我的生产实习报告

1 生生 产产 实实 习习 设设 计计 实习人 付文超实习人 付文超 学号 学号 001102073 班级 安全班级 安全 2010 专本 汾西 班专本 汾西 班 2 一 一 实习目的实习目的 生产实习是学生在完成了公共基础课 专业基础课和部分专业技术课程学 习之后 大部分专业技术课开始这习这前的一个重要教学环节 通过生产实习 使学生加深对已学过的专业技术理论和应用的理解 并为后续专业技术课的学 习打下实践基础 1 向实习企业的工程技术人员和工人学习 增强学生为实现 祖国社会主义现代化而贡献为量的决心 加强学生对安全工程专业知识在安全 技术与管理实践中起着重要作用的认识 2 联系生产实际 学习安全工程技术 和安全管理知识 掌握做实际调查研究的方法 系统地综合运用所学知识 培 养理论联系实际 提高分析和解决实际问题的能力 3 有条件时 可参与企业 的安全检查活动 利用所学知识对实习企业的安全现状进行评价并提出合理化 建议 4 培养学生处理问题和独立工作的能力和素质 二 实习要求二 实习要求 1 根据生产实习目的和任务 应当做到理论联系实际 虚心向工程技术人 员和工人学习 2 在实习过程中应做好笔记或日记 注意随时记录观测到的数 据 心得体会和问题 3 整理资料和编写实习报告时 尽量用图表反映收集到 的资料 并附文字说明 编制的图表和文字说明应准确 整齐 明晰 并要经 过反复核实 4 实习前学生必须认真学习生产实习大纲 准确把握大纲规定的 内容 并准备好必要的实习用品 参考书及绘图工具 5 实习过程中加强纪律 加强团结 遵守现场规章制度 按时返校 6 注意安全 避免发生事故 7 保守国家机密 防止资料丢失 三 实习时间三 实习时间 8 月 1 日至 10 月 30 日 四 实习地点四 实习地点 山西汾西矿业集团公司中兴煤矿 五 实习人员五 实习人员 中国矿业大学成人教育学院 安全工程 2010 全班同学 六 指导老师六 指导老师 3 晋明月老师 七 实习单位简介七 实习单位简介 山西汾西中煤业有限责任公司中兴煤矿位于交城县城西北10km 处的岭底乡境内 行政区划隶属岭底乡管辖 井田位于西山煤田的清交 勘探区 山西省晋中煤炭基地西山矿区 八八 煤矿实习内容煤矿实习内容 一一 井井田田概概况况 1 1 地地理理位位置置 中兴煤矿位于山西省交城县岭底乡境内 距交城县城约10km 该区交通较为便利 自矿井现工业场地有岭 底 交 城 简易公 路与太 原 军 渡 公路相连 北可达太原 南可至军渡入陕西 交城 往东可达夏 汾高速公路及大 运高速公路 2 2 地地形形地地貌貌 井田位于吕梁山脉中段东翼 晋中盆地西缘 属构造剥蚀成因的低山及 中高山地形 区内山峦起伏 沟谷纵横 地形比较复杂 基岩大面积出露 黄土零星分布于山坡及山颠 井田东 西 北三面高 中部及南部相对较低 最高点位于井田东北部 白草沟梁 绝对标高 1535 0m 最低点在井田东南角东沟河沟谷 绝对标 高为 990 0m 最大相对高差 545 0m 3 3 地地质质构构造造 西山煤田位于祁吕贺山字型东翼及新华夏系的复合部位 清交矿区处于 西山煤田东南边缘 矿区总体为一走向北东 向北西倾斜的单斜构造 在此 背景上发育着一系列褶曲和断层 井田内 NNW 向褶曲较发育 由东向西平行排列 受其控制地层走向为北 西 北北西向 倾向受褶曲控制 倾角3 23 一般小于 12 断层 稀少 井田内仅发育 2 条 断距 4 25m 生产中偶见陷落柱 无岩浆岩侵 入影响 总体来看构造属简单类 井田内褶曲构造特征见表1 表 1 褶褶曲曲构构造造特特征征表表 顺 序 褶曲名称位 置 井田内延展 长度 km 轴 向 两翼地层倾 角 度 1 山庄头背斜井田西部 3 1NNW3 10 2 柏崖头向斜井田西部 8 5NNW4 12 3 磁窑沟背斜井田北部 1 5N40 W5 11 4 窑儿头向斜井田北部 1 3N10 45 W4 15 5 西雷庄背斜井田南部 1 2N5 20 W4 23 6 东雷庄向斜井田东南角 