。 1、地层 （1）奥陶系中统峰峰组(O2f) 为含煤岩系的基底。上段以石灰岩为主，局部泥质灰岩；下段以泥灰岩及 灰白色白云岩为主，并夹有石灰岩。本组厚度大于 100m。 （2）石炭系中统本溪组(C2b) 与下伏峰峰组地层呈平行不整合接触。厚度 5.78-50.69m，平均 26.43m， 为一套海陆交互相沉积，岩性下部以灰、灰白色铝土质泥岩为主，间夹中细粒 砂岩，底部铝质泥岩中含结核状、团块状黄铁矿层，其层位通常称为“山西式 铁矿”；上部含两层较稳定的石灰岩，间夹铝质泥岩、石英砂岩，局部夹煤线 或炭质泥岩。 （3）石炭系上统太原组(C3t) 自 K1石英砂岩底至 K7砂岩底之间的一段地层，厚度 52.1370.50m，平均 64.27m，与下伏本溪组地层呈整合接触。岩性主要是由灰黑色的中细粒砂岩、 粉砂岩、泥岩、石灰岩和煤层组成的海陆交互相沉积。为井田内主要含煤地层 之一。 （4）二叠系下统山西组(P1s) 自 K7砂岩底至 K8砂岩底之间的一段地层，厚度 29.05-36.27m，平均 32.88m，与下伏太原组地层呈整合接触，岩性主要是由灰白色、灰色细砂岩、 深灰色粉砂岩、灰黑色泥岩、砂质泥岩及 1上、1、2、3 号煤层组成的河流相沉 积，其中 1 号煤层为不稳定局部可采煤层，2 号煤层为全区稳定可采煤层，其 余煤层均为不可采煤层。为井田内主要含煤地层之一。 （5）二叠系下统下石盒子组(P1x) 自 K8砂岩底至 K10砂岩底之间的一段地层，厚度 51.70-117.05m，平均 89.39m，与下伏山西组地层呈整合接触。底部为灰白色细粉砂岩（K8），下 部以细粒砂岩和粉砂质泥岩互层，夹煤线 1-3 层；中部为泥岩、铝质泥岩、粉 砂岩夹间细粒砂岩；上部以育一层厚巨厚层状中细粒砂岩；顶部为含铝质、 铁质鲕状黄绿色夹紫红色泥岩，俗称“桃花泥岩”，是确定 K10砂岩的辅助标志 层。 （6）二叠系上统上石盒子组（P2s） K10砂岩底至 K14砂岩底，厚度一般 320m，与下石盒子组整合接触。按岩性 组合特征可分为上、中、下三段，本井田仅出露下段地层。 本井田保留最大厚度为 80m 左右，岩性中上部以黄绿色、灰绿色、紫灰色 泥岩和粉砂岩为主，中夹灰白色及灰绿色细粒砂岩，中部夹一层巨厚层状中、 6 / 24 粗粒砂岩，底部含石英小砾石。中下部以紫色、紫红色泥岩、粉砂岩为主，夹 二层巨厚层状黄绿色砂岩带。底部为 K10中细粒砂岩。 （7）第四系（Q） 井田内广泛分布，以中上更新统黄土为主，由浅灰黄色亚粘土，含砂土及 零星钙质结核，夹棕红色粘土 2-3 层组成。全新统以洪积冲积砂岩为主，分布 于谷底，厚度 024.19m，平均 6.10m。与下伏各时代地层呈角度不整合接触。 2、含煤地层 井田内主要含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。此外本溪 组及下石盒子组也含有不稳定的薄煤层（线）。现将主要含煤地层分述如下： （1）太原组（C3t） 本组标志层岩性特征明显，沉积旋回清楚，据此划分为上、中、下三段。 分述如下： 下段（C3t1）：自 K1砂岩底至 K2石灰岩底，厚度 4.84-18.56m,平均 9.88m，由 K1石英砂岩和泥岩、铝质泥岩及 9、10（9+10）号煤层组成。9、10 号煤层在本井田中部合并为一层，称 9+10 号煤层。10 号煤层为本区内稳定大 部可采煤层，厚度 0.32-2.73m，平均 1.82 m。9 号煤层厚 0.25-2.60m，平均 0.86 m，为不稳定局部可采煤层。 K1砂岩：厚 0.60-7.95m，平均 3.52m，为灰白色硅质胶结的细、中粒石英 砂岩，分选性好，磨圆度好，正粒序，局部含石英细砾，以低角度多向交错层 理为主。 中段（C3t2）：自 K2石灰岩底至 K4石灰岩顶（或 K5砂岩底），厚度 12.32-24.50m，平均 19.95m。