李越阜新矿区清河门矿概况.doc

阜新矿区清河门矿概况一、实习目的生产实习是在“采矿学（一）”、“采矿学（二）”、“矿山压力与控制”、“金属采矿学”、“矿井通风”、 “普通地质学”、“矿山测量”、“岩体力学”、“矿山地质”、“液压传动”等主要专业课学习之后进行。是理论联系实际，完成采煤工程师基本训练的重要实践环节。其目的是：1 通过生产实习，使学生增强工人阶级的思想感情。培养并逐步树立劳动观点、群众观点，辩证唯物主义观点。2 使理论更好的结合实际。对煤矿生产建立全面系统的认识，补充理论教学的不足之处。 3 使学生熟悉掘进和回采的工艺方法及劳动组织管理，初步了解生产的组织管理和技术管理工作。二、实习方式 在专业教师的带领下，到生产矿井进行参观和调查，聘请有关人员讲授矿井的地质、开拓、开采、工艺、矿井管理等内容。做到：1 仔细听取技术人员的报告，认真阅读有关文件资料，力求基本掌握；2 积极参加掘进及回采工艺劳动，完成工艺操作的基本训练；3 掌握回采工作面作业规程的编制步骤及方法。三、实习单位实习单位：阜新矿区清河门矿四、实习时间及安排实习共进行四周。其中：1、 实习动员、实习准备及往返路途一周2、 听实习报告，包括地质报告、开拓报告、开采报告、通风安全报告、入井安全3、地面生产系统参观、井下各种工作面参观一周；在听实习报告和进行参观期间时进行资料收集工作；4、资料整理、撰写实习报告、教师问卷一周。；1.1 位置及交通清河门煤矿立井，位于阜新煤田西部、阜新市西37公里，隶属于阜新市清河门区境内。地理坐标：东经12116、北纬4145.矿区范围西起F3号断层及清河门矿三、四井井界和F3号断层，东至F18号断层、南至五煤组五组二层最低可采境界、北到最低可采面积13.38平方公里，开采上限为-115m，标高、下线标高为-950m。惊天西北部有新义线铁路通过，背部设有清河门区车站，另有阜、锦线公路及小线公路通过，交通方便。1.2 自然地理1.21 地形、地貌及气候本区为缓丘陵地貌、地表标高为+120+125之间，地形南低北高。本区的气候，受西伯利亚蒙古气流控制，因而具有较显著的大陆性气候的特点。年降雨量小于蒸发量，全年气候表现为多干旱（春季尤其），多风，风力较大，（一般56级），其活动时节主要在春季，冻结期12月至来年3月，冻结深度1.5m左右。1.2.2 水文地质条件区内有清河流过，为季节性河流，雨季水量增大，河谷宽达200m左右，平时水速不 超过0.8m/s，水深0.150.5m，雨季可达2123m3/s以上，水深0.51.5m，但河水在雨后一天左右即下降至平时水位；一般枯期，河水则变成细流，由于河床宽，河身浅，河道曲折，在历史上曾发生过泛滥，1930年河水曾漫至河西村，清河门，三道壕等地。该矿水文条件受地形影响，含水层赋存位置覆盖层薄厚、地表水及大气水制约、受孔隙、裂隙发育成都控制，该区地下水主要富存于第四季沙砾层及煤系地层的砂岩、砾岩层裂隙中，火成岩裂隙带和构造裂隙带中，而大气降水是地下的主要来源，其地下水可沿孔隙、裂隙流动，渗入或直接补给给各含水层（带），通过采动裂隙或直接导入矿井。全矿井最大涌水量为570m3/h，正常涌水量为450m3/h1.3 地质构造及煤层赋存1.3.1 含煤地层该井田内煤系地层属晚侏罗系上统沙海组，其上覆为阜新组、其下为吐呼噜组，井田煤层以单斜构造为主，其煤层走向南部为NW350、北部为NE15、倾向东南、煤层倾角8-18.