1 3N5 35 W3 23 7 申家圪垛背斜井田东部 3 6N20 W5 23 4 8 王山岭向斜井田东北角 0 5N10 30 W4 10 井田内断层不发育 仅发现2 条 其走向北东或北北东向 F2位于井 田西北角 断距 25m 倾角 80 F3位于井田东部 断距 4m 倾角 75 规模不大 另外井田西北和东南外围发现3 条断距 4 5m 的小断层 延伸 不远即消失 其走向与褶曲斜交 总之 井田构造以褶曲为主 断层稀少 无大的陷落柱 煤层连续性较 好 褶曲对煤层开采有一定影响 但对采区布置影响不大 4 4 河河流流水水系系 井田内河流属黄河流域汾河水系 磁窑河为井田内较大的季节性河流 从井田中部流过 该河发源于狐偃山东南侧解板沟 塔棱一带 流向东南 于交城县城北部转成南北向汇入白石南河 然后流入汾河 磁窑河在岭底村 东分成东西两个支流 分岔处以上不远处 各建一座缓洪蓄清水库 库容分 别为 34 80 万 m3 汛期空库拦洪 秋冬蓄水 供次年春灌 磁窑河年径流 模数正常年 1210 万 m3 km2 丰水年 1450 万 m3 km2 枯水年 937 万 m3 km2 另外 井田东南边界处的东沟河 沟深谷长 一般常年流水 水量不大 雨季山洪泄入后水量猛增 5 5 气气象象及及地地震震 区内气候属暖温带大陆性气候 四季分明 昼夜温差悬殊 冬季少雪 春季风大雨少 夏季雨量高度集中 秋季阴雨天较多 据1981 1990 年 的气象资料统计 年平均气温10 1 七月份最热 平均气温 24 0 极端最高气温 36 7 一月份最冷 平均气温 4 9 极端最低气温 20 1 通常初霜出现在十月中旬 终霜期在翌年四月上旬 无霜期为 190 天 年降水量 249 5 495 7mm 降雨量主要集中于 7 8 9 三个月 占全年降雨量的 63 年蒸发量 1715 6 2047 6mm 年蒸发量大于降水量 风向以西北风为主 平均风速1 6m s 最大冻土深度 77cm 根据 中国地震动参数区划图 GB18306 2001 鉴定 本区抗 震设防烈度为 7 度 地震动反应谱特征周期为0 35s 地震动峰值加 速度为 0 15g 6 6 区区域域经经济济简简况况 本区多为山地 居民们主要以农业生产为主 农产品主要有小麦 谷子 玉米 山药等 经济作物有苹果 核桃 红枣等 粮食产量基本能自给自足 大多村庄都设有供销商店和面粉加工厂等 有的村庄开办了小煤窑 农民逐 步走上了富裕之路 交城县有 52 座小煤矿 除火山煤矿等个别矿外 大多数以掘代采 工 艺落后 生产能力不大 是该县支柱产业 7 7 运运输输条条件件 从矿井工业场地到太 原 军 渡 公路有长约 8km 岭交简易公路 相连 该条公路现只承担着本矿及邻近个别煤矿煤炭外运任务 运量有余 但局部地段需适度维修 太 原 军 渡 公路已经过拓宽改造 技木等 级高 运力大 可确保本矿煤炭外运 总之 中兴煤矿产业升级的外运条件较为良好 8 8 电电源源条条件件 根据山西省电力公司 1674 号文件 由广兴 220kV 变电站为峁上 场地 5 110kV 变电站提供一回 110kV 电源 由前火山 110kV 变电站提供第二回 110kV 电源 中兴场地 35kV 变电站二回 35kV 电源由新建的 峁上场地 110kV 变电站 提供 线路导线型号为 LGJ 240mm2 线路长度为 2km 两回路均地处山西 省 级气象区 砼杆架设 9 9 煤煤层层 井田内含煤地层为山西组和太原组 共含煤16 层 其中 山西组 2 4 5 号和太原组 6 8 9 号煤层为较稳定 稳定可采煤层 含煤地层总 厚 143m 可采煤层平均厚 13 24m 可采含煤系数 9 3 可采煤层特征见 表 1 表 1 可可采采煤煤层层主主要要特特征征表表 煤 层 编 号 见 煤 点 可 采 点 不 可 采 点 合 并 点 尖 灭 点 见煤点厚 度 m 最小 最 大 平均 煤层间距 m 最小 最 大 平均 夹 石 层 数 可 采 系 数 可采性 稳定性 220200 