由两层层位稳定含生物碎屑的石灰岩(K2、K3 )及 深灰色铝质泥岩、泥岩、粉砂岩、中细粒砂岩和不可采的 7、7下、8 号煤线组 成。 K2灰岩：厚度 3.80-11.90m，平均 7.58m，厚度稳定，含大量蜓、牙形刺及 腕足类动物化石，属碳酸盐台地沉积，深灰色厚层状含燧石灰岩，一般分上、 下两层，中夹黑色钙质泥岩，上分层含硅质结核。 K3灰岩：厚度 0-7.55m，平均 6.38m，为深灰色厚层含生物碎屑燧石灰岩， 局部相变为细砂岩。 K4灰岩：厚度 0-1.45m，平均 0.85m，为深灰色厚层燧石灰岩，稳定性差， 常相变为中细砂岩。 上段（C3t3）：自 K4石灰岩顶（或 K5砂岩底）至 K7砂岩底，厚度 25.10- 38.50m，平均 34.44m。下部为巨厚层中细粒砂岩（K5），中部为粉砂岩或泥岩， 局部含 5、6 号不可采的薄煤层，上部为中细砂岩、粉砂岩、泥岩。 （2）山西组（P1s） 7 / 24 自 K7砂岩底至 K8砂岩底，厚度 29.05-36.27m，平均 32.88m。岩性以灰、 深灰色、灰黑色粉砂岩、细砂岩、钙质泥岩、泥岩为主，含 1上、1、2、3 号煤 层，其中 1 号煤层为不稳定局部可采煤层，2 号煤层为全区稳定可采煤层，其 余煤层均为不可采煤层。粉砂岩、泥岩中富含植物化石，水平层理、脉状层理 发育。底部为 K7砂岩，厚度 0.55-4.26m，平均 2.43m，为灰、灰白色中细粒砂 岩，以石英、长石为主，云母碎屑及煤屑次之，分选中等，泥质胶结，含菱铁 矿结核，属分流河道环境沉积。 五、煤层与煤质 1、煤层 （1）含煤性 山西组和太原组为本井田主要含煤地层。共含煤 11 层，自上而下编号为 1上、1、2、3、5、6、7、7下、8、9、10（9+10）号，煤层总厚 9.09m，含煤地 层总厚 97.15m，含煤系数 9.36%。 山西组含 1上、1、2、3 号 4 层煤，其中 1 号煤层为不稳定局部可采煤层， 2 号煤层为全区稳定可采煤层，其余煤层均为不可采煤层。煤层总厚 4.84m，地 层总厚 32.88m，含煤系数 14.72。含可采煤层 2 层，可采煤层总厚 3.79m， 可采含煤系数 11.53%。 太原组含 5、6、7、7下、8、9、10（9+10）号 7 层煤，其中 9 号、10 号 煤层在本井田中部合并为一层，称为 9+10 号煤层,井田北部及南部小范围分叉。 本次利用的 29 个钻孔中，有 17 个钻孔 9、10 号煤层为合并层。9 号煤层为稳 定大部可采煤层，10（9+10）号煤层为稳定大部可采煤层，其余煤层均为不可 采煤层，煤层总厚 4.25m，地层总厚 64.27m，含煤系数 6.61。含可采煤层 2 层，可采煤层总厚 2.95m，可采含煤系数 4.59%。 （2）可采煤层 井田内可采煤层为山西组 1、2 号煤层和太原组 9、10（9+10）号煤层， 其中 2 号煤层为稳定全区可采煤层，10（9+10）号煤层为稳定大部可采煤层， 1 号煤层为较稳定局部可采煤层，9 号煤层为不稳定局部可采煤层，现分述如下： 井田内可采煤层赋存情况见下表： 煤层厚度煤层间距 顶底板岩性 地层煤层号 最小-最大 平均(m) 最小-最大 平均(m) 结构 (夹矸数) 顶板底板 稳 定 性 可采 性 山 西 组 1 0.45-1.05 0.70 1.42-12.60 4.83 简单 （0-2） 粉砂岩 泥岩 泥岩 粉砂 岩 不 稳 定 局部 可采 8 / 24 可采煤层特征表 六、水文地质 1、区域水文地质单元 乡宁矿区跨越鄂尔多斯台拗和山西台隆两个级构造单元。区内河流分属 黄河流域汾河水系。本井田位于龙子祠泉域西部的径流区与黄河东断凹水文地 质单元的交界处。 （1）区域内主要含水层 根据含水介质及特征，本区含水层大致划分为： 1）碳酸盐岩类裂隙岩溶含水层 指寒武奥陶系石灰岩，白云质灰岩及泥灰岩等可溶性盐岩构成的含水岩组。 根据禹门口岩溶水供水水文地质详查报告，寒武奥陶系灰岩岩溶水水力联 系密切应属统一的含水岩组，富水性强，据山西省水勘队钻孔（位于禹门口航 运站）抽水资料：水位降深 0.82m，水位 560m，流量达 3628.0m3/d，水质化学 类型为 SO42Ca2Na型，矿化度 1.23g/L。 寒武系奥陶系碳酸盐岩类裂隙岩溶含水层的补给以大气降水补给为主，其 次也受碎屑岩类裂隙含水层的地下水补给，丰水期亦可得到黄河河水瞬时补给。 岩溶地下水总的径流方向是由北东向南西（黄河）方向运动。 由于黄河切割寒武系及奥陶系地层，岩溶水主要呈泉群的形式向黄河排泄， 部分径流穿越黄河后向韩城方向运动，此外，松散孔隙含水层也是岩溶地下水 的排泄方式之一。 2）碎屑岩类裂隙含水层 分布于枣岭、西交口、西坡、下化等地带。由石炭、二叠系砂岩及薄层灰 岩等碎屑岩类构成的以裂隙含水层为主的含水层组。含水性较差，泉水流量一 般小于 0.1L/s，水质化学类型为 HCONaMgCa 型，总硬度 6.620.2 德国 度。 2 2.27-3.70 3.09 简单-较简 单 （0-2） 粉砂岩 砂质 泥岩 泥岩 泥岩 稳 定 全区 可采 55.70-70.80 62.96 9 0.25-1.35 0.72 简单-较简 单 （0-3） 石灰岩 石灰 岩 泥岩 稳 定 大部 可采太 原 组 10（9+10 ） 0.30-4.95 2.23 0.00-3.14 0.87 较简单 （0-3） 石灰岩 泥岩 泥岩 铝质 泥岩 稳 定 大部 可采 9 / 24 本含水层的主要补给来源是大气降水。受其赋存条件的影响以沿层间迳流 为主。主要以泉的形式就近排泄外，还可顺裂隙向下补给岩溶水，也可通过地 下径流向平原区松散孔隙含水层排泄。 3）松散岩类孔隙含水层 分布于吕梁山前倾斜平原区及禹门口黄河冲洪积扇区。主要由第四系卵石 层及砂层组成的含水岩系。禹门口黄河冲洪积扇含水层厚度大粒度粗，孔隙发 育，富水性强。据省地矿局第二水文队资料：标准井的水量达 1000 5000m3/d，水质化学类型为 HCO3NaMg2Ca2或 HCO3，SO42 NaMg2Ca2型，矿化度为 0.31.10g/L，总硬度为 2134 德国度。 松散岩类孔隙水主要为大气降水入渗补给，在边山区接受基岩含水层入渗 补给，还有黄河河水的渗透补给。 松散岩类孔隙水的迳流方向是：在汾河两岸高阶地区向谷地运动并与来自 禹门口黄河冲洪积扇北西向的地下迳流汇流后转向南西方向运移，排泄于汾 河口或消耗于蒸发。 （2）区域内主要隔水层 区域隔水层主要为本溪组泥岩、铝土泥岩、砂质泥岩，致密细腻，具有良 好的隔水性能。其次为各含水层之间的泥岩，砂质泥岩及上第三系、第四系红 土，均具有良好的隔水性能。 2、矿井水文地质 （1）地表水 井田内无常年性流水，发育的沟谷平时无水，雨后有少量流水，遇暴雨常 发洪水，但雨后很快水退沟干。受井田中部天然地表分水岭（断山岭）的影响， 西部沟谷中的地表水向西汇入鄂河，经乡宁县城至万宝山注入黄河，东部沟谷 中的地表水向东南汇入汾河，汾河向西在河津市禹门口注入黄河。总之，地表 水对井下煤层的开采影响不大，但在雨季要做好防洪防讯工作。 （2）井田含水层及其特征 本井田位于龙子祠泉域与黄河东断凹水文地质单元的交界处。 （3）隔水层 本井田隔水层主要为本溪组铝质泥岩、石英砂岩和泥岩，厚度较稳定，连 续性好，对下部奥陶系含水层和其上覆含水层有良好的阻隔作用。此外各含水 层之间的厚度不等的泥岩，砂质泥岩均具有隔水作用。 （4）井田地下水的补给、径流及排泄关系 奥陶系中统的石灰岩在井田东部外围大面积出露，为裸露岩溶区，岩溶发 育，直接受降水补给，同时也受河水和冲击层，潜水补给，富水性较弱，奥灰 水流向东。