沙海组含有丰富的近距离可开采煤层，五个煤组，二十三个分层，其中十七个可采层，自上而下为五煤组三层，可采两层；四煤组九层，可采八层；三煤组七层，可采六层；二煤组二层，可采一层；一煤组二层，均不可采。煤层厚度是沿煤层走向中间厚、往南北两侧逐渐变薄至最低可采边界，沿倾向向也是中间厚、浅部薄。可采煤层总厚34.33米，最小厚度14.4米，平均可采厚度21.81米，其他岩性为灰色页岩、粉砂岩、砂岩，且五组二层顶板岩性以砂岩为主，含有丰富的贝壳化石及植物化石。1.3.2 地质构造（一）断层清河门煤矿，位于阜新煤田西部，处于阜新内陆断陷盆地的西部边缘，井田构造比较简单，在该井田的西南部有一背斜，其轴线在井田南部成南北向，往北转为北东3545，向北东倾伏38，受地应力作用，张性力作用较强，产生了很多正断层，主要由F3、F4、F北三、F5、F6、F15、F18 等七条较大的断层，F3、F18为井田境界断层。（二）岩浆岩该井田内的岩浆属于第三纪辉绿岩，其岩墙方式侵入，以高角度8389，呈东南方向沿煤层倾向，由浅往深逐渐变厚，由南向北分为四条（1、2、3、4）。133 煤质 该矿井生产期间没有系统的取样化验，其各项指标均利用原勘探报告数据。 物理性质：各分煤层为块状亮煤、半亮煤，质硬性脆，条带状结构，夹有少量细炭薄层，节理发育，有黄铁矿和方解石相伴生。井田边缘灰分增高，煤质较差，向中间变好，接近煤层顶、底板处煤质不好，有时变为煤页岩。 勘探取样化验结果，灰分平均17.68%、水分1.99%10.10%、平均4.25%，挥发份38.57%46.52%，平均46.46，含硫0.32.63%，平均0.91%，精煤发热量为25.80MJ/kg34.28MJ/kg，平均29.26MJ/kg。经过多次勘探取样化验结果，确定本区煤质牌号多为长焰煤，主要用途为动力煤和民用煤。1.3.4瓦斯，煤尘和煤的自燃根据清河门煤矿2006年度矿井瓦斯等级报告表明，该矿井与其绝对涌出量为46.51m3/min，相对涌出量为6.62m3/t，属于高瓦斯矿井。煤尘爆炸指数为41.5%，煤尘有爆炸性。煤层自燃等级为II类，自燃发火期612个月，属于易自燃煤层。 矿井开拓及生产概况清河门煤矿立井，隶属于阜矿（集团）公司，主要井工矿之一。清河门煤矿于1958年建井，1964年投产，是一具有40年开采历史的老矿井。该矿于2006年度进行矿井生产能力核定，核定其生产能力为170万吨/年。矿井开拓方式为立井，改扩建后产井开拓方式不变，即多水平区石门开拓，上，下山开采，既分三个水平（-200m水平以上，-500m水平，-1000m水平）。采区巷道沿煤层分煤组布置，开采方法为走向长壁式开采，自然陷落法管理顶板，本井现一水平已经回采完毕，二，三水平现有两个生产采区，一个个开拓采区。即343采区，234采区和244开拓区。231区开采水平3煤组，343区现主要开采三水平4煤组，有两个综采工作面，分别是4-5层N2路和4-4层N3咱综采工作面，2006年度生产原煤169.9万吨，采区回采率为84%左右。现有资源储量为8042.4万吨，可采储量为2506.3万吨。其井下主要运输方式为皮带运输及底卸式矿车运输，立井机斗提升。现有三条立井井筒；主井，副井和新副井。三条井筒均布置在工业场地，场地标高为134.0134.7m。