0 78 2 26 1 54 0100 全井田 可采 稳定 2 4 12 7 6 1 476113 0 35 1 85 1 03 086 大部可 采 较稳定 0 6 0 2 7 513130 0 70 5 39 2 98 0 2100 全井田 可采 稳定 27 4 36 7 31 9 614140 0 87 1 75 1 15 0 1100 全井田 可采 稳定 19 2 25 5 21 7 814140 2 50 4 54 3 65 1 2100 全井田 可采 稳定 914140 1 55 3 00 1 90 1 8 10 6 5 2 0 1100 全井田 可采 稳定 1 2 号煤层 位于山西组中下部 K4砂岩下 40 57m 煤厚 0 78 2 26m 平均 1 54m 煤层厚度变化为东北部及南部薄 中部和西部厚 不可采区分布在 井田东北部 面积很小 煤层结构简单 不含夹石 煤层顶板以泥岩为主 底板为泥岩 细粒砂岩 局部为粉砂岩 本层属基本全井田可采的稳定煤层 2 4 5 号煤层 位于山西组下部 2 号煤下 6m 左右 中西部 4 5 号煤合并 合并区 称 5 号煤层 分叉区称 4 5 号煤层 5 号煤层厚 0 70 5 39m 平均 6 2 98m 东薄西厚 规律明显 不含或含1 2 层夹石 结构简单 中等 属 全井田可采煤层 分叉区 4 号煤层厚 0 35 1 85m 平均 1 03m 4 号煤层 属 4 5 号煤层分叉区大部可采煤层 4 5 号煤层板岩性为泥岩 炭质泥 岩 底板岩性为砂质泥岩 泥岩 3 6 号煤层 位于太原组上部 L5石灰岩下 8 11m 左右 煤厚 0 87 1 25m 平均 1 15m 煤层厚度大多大于 1m 全井田可采 最薄处在东南角603 号孔 厚度为 0 87m 向中部及东北部变厚 煤层结构简单 常含一层夹矸 夹矸 厚度 0 11 0 40m 顶板岩性为炭质泥岩 底板岩性为泥岩 本层属全井田 可采的稳定煤层 4 8 号煤层 位于太原组中下部 煤厚 3 20 4 54m 平均 3 65m 煤层厚度变化大 相对中部厚 最厚点在 623 号孔 为 4 54m 为本井田赋存最好的一层煤 煤层结构简单 不含或含一层夹矸 顶板岩性多为炭质泥岩 局部为L1 石灰岩 底板岩性为砂质泥岩或细粒砂岩 本层属全井田可采的稳定煤层 5 9 号煤层 位于太原组下部 8 号煤下 5 18m 煤层厚度 1 55 3 00m 平均 1 90m 煤层厚度变化为西部薄 东部厚 煤层结构简单 不含或偶含一层 夹矸 顶底板岩性均为泥岩或砂质泥岩 本层属全井田可采的稳定煤层 1 10 0 井井田田水水文文地地质质 中兴煤矿位于清交矿区西南部 地形陡峻 沟谷深切 基岩裸露 黄土 零星分布 地势大体为北部高 南部低 磁窑河为井田内较大的河流 在岭 底村东 500m 处分叉 分为东沟和西沟 两沟汇入磁窑河 最后汇入汾河 井田处于煤层深埋区 基岩出露上石盒子组 石千峰组及刘家沟组地层 1 含水层组 1 奥陶系中统石灰岩岩溶含水层组 奥陶系中统上马家沟组及峰峰组石灰岩为主要含水层组 含水结构以溶 隙 溶孔为主 奥陶系石灰岩在井田内处于深埋区 井田内无抽水试验资料 据清徐详查区 SK6 号孔水文资料 奥灰岩溶不发育 富水性弱 钻孔单位 涌水量仅为 0 0012 0 0015L s m 渗透系数为 0 0037m d 水位标高 787 21m 矿化度 1 64g 1 硬度 60 80 度 为极硬的弱矿化水 2 石炭系上统太原组石灰岩溶蚀裂隙含水层组 太原组以碎屑岩类夹石灰岩为主 为主要含煤地层之一 含水层主要为 L5 L4 K2 据火山精查区的 541 号孔水文资料 单位涌水量为0 0492 0 0690L s m 渗透系数 0 71m d 水位标高 789 40m 说明本组含水层 富水性弱 本层水质属硫酸盐重碳酸盐钙钠型 矿化度1 53g l 硬度 46 76 度 为极硬的弱矿化水 水温13 3 二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层组 