太原组、山西组含水层侧向补给，顺岩导向迳流排泄，部分则由矿 10 / 24 坑抽水排泄。第四系孔隙含水层、受降水、沟谷排水补给外，同时又以泉和下 渗形式补给河水和下伏基岩。排泄方式主要沿地形沟谷流入下游水系。 （5）矿井水文地质类型 本区分属龙子祠泉域水文地质单元与黄河东断凹水文地质单元，开采 1、2 号煤层直接影响的含水层为第四系冲积含水层及上覆各砂岩裂隙含水层，富水 性较弱，但由于 1、2 号煤层开采量大，采空区积水较多，水文地质条件为中等 类型。开采 9、10（9+10）号煤层直接影响的含水层为上覆各砂岩含水层和 K2 灰岩岩溶裂隙含水层，富水性弱，但由于 1、2 号煤层的开采，可能通过断层或 其他导水构造将上部 1、2 号煤层积水导入 10（9+10）号煤层，因此 9、10（9+10）号煤层矿井水文地质条件为中等类型。 综上所述，井田内 1、2、9、10（9+10）号煤层矿井水文地质类型均为中 等类型。 （6）主要水害及其防治 本井田主要水害为本井田及相邻井田古空和采空区积水。本矿井水害防治 措施如下： 1）技术措施 地面防水 a.井田坑口较多，井口和工业广场大多在沟谷边缘，但应在井口上缘相关 地段挖凿截洪沟，防止山坡洪水对矿井造成危害。 b.矸石和炉渣等固体废物不得弃于河中，以免淤积河床，造成行洪不畅。 c.在雨季前组织有关人员踏勘井田是否有采空塌陷裂隙、塌陷洞，及时用 黄土、粘土、碎石填封，并高出地表。 井下防治水 a.必须按矿井设计留设矿界煤柱。 b.坚持“预测预报，有掘必探（钻探），先探后掘，先治后采”的方针， 对预计有积水区进行探放水，特别是在开采采空区附近的煤层时，要提前进行 探放水，防止造成透水事故。 c.发现透水预兆必须停止作业，采取措施，并向调度室报告。 d.经常清挖井下水仓，保证水仓有足够的容量。 e.配备足够的排水设施，并确保能正常使用。 2）管理措施 平时加强防汛宣传，建立探放水管理制度；做好防水计划；成立“雨季” 三防指挥部，组织雨季前“三防”大检查；加强职工培训，保证安全生产。 3）物质措施 拨出专项资金，专款专用，保证防治水物资供应。 11 / 24 参照收集的整合前各矿涌水量情况，采用开采 2 号煤层时矿井涌水量资料， 整合前原山西省乡宁县地方国营台头煤矿前湾子坑口生产能力为 800kt/a，正 常涌水量 450m3/d，最大涌水量 540m3/d，采用富水系数比拟法，预算生产规模 达到 900kt/a 时，开采 2 号煤层矿井正常涌水量 506.3m3/d，最大涌水量 607.5m3/d。由于 1、2 号煤层均为山西组，且 1、2、号煤层层间距小，其水文 地质条件相同，故开采 1 号煤层时，矿井涌水量与 2 煤层矿井涌水量大致相同。 井田开采 10（9+10）号煤层时，依据整合前原山西乡宁南山坡煤业有限公 司矿井涌水量资料，采用富水系数比拟法，预算生产规模达到 900kt/a 时，开 采 10 号煤层矿井正常涌水量 180m3/d，最大涌水量 300m3/d。井田内 9 号煤层 多与 10 号煤层合并，故开采 9 号煤层时，矿井涌水量与 10（9+10）煤层矿井 涌水量大致相同。 该矿井底设主、副水仓各一个，水仓总容量为 200m3，主水泵房安装 D25- 309 型离心式水泵三台，配套电机功率为 37kW，一台工作，一台备用，一台 检修。排水管路采用 2 趟直径 75mm 无缝钢管沿主平峒布置，铺设长度 3350m， 基本满足生产需要。 七、瓦斯、煤尘和煤的自然及地温、地压 1、矿井瓦斯 （1）生产矿井瓦斯情况 根据山西省煤炭工业厅晋煤瓦发2011409 号文，关于 2010 年度矿井瓦 斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复。