主井直径为5.0m，至-200m水平，绞车型号为HKM32*4*1.8，现主要担负二水平煤炭运输；副井直径6.0m，至-200m水平，绞车型号为HKM3241.8，原担负一水平辅助提升任务，现在一、二水平回风井；新副井直径为6.5m，至-500水平，绞车型号为JKM-2.8/4(II)，主要担负二水平辅助提升任务，兼一、二水平入风井。 -500m水平（即二水平）轨道大巷分别布置在3煤组底板。辅助运输渠用10t架线电机牵引1t矿车运输。二水平煤炭采用3t底卸式矿车运至卸载煤仓，利用原243采区上山铺设的1570m带式运输机，经一转载带式运输机进入水平（-200）井底煤仓，由主井提升至地面。1.5矿井通风 该通风系统于2001年1月改造完成，由原来的两翼对角式通风改为中央并列式通风，新更换的轴流式扇风机型号为GAF25-12.5-1.风流由新副井入风，经二水平轨道大巷、联络巷进入一、二水平采区上下山和工作面，现经采区回风巷、总回风巷，由副井（-200）排出地面。该矿现有通风网络较长。矿井总入风9736m4/min，总排风量10000m3/ming，满足计划要求。井下各供风地点均按计划供风，各风门、密闭完好无损，通风系统合理。 该矿现有两套瓦斯抽放系统，采煤工作面实行瓦斯抽放。两套瓦斯抽放系统：即231区井下移动瓦斯抽放站（YD-6型移动抽放泵两台，一使一备）和地面瓦斯抽放站（CBF410A-2BG3-QY420型水环式真空泵两台，一使一备）。231区综采工作面采用钻孔和上隅角预埋管抽放，绝对涌出量12m/min，其中风排6.51m3/min，抽放3.74/min，回风流瓦斯浓度在0.6%-0.8%。343区综采工作面实行高位钻场、钻孔的方法，其绝对涌出量为8m3/min，其中：风排2.43m3/min，回风流瓦斯浓度在0.2%-0.3%之间。1.6大巷布置大巷层位9#煤层为黑色、条带状构造，玻璃光泽，以亮煤为主，间夹暗色条带，局部含丝炭，偶含黄铁矿膜，半亮光亮型。煤层的容重为1.44 t/m3，普氏硬度系数0.831.45。12#煤块状构造，质硬，玻璃光泽暗淡光泽，半亮半暗型，硬度系数2,煤层容重为1.53。12#煤底板为灰深灰色粉砂岩或细砂岩，块状，较坚硬。根据井田地质条件和本井田的实际情况大巷布置分两个方案进行比较。方案一：单层布置，分煤层大巷与主石门布置；方案二：集中布置，集中大巷与采区石门布置。大巷条数根据矿井生产能力和瓦斯情况，为满足运输、通风的需要，设计确定每翼布置两条大巷，一条胶带输送机大巷，一条辅助运输大巷。其中胶带输送机大巷担负矿井煤炭运输任务，辅助运输大巷担负矿井材料、人员、设备等运输任务，两大巷兼做进风巷。另在每翼各布置一条回风大巷1.7 矿井基本巷道1.7.1井筒主井主井井筒内布置一对12 t长形箕斗，提升机采用多绳摩擦提升机，组合钢罐道。主井担负全矿的煤炭提升任务 表4.13 副井 副井 副井根据矿井辅助运输量（提升量）及不可拆件最大外形尺寸和重量，确定副井井筒直径为7.5 m，其内装备一宽一窄双层2车多绳（四绳）罐笼和玻璃钢梯子间，组合钢罐道。副井担负全矿材料、人员、设备等的升降任务，兼做进风井。表4.14依据区内钻孔综合柱状图及现场观测资料，副井井筒附近表土和风化基岩厚仅75 m左右，底部是卵砾互层，中部是粘土层，之上是卵砾互层，最上部是砂和粘土，其下为基岩。