本组砂岩不发育 常见有 2 号煤以上砂岩 5 号煤下砂岩和 K3砂岩 均不发育 以细粒砂岩为主 据火山精查区的541 号孔资料 单位涌水量 为 0 005L s m 渗透系数 0 04m d 水位标高 800 01m 水质属重碳酸 硫酸盐钠钙型 矿化度 0 576g 1 硬度 17 55 度 为硬的淡水 水温 9 7 4 二叠系石盒子组砂岩裂隙含水层组 本组含厚砂岩多层 由于广泛出露 易于接受补给 所以常在沟谷有一 些泉水涌出 水量一般很小 最大0 61 s 据火山精查区资料 本组含水 层其富水性弱 5 第四系全新统砂砾孔隙含水层 分布于磁窑河沟谷中 磁窑河河谷冲积层由砂砾层组成 厚5m 左右 含孔隙潜水 根据 SK6 水文孔资料 单位涌水量为0 677L s m 渗透系 数 3 62m d 水量丰富 水质属重碳酸硫酸盐钙钠型 矿化度 0 264g l 硬度 8 27 度 为软的淡水 2 隔水层 9 号煤底至奥陶系顶面之间的岩层 厚60m 左右 以泥质岩类为主 为隔水层 各基岩含水层之间的岩层 厚度较大 裂隙不发育 可视为隔水 层 3 充水因素分析 井田内主要可采煤层 2 5 6 8 9 号 赋存于山西组及太原组 各 可采煤层由于其充水含水层富水性弱 一般不对煤矿床充水 故对煤层开采 无多大影响 煤系下伏奥灰含水层 其水位标高为787m 左右 井田内最 下一层可采煤层的最低标高为450m 左右 最上一层准采的 2 号煤层的最 低标高为 520m 超越了所有的煤层 井田内奥灰含水层的富水性弱 断裂 构造及陷落柱规模小 9 号煤底至奥陶顶面存在约 60m 的隔水层 据山西 省煤炭地质 148 勘查院 2007 年 1 月 汾西矿业 集团 公司中兴矿奥灰水 突水危险性评价报告 以下简称 奥灰突水评价报告 评价 井田西部 占井田面积 3 5 左右的范围为开采 8 9 号煤层带压开采危险区 遇陷落柱 及断层时一定留设防水煤柱 以防奥灰水的涌入 井田内煤层埋藏较深 2 号煤层的最小埋深也有 380m 煤矿床充水不 易接受大气降水及地表水的补给 另外 井田内及周围无生产矿井及小窑 故不存在小窑采空区积水对矿井的充水 4 水文地质条件评述 井田内地形 植被条件不利于大气降水入渗 对矿床充水的含水层富水 性弱 且井田内断层及陷落柱稀少 对岩层破坏程度小 含水层之间联系微 弱或无联系 综上所述 井田内水文地质条件简单 井田2 4 5 号煤层 开采以其上覆砂岩裂隙含水层为主要充水含水层 井田水文地质勘探类型确 定为二类一型和三类一型 5 矿井涌水量 补充勘探地质报告对矿井涌水量采用了富水系数法 大井法分别进行了 预算 并确定了中兴矿井 300 万 t a 生产规模达产后 正常矿井涌水量可 采用 2200m3 d 最大矿井涌水量 3000m3 d 由于井田未进行专门水文地质工作 水文地质资料缺乏 给矿井涌水量 预算带来困难 矿井初期开采 2 号煤层 多年生产中因未破坏顶板含水层 井下尚无涌 水现象 矿井产业升级改造后 预计正常排水量160m3 h 最大排水量 200m3 h 开采时应密切注意涌水量的变化情况 配备好相应的排水没备 以防透水事故的发生 考虑井筒淋水 井下消防洒水等 设计确定正常矿井涌水量为 8 2200 24 10 井筒淋水 2394 24 井下防尘 201m3 h 取 200 m3 h 最大矿井涌水量 400m3 h 二 矿井生产系统 二 矿井生产系统 1 1 井井田田境境界界 中兴井田地理坐标 北纬 37 37 18 37 39 29 东经 112 04 27 112 08 12 按照山西省国土资源厅 2005 年颁发的采矿许 可证 证号 1400000530590 井田范围由下列 5 个坐标点连线圈定而 成 全井田东西长 5 5km 南北宽 4 0km 面积 19 86km2 拐点坐标见表 2 井田范围见图 2 1 1 表 2 井井田田范范围围拐拐点点坐坐标标 点号 XY 14166150 19600300 