原乡宁县地方国营台头煤矿前湾子 坑口开采 2 号煤层瓦斯相对涌出量，矿井瓦斯相对涌出量为 1.32m3/t；绝对涌 出量 2m3/min；二氧化碳相对涌出量 1.76m3/t，绝对涌出量 2.67m3/min，属低 瓦斯矿井。 （2）钻孔瓦斯情况 山西地宝能源有限公司在本次施工的 QW08 号钻孔中对 2 号煤层， QW02、QW03、QW09 号钻孔中对 10 号煤层进行瓦斯取样，共取 4 个瓦斯样。并 送山西省煤炭工业局综合测试中心进行瓦斯样检测试验。试验结果详见下表： 煤层瓦斯含量及瓦斯成份测定成果表 瓦斯含量(cm3/g.daf)粉碎前自燃瓦斯成(%)煤 层 编 号 钻孔 编号 采样孔深 (m) CH4CO2C2-C8N2CH4CO2C2-C8N2 2QW08133.50-134.00微量0.02微量0.602.170.0097.23 12 / 24 2 号煤层瓦斯含量：CH4为 0.09cm3/g.daf；自然瓦斯成分：CH4占 0.60%，CO2占 2.17%，N2占 97.23%。属于氮气带，瓦斯含量低； 10 号煤层瓦斯含量：CH4为 0.00-0.09cm3/g.daf；自然瓦斯成分：CH4占 0.00-6.36%，CO2占 1.23-6.17%，N2占 90.55-98.73%。属于氮气带，瓦斯含量 低。 2、煤尘爆炸性 2011 年 5 月 30 日由山西省煤炭工业局综合测试中心提交的检验报告，本 矿 2 号煤层煤尘爆炸指标为：火焰长度为 180mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉用量 75%，为煤尘有爆炸危险性。2010 年 5 月 30 日由山西省煤炭工业局综合测试中 心提交的检验报告，本矿 10 号煤层煤尘爆炸指标为：火焰长度为 70mm，抑制 煤尘爆炸最低岩粉用量 70%，为煤尘有爆炸危险性。 3、煤的自燃倾向 2011 年 5 月 30 日由山西省煤炭工业局综合测试中心提交的检验报告，本 矿 2 号煤层煤层的吸氧量 0.69cm3/g，自燃等级为级，倾向性为自燃。2011 年 5 月 30 日由山西省煤炭工业局综合测试中心提交的检验报告，本矿 10 号煤 层煤层的吸氧量为 0.66cm3/g，自燃等级为级，倾向性为自燃。 4、地温 根据台头（神角）精查区资料，煤层温度的变化一般随深度增加而增大， 本区平均地温梯度为 2-3/100m，属地温正常区。 另井田内无异常地压现象，应属常温常压区。 5、地温、地压 根据台头（神角）精查区资料，煤层温度的变化一般随深度增加而增大， 本区平均地温梯度为 2-3/100m，属地温正常区。 另井田内无异常地压现象，应属常温常压区。 第三节 井田开拓方式 一、开拓方案 井田 2 号煤层可采资源主要集中在井田中部，所以本次设计，利用现有的 三个井筒开拓 2 号煤层，在原前湾子煤矿的工业场内，利用前湾子煤矿原主平 QW02251.30-218.350.000.090.190.001.230.0498.73 QW030.000.58微量0.006.170.5193.32 10 QW0975.55-78.000.090.19微量6.362.870.2290.55 13 / 24 硐仍作主平硐，主平硐（已有）净宽 3.9m，倾角-3，斜长 1020m，料石砌碹 支护，井筒内装备带式输送机及轨道，主要担负矿井主提升、辅助提升及运人 进风任务，不作为矿井安全出口。利用原前湾子煤矿进风平硐仍作进风平硐， 主要担负矿井行人进风任务，兼作矿井的一个安全出口。利用前湾子煤矿原回 风立井仍作回风立井。根据现有大巷布置方式，原运输大巷和回风大巷均不变， 所以利用现有大巷布置开采 2 号煤层剩余资源。巷道间距 45m， 从而形成 2 号 煤层的开拓系统。全井田 2 号层煤共划分为一个采区。 