井筒最终深度（延伸到二水平）在500 m左右，因此确定副井井筒井壁结构为：表土段风化基岩段垂深100 m以上采用钢筋（级纲筋）混凝土（C30混凝土）综合砌筑，基岩段均采用素混凝土砌碹支护；支护厚度为：表土段风化基岩段550 mm，基岩段400 mm。风井风井根据矿井开拓方案，东北部边缘布置一风井，其内装备玻璃钢梯子间。风井担负矿井北翼带区回风任务，并作为紧急情况下得安全出口。井筒特征表见表4.151.8 采区数目及位置根据矿井开拓布置，井田共划分为两个开采水平，其中一水平采用上山开采共布置两个采区。二水平采用上下山开采共布置3个采区。矿井首采采区位于井田东北部第一水平上山部分，东F1-F3断层组为界，北以保安矿柱为界，西与西翼一采区相邻，南以一水平运输大巷为界。采区内无其他地质构造，开采布置简单。采区走向长14001800 m，平均1600 m，倾斜平均长1180 m， 采区垂高225 m。1.8.1采区走向长度的确定该井田走向长度3.5 km，有较大断层作为井田边界。煤层厚度及倾角变化不大，且本矿采用综合机械化开采，机械化水平较高，设计一矿一面可满足矿井产量。故尽可能取较长的采区走向长度。又考虑到工业广场在井田浅部，采区的划分受地质条件和工广煤柱的限制等因素，采区走向长度为1400m1800 m ，斜长为1500 m左右。由于东翼采区倾角较小，煤层稳定性较好，离井口较近，投产较快，所以定为首采区。本矿首采区走向长平均1500 m左右1.8.2 确定区段和区段数目为减少搬家倒面的次数，发挥综合机械化采煤工作面的优势，又综合考虑现有设备能力，采煤工艺等因素,最后确定工作面长度为170 m，共划分9个区段。每个区段宽为170 m。 1.8.3 区段平巷的布置区段平巷的布置需要考虑以下因素：区段平巷布置在煤层中，为达到设计产量，尽量采用集中生产、区段依次接替，区段平巷采用单巷布置，沿空掘巷，区段之间留45 m小煤柱；由于本设计采用综合机械化开采，工作面需要等长布置。所以区段平巷采用取直和分段取直布置；由于采区的涌水量较大，煤层较厚，煤层赋存较稳定，该区为盆状向斜和边界煤柱、工广煤柱的留设等因素，区段走向长度取1400 m 1700 m 。因为采用锚网支护可以加快掘进速度，减少掘进成本及材料费，锚网支护属于主动支护，所以在能区段平巷均采用梯形断面，锚网支护。1.9采煤方法1.9.1采煤工艺方式1.9.2采煤工艺的确定根据矿井地质勘探资料，本采区根据矿井地质勘探资料，本采区内9煤层为黑色条带状构造、平坦断口，亮煤为主、半光亮型，有玻璃光泽，煤层平均倾角为8，煤层变异系数为35.82%，可采指数为0.98，属于较稳定煤层；12煤层为矿井主采煤层，厚度为1.3911.58 m，平均7.50 m，煤层倾角为025，平均10，煤层黑色，块状构造，下部为条带状构造，质硬，玻璃光泽暗淡光泽，半亮半暗型，为中等偏简单结构煤层，煤层变异系数为26.86%，可采指数为1.00，属于稳定煤层。因此采用走向长壁后退式采煤法，采用全部垮落法管理顶板。煤层有自然发火倾向，煤尘具有爆炸性，相对瓦斯涌出量为3.38m3/t，属低瓦斯矿井。鉴于以上情况，考虑比较适宜采用综采放顶煤一次采全厚回采工艺。2.0井下运输2.0.1井下运输系统主要大巷均沿12#煤层底板20 m处坚硬岩层中掘进，采区通过胶带运输上山与大巷相连，在上山两侧布置区段。因此，确定区段内煤炭运输采用胶带运输方式