2417015019600300 3417015019594800 4416900019594800 5416615019596300 2 2 储储量量 根据 中兴煤矿补勘地质报告 山西省交城县中兴煤矿补勘地质报 告 和 山西省交城县中兴煤矿煤炭资源储量核实报告 参与储量计算 的煤层有 2 4 5 6 8 9 号 6 层 本报告储量计算的 2 号煤资源量以 批复的 山西省交城县中兴煤矿补勘地质报告 2003 年 4 月 为准 4 5 6 8 9 号煤资源量以 中兴煤矿补勘地质报告 2007 年 7 月 为依据 这两个报告经过整理形成了 山西省交城县中兴煤矿煤炭资源储 量核实报告 资源储量估算截止日期为2008 年 11 月 30 日 计算范围由井田边界 采空区边界及可采边界线共同组成 井田边界保 安煤柱宽度取 20m 井田内有 3 个村庄 其中 光足村 安则上村两个村 庄靠近井田东北部边界 设计留设永久煤柱 马庄村位于井田中部压煤多 按规划搬迁 村庄保安煤柱的留设 在村庄范围外推10m 然后松散层按 45 基岩按 70 外推确定 工业场地保护煤柱由围墙范围外推15m 再 按规定留设煤柱 大巷及上下山两侧分别留50m 保安煤柱 考虑断层对煤 层的破坏影响 断层煤柱水平宽度按落差大小确定 落差大于50m 的断层 留 50m 落差 50 20m 的断层留 30m 小于 20m 的不留 根据 中兴煤矿补勘地质报告 和 山西省交城县中兴煤矿补勘地质 报告 全井田 2 4 5 6 8 9 号 6 层地质资源 储量 29450 0 万 t 其中 111b 为 7146 0 万 t 占 111b 122b 333 的 24 3 111b 122b 为 25417 0 万 t 占 111b 122b 333 的 86 在资源 储量中有各类永久保护 煤柱量 1394 5 万 t 本井田构造简单 且已生产多年 资源可靠性高 故333 折减系数取 10 经计算全矿井工业资源 储量 29046 7 万 t 扣除永久煤柱损失后的 设计资源 储量 27652 2 万 t 再考虑工业场地 大巷和开采损失等因素后 9 共获得可采储量 20558 1 万 t 3 3 矿矿井井服服务务年年限限 储量备用系数取 1 4 矿井生产能力按 300 万 t a 计算 矿井服务年 限为 49a 其中第一水平服务年限 20a 需要说明的是 虽然矿井服务年限比设计规范少了1a 考虑到西山矿 区总体规划已经通过国家发改委审查 规划扩大了本井田的面积 规划估算 的地质储量为 41497 1 万 t 井型为 300 万 t a 和服务年限 60a 均满足设 计规范要求 推荐的中兴矿井扩建到300 万 t a 也是符合矿区总体规划 要求 4 4 采采煤煤方方法法和和采采煤煤工工艺艺 1 采煤方法 的选择 矿井开采的煤层多为缓倾斜薄及中厚煤层 地质构造简单 煤层赋存较 稳定 采用单一长壁采煤法 后退式回采 全部冒落法管理顶板 2 采煤工艺 矿井目前在一采区布置一套薄煤层高档普采工作面 二采区布置一套中 厚煤层高档普采工作面 此次产业升级本着改革创新的精神 依靠科学技术 进步 高产高效集约化生产 以经济效益为中心 走规模化效益型经营之路 通过优化开采工艺和主要生产系统 在实现煤炭生产工艺综合机械化的基础 上 提高矿井生产的集约化程度 推动煤炭工业由劳动密集型向资本密集和 技术密集型转变 推进传统产业不断升级 提高科技进步对煤炭生产和经济 增长的贡献率 中兴煤矿在扩大生产能力的同时 肩负技术装备升级的重任 本次扩建重点是综采综掘改造 以提高单产 提高资源回收率 提高矿井经 济效益 符合国家企业技术进步精神 改变原来技术落后 形不成规模生产 资源浪费 经济运行质量较低的被动局面 长壁采煤法按机械化程度可分为炮采 普采和综合机械化开采 炮采工 艺落后 产量低 不宜采用 普采虽可实现机械化开采 但因支护手段和设 备的限制 不利于提高单产 综合机械化开采由于采面支护条件好 机械化 程度高 因此大大提高了工作面开采程度 