二、井筒用途、布置 矿井移交生产时共布置 3 个井筒，即主平硐、进风平硐和回风立井。各井 筒特征如下： 1、主平硐：三心拱断面，净宽 3.9，方位角 1630，倾角-3，斜长 1020m，表土段、基岩段均采用料石砌碹支护，主要担负矿井主提升、辅助提升 及运人进风任务，不作为矿井安全出口。 2、进风平硐，半圆拱断面，净宽 3.5m，方位角 34，倾角-3，斜长 900m，表土段、基岩段均采用料石砌碹支护，担负矿井行人和进风等任务，并 兼作矿井的安全出口。 3、回风立井，圆形断面，净直径 3.0m，垂深 120m，钢筋混凝土，内设封 闭梯子间，担负矿井回风任务，并兼作矿井的安全出口。 三、井底车场 2 号煤层主平硐采用机轨合一混合运输，大巷开拓时利用轨道大巷和工作 面车场进行调车。由于为平硐开拓，运输系统简单，所以不设井底车场，但在 主平硐末端附近设置井底煤仓、中央变电所、避难硐室等。在进风大巷设有井 底水仓和中央水泵房。 四、井田开采程序及回采方法 井下基本沿东北-西南方向布置一组大巷，采用两巷制形式，分别为运输大 巷和回风大巷，巷道间距为 45m，运输大巷分别和主平硐和进风平硐进行相连， 回风大巷和回风立井直接相连。构成完善的通风、运输、排水等系统。 井下现有一个采区，有生产回采工作面 2105 工作面位于一采区西侧，一采 区布置 2 个掘进工作面即 2107 运输顺槽综掘工作面和 2107 回风顺槽综掘工作 面。 1、回采工艺 14 / 24 2105 综采工作面位于一采区西北侧，工作面长度为 150m，煤层平均厚度为 3.09m。 2105 综采工作面选用长壁后退式综采一次全高法，综采工作面选用 ZZ5000/18/37 型液压支架支护顶板，全部垮落法管理顶板。选用 MWG250/575-W 型双滚筒采煤机落煤，工作面配备了 SGZ764/500 型可弯曲刮板输送机。运输顺 槽配备了 PLM1000 型破碎机、SZZ-764/150 型转载机和 DSJ1000/255 型带式 输送机。回采率为 80%，实际采区回采率为 81.80%，工作面回采率为 96%。 回采工艺流程：采煤机割煤、装煤、移架、推刮板输送机，采空区顶板自 行垮落。采煤机采用两端头斜切进刀，进刀距离约 30m。 2、掘进工艺 该矿现有 2 个掘进工作面，分别为 2107 回风顺槽、2107 运输顺槽综掘工 作面，掘进工作面采用 EBZ-120 型和 EBZ-132 型综掘机掘进。 为保证掘进机机头采用往复式切割，切割时将切割头调至巷道中，由巷道 中下部开口进刀，左右摆动先割出槽窝，然后向下向上切割，根据巷道的设计 断面要求将巷道按截割顺序截割成形。每次截割深度为 0.60m，待切割完毕后 然后进行锚杆支护。 工作面回风顺槽净宽 4.2m，净高 3.0m，沿煤层掘进；运输顺槽净宽 4.2m，净高 3.0m，沿煤层掘进。采用 18 的锚杆，锚杆间排距为 800 mm800mm，网片为菱形铁丝网，网孔为 5050mm，通风采用对旋局部扇风机 压入式通风。 五、主要生产系统 1、运输、提升系统 （1）胶带运输系统： 本矿井井下运输大巷原有 7 部带式输送机相互搭接，完成矿井原煤运输任 务，带宽 B=1000mm,运量 Q=550t/t,速度 V=2.0m/s,其中有 5 部带式输送机的功 率为 N=255kw、1 部带式输送机的功率为 N=2132kw、1 部带式输送机的功率 为 N=237kw。 （2）轨道运输系统： 本矿现有一条 2 号煤层回风大巷，该巷与 2 号煤层运输大巷平行布置，巷 内铺设 30kg/m 轨道与及进风大巷相连接，完成矿井轨道运输。井下轨道运输采 用无极绳连续牵引车牵引矿车运输，移交生产时配备各型矿车 109 辆。 （3）主平硐提升： 装备 C5t/6 型防爆特殊型蓄电池电机车，担负人员升降任务。 