提高了工作面单产 合理集中生 产 高产高效 同时也使矿井生产的安全性得以提高 井田内上组煤 2 号 4 号 5 4 5 号煤层平均厚度分别为 1 54 1 03m 和 2 98m 下组煤 6 号 8 号 9 号煤层平均厚度分别为 1 15m 3 65m 和 1 90m 详见下表 表 3 可可采采煤煤层层情情况况一一览览表表 煤层编号 见煤点厚度 m 最小 最大 平均 可采性 稳定性 2 0 78 2 26 1 54 全井田稳定可采 4 0 35 1 85 1 03 大部较稳定可采 5 4 5 0 70 5 39 2 98 全井田稳定可采 10 6 0 87 1 75 1 15 全井田稳定可采 8 2 50 4 54 3 65 全井田稳定可采 9 1 55 3 00 1 90 全井田稳定可采 通过上表结合煤层底板等高线分析 上组煤的2 号煤层约 40 可采区 的煤层厚度大于 1 5m 5 4 5 号煤层大部分区域煤层厚度大于1 5m 下组煤 8 号煤层全井田煤层厚度大于2 5m 8 号煤层全井田煤层厚度大于 1 5m 这些煤层大于 1 5m 的区域比较适宜采用中厚煤层综采一次采全高 近 年来国内综采技术发展迅速 随着科技进步 国内机械化程度也越来越高 单产提高很快 然而 井田内上组煤的 2 号煤层大部分区域 4 号煤层全区和下组煤 的 6 号煤层绝大部分区域煤层厚度均小于1 5m 以薄煤层为主 其可采储 量已超过 5000 万 t 因此如何实现薄煤层的高产高效 不仅是实现矿井高 产高效的关键 也是提高回采率 延长矿井服务年限的需要 针对井田内煤层厚度小于 1 5m 的可采区域薄煤层 从开采技术条件分 析可供选择的采煤工艺有两种 刨煤机工作面和滚筒采煤机综采 刨煤机工作面在德国 法国及美国等国家广泛使用 其中德国刨煤机产 量约占其总产量的 50 法国占 30 其他国家在 11 15 之间 美国使用 德国产刨煤机 单个工作面年产量达到248 万 t 德国从 1941 年开始使 用刨煤机开采工艺 开采煤层厚度在0 6 2 2m 之间 其机械化程度达到 95 以上 处于世界领先水平 目前刨煤机向着大功率 高强度 高效率 自动化方向发展 新研制的GH42 型刨煤机最大功率可达 2 800kW 刨煤 速度超过 3m s 由德国 DBT 公司生产长壁刨煤机在其国内鲁尔矿区1 3m 的薄煤层中 工作面平均日产达到13500t 最高日产 18900t 工作面全 部实现了智能化 自动化控制 在美国西弗吉尼亚steel 50 煤矿 刨煤 机生产创造世界新纪录 煤厚1 38m 工作面长度 380m 日推进 40m 刨 煤机安装功率 2 270kW 平均日产 18000 20000t 最高日产量 23000t 我国铁法煤业公司在 2000 年采取 买核 引进 国内配套的方式引进 一套德国 DBT 公司全自动化刨煤机系统 引进设备为9 34Ve 4 7 滑行刨 煤机 采高 0 8 1 675m 电机功率 2 315kW 生产能力 900t h 配套 PF2 3 732 输送机 工作面远程控制采用PROMOS 监控系统和 PM4 支架电 液控制系统 技术配置实现了计算机远程控制和自动化操作 该套设备 2001 年 1 月到 2002 年 4 月期间在小青矿使用 除去搬家及停产时间实际生 产时间为 271d 共生产原煤 106 万 t 面长 195m 平均日产 3911t 最高 日产 6480t 工作面年产量可达到 120 150 万 t 的水平 随着小青矿的成 功使用 各煤炭公司对薄煤层开采重视 从2001 2004 年相继在西山 铁 法 晋城 大同引进四套全自动化操作和远程控制刨煤机 从目前使用情况 来看效果较好 薄及中厚煤层综采设备 从最初引进国外采煤机组到现在国产设备 通 过十几年的创新发展 已经走出了国产化设备开采薄煤层的高产高效之路 现在薄煤层综采面设备已发展成大功率 集中控制型 设备成熟可靠 11 2003 大同晋华宫矿在煤厚 1 1 1 3m 条件下 配备 