2、通风系统 15 / 24 矿井为低瓦斯矿井，设计采用中央并列式通风方式，抽出式通风方法。主 平硐、进风平硐进风，回风立井回风。 矿井总风量为 73m3/s，通风容易时期负压为 1748Pa，通风困难时期负压为 2690Pa。 选用 FBCDZ-6- 20（B）型防爆对旋轴流式通风机 2 台，其中 1 台工作， 1 台备用。每台通风机选配 2 台通风机专用隔爆电动机，每台电动机功率 2220kW，电压 6kV。 3、供电系统 全矿总有功功率约 3617.33 kW，无功功率 3687.51kVar，吨煤耗电量 19.52kW.h/t。 矿井采用双回路供电，地面建有一座 35/6kV 变电所，一回 35kV 电源引自 管头 35kV 变电站 35kV 母线段,距离 10.2km，供电线路为 LGJ-120 钢芯铝绞线； 另一回 10kV 电源引自台头 110kV 变电站 10kV 母线段，距离 1.5km，供电线路 为 LGJ-240 钢芯铝绞线。电压等级 10kV，两回线路分列运行,一回工作，一回 (带电)备用，以保证供电连续性，当一回路发生故障停止供电时，另一回路能 担负矿井全部负荷。 4、排水系统 矿井正常涌水量 21.1m3/h，矿井最大涌水量 25.3m3/h。 设计利用矿方井下主排水泵房内已有的 4 台 MD25-304 型矿用排水泵，设 置两趟 D1084mm 无缝钢管排水管路，水泵工况按照每台水泵对应一趟排水管 路运行进行确定。矿井正常涌水量时，水泵二台工作，一台备用，一台检修， 管路一趟运行；矿井最大涌水量时，三台水泵工作，一趟管路运行。每台水泵 选配已有的 YB2-200L2-2 隔爆型三相异步电动机一台，功率 37kW，电压 660V。 主排水管路选用 D1084 无缝钢管，沿主平硐井筒敷设两趟。 5、压风系统 矿井工业场地内设空气压缩机站一座，矿方现有两台 WBS-250A/W 型双螺杆 空气压缩机。额定排气量 41.8m3/min，额定排气压力 0.8MPa，配套电机 250kW，10kV，满足压风需求。 压缩空气管路选用 1594.5 无缝钢管，沿主平硐井筒敷设。 6、安全监测监控系统 设计本煤矿配备一套 KJ95N 型煤矿安全监测监控系统、一套 TAS-P-SX- 型产量监控系统型产量监控系统，一套工业电视监控系统、一套 KJ153 矿用人 员定位检测系统。 7、地面运输 本矿井生产的产品煤通过汽车运往各煤炭用户，运煤车辆依托社会。 16 / 24 第二章 开采范围和生产能力 第一节 开采范围及储量 一、延深水平范围 井田呈一不规则多边形，东西长约 7.80km，南北宽约 4.54km，井田面积 14.352km2，批采 2-10 号煤层，开采深度由 12701045m 标高。 二、储量 井田内 2、9、10（9+10）号煤层保有资源/储量 44587kt，采空动用 30871kt，累计查明资源/储量 75458kt，其中：探明的经济基础储量（111b） 36924kt；控制的经济基础储量（122b）3661kt；推断的内蕴经济资源量 （333）4002kt。 探明的经济基础储量（111b）占总资源/储量的 82.81%；探明的经济基础 储量+控制的经济基础储量（111b+122b）占总资源/储量的 91.02%。 第二节 生产能力与服务年限 一、矿井工作制度 本次设计矿井年工作日 330d，每天四班作业，其中：三班生产、一班准备， 日净提升时间 16h。 二、矿井设计生产能力 根据山西省煤炭工业厅晋煤行发201071 号文关于“山西乡宁焦煤集团 神角煤业有限公司等三座煤矿核定生产能力的批复”。批复山西乡宁焦煤集团 17 / 24 台头前湾煤业有限公司矿井核定生产能力为 900kt/a。又根据山西省国土资源 厅颁发的采矿许可许，确定矿井生产能力为 900kt/a 三、矿井服务年限 TZk/（