MG200 450 WD 采煤机 年产量达到了 101 6 万 t 最高月产量 16 039 万 t 最高日产量 6766t 最高推进度 27 1m 最高班产量 4521t 同样大同马脊梁矿装备 JOY4LS 采煤机工作面 创造了最高年产量152 万 t 最高月产 15 6 万 t 最高日 产 7200t 的好成绩 刨煤机工作面和滚筒薄及中厚煤层综采相比具有如下优点 1 设备自动化程度高 可实现工作面无人作业 减少原煤生产人员 提高劳动效率 安全性高 2 刨煤机为静力破煤定高开采 其行走速度一般在2 5m s 小于 滚筒截齿线速度 4m s 工作面粉尘浓度低 3 刨煤机落煤工艺是浅截深多循环 对顶板振动小 有利于顶板管 理 但是刨煤机工作面具有如下缺点 1 刨煤机生产厂家少 功率大 能力强的产品需要引进 维修和更 换配件不方便 价格昂贵 2 设备投资高 按主要设备进口 配备支架国产 工作面投资约为 8000 10000 万元 滚筒薄煤层综采工作面按引进采煤机考虑 设备投资在 4000 万元左右 3 由于半煤岩巷掘进速度慢 不能发挥刨煤机系统快速推进的特点 将影响矿井年产量 4 刨煤机工作面对煤层构造及顶底板要求比较高 5 设计调研国内刨煤机使用现状 月产量较高 但是没有年产量的 统计数据 一方面说明掘进设备不配套 另一方面说明国内刨煤机的使用并 不成熟 通过上述比较 从煤层赋存条件分析 虽然本矿井可采区域薄煤层赋存稳定 但构造相 对复杂 从目前井下回采的情况揭露 局部有隐伏小断层和陷落柱 且煤层 顶底板条件较差 均以泥岩 砂质泥岩为主 比较适合采用滚筒综采工艺 从工作面单产分析 两种工艺基本相当 但刨煤机工作面投资高 顺槽 掘进速度限制了设备性能 而滚筒综采设备应用可靠 经验丰富 投资低的 优点 设计推荐采用滚筒综采工艺 根据上述采煤工艺的比选并结合目前中兴煤矿井下一 二采区回采工作 面采煤工艺 矿井产业升级投产时维持一采区中厚煤层综采工作面 二采区 普采升级为薄煤层综采工作面 同时在三采区增加一套2 号煤薄煤层综采 工作面 井下初期以三个综采工作面来保证300 万 t 年生产能力 中后期 当回采 5 4 5 号煤层或 8 号煤层时 2 个综采工作面即能满足 300 万 t a 能力 5 5 采采区区划划分分 目前井下有两个生产采区 即一采区和二采区 均布置于在现井底车 场附近 一采区布置有一个普采面 二采区布置一个综采工作面 两采区尺 寸较小 东西长约 1 4km 南北宽不足 1km 本次改造对上煤组开拓维持 这两个采区生产现状 下煤组统一划分采区 对其它区域 考虑到井田构造 简单 为适应产业升级开采的需要 应加大采面推进长度 减少采面搬家次 数 提高生产效率 除现生产的一 二采区外 全井田上煤组划分为两个采 12 区 三采区 单翼采区 和四采区 双翼采区 全井田下煤组共划分为两 个双翼采区 五采区 东翼采区 和六采区 西翼采区 即全矿井共划分 为六个采区 上煤组四个采区 下煤组两个采区 三三 矿矿井井通通风风 1 1 通通风风方方式式 矿井通风方式采用抽出式 根据井下开拓部署 确定矿井通风系统为混合式 其中 中兴行人斜井 中兴副斜井 峁上主斜井进风 峁上回风斜井 马庄立井回风 2 2 通通风风系系统统 通风系统的设计满足下列要求 1 将足够的新鲜空气有效的送到井下工作场所 保证安全生产和良好 的劳动条件 2 通风系统简单 风流稳定 易于管理 具有抗灾能力 根据矿井开拓部署 达到设计产量时矿井通风系统为 新鲜风流从中兴 副斜井 中兴行人斜井 峁上主斜井进入 经原井底车场 峁上主斜井与 上煤组轨道大巷联络巷 上煤组轨道大巷 胶带输送机大巷 工作面中部 车场 工作面运输顺槽至采煤工作面 乏风风流经工作面回风顺槽 回风联 络巷 回风大巷 上煤组回风大巷 至峁上回风斜井 马庄风井排至地面 矿井达到设计产量时通风系统见图5 2 1 矿井中后期最大负压时 主要通风系统为 新鲜风流从峁上主斜井 中 兴副斜井 中兴行人斜井进入 经原井底车场 峁上主斜井与上煤组轨道 大巷联络巷 上煤组轨道大巷 胶带输送机大巷 工作面中部车场 工作 面运输顺槽至采煤工作面 乏风风流经工作面回风顺槽 回风联络巷 回风 大巷 回风下山 至马庄风井 峁上回风斜井排至地面 矿井中后期最大负 压时通风系统见图 5 2 2 3 3 矿矿井井风风量量 根据 煤矿安全规程 及设计规范有关规定 参考邻近生产矿井实际配 风经验 矿井总风量采用两种方法计算 进行比选 1 按井下同时工作的最大班下井人数计算 Q 4NK 4 234 1 20 60 18 72m3 s 式中 N 井下同时工作最多人数 K 矿井通风系数 包括矿井内部漏风和配风不均等因素 根据 煤炭工业矿井设计规范 混合式通风 K 1 20 2 按采煤 掘进 硐室及其它地点实际需要的风量的总和计算 Q Q采 Q掘 Q硐 Q备 Q其它 K 式中 Q采 采煤工作面实际需要风量的总和 m3 s Q掘 掘进工作面实际需要风量的总和 m3 s 13 Q硐 硐室实际需要风量的总和 m3 s Q备 备用采煤工作面实际需要风量的总和 m3 s Q其它 矿井除了采煤 掘进 硐室和备用采煤工作面以外 其 它井巷实际需要风量的总和 m3 s 采煤工作面实际需要的风量 应按瓦斯涌出量 二氧化碳涌出量 工作 面温度 炸药用量 人数等分别计算 取其中最大值 并用风速验算 掘进工作面实际需要的风量 应按瓦斯涌出量 二氧化碳涌出量 局部 通风机实际吸入风量 工作面温度 炸药用量 人数等分别计算 取其中最 大值 并用风速验算 独立通风的硐室实际需要的风量 应根据不同类型硐室分别计算 机电 设备散热量大的硐室 应按机电设备运转的发热量计算 其它硐室按经验配 风 其它井巷实际需要风量 应按瓦斯涌出量和最低风速分别计算 取其中 最大值 抽放瓦斯的矿井 应按抽放瓦斯后煤层的瓦斯涌出量计算风量 计算基础资料 各工作地点最大工作人数 综采工作面16 人 综掘工作面 14 人 普 掘工作面 14 人 普掘工作面一次最大炸药消耗量 33 3kg 普掘工作面最大净断面 17 3m2 风量计算 1 按炸药用量计算 普掘工作面使用炸药 按掘进最大断面配风 Q A b t c m3 min 式中 A 次起爆最大炸药消耗量 33 3kg b 每公斤炸药爆破后生成的当量CO 的量 根据炸药有毒气体国 家标准 取 b 0 1m3 kg t 吹散炮烟时间 取 30min c 爆破经通风后 允许工人进入工作面的CO 浓度 取 c 0 02 计算结果 Q 普掘 33 3 0 1 30 0 0002 555m3 min 9 25 m3 s 2 按工作地点最大工作人数计算 综采工作面 Q综采 16 4 84 m3 min 1 4 m3 s 普掘工作面 Q普掘 14 4 64 m3 min 1 1 m3 s 综掘工作面 Q综掘 14 4 64 m3 min 1 1 m3 s 3 按工作地点风温计算 工作地点的气温预测采用改进型 平松良雄实用近似计算法 以井 巷通风网络为基础 以井口年平均气象参数为依据 自井口至采掘工作面终 端 逐段进行数次迭代 求出井巷通风网络各节点和终端年平均气温 加上 对应的气温年变化波辐值 并用地面最高月平均气象参数直接计算进行校核 根据井田地质资料 区内地温梯度3 100m 属地温正常区 矿井首采区 工作面温度低于 26 C 满足 煤矿安全规程 第一百零二条的规定 故工 作地点风温对风量计算没有要求 但随着开采深度的增加 地温增加 由于 14 矿井无二级高温区 在这种情况下 可以采取措施 人为地加大工作地点的 风量 以达到降温效果 4 按瓦斯和二氧化碳涌出量分别计算 产业升级初期 2 号煤层综采工作面最大相对瓦斯涌出量为 13 29m3 t 绝对涌出量 27 01m3 min 生产后期 8 号煤层综采工作面最大 相对瓦斯涌出量为 21 39m3 t 绝对涌出量 61 11m3 min 根据 煤矿安全规程 第一百四十五条规定 当 1 个采煤工作面瓦斯 涌出量大于 5m3 min 或 1 个掘进工作面瓦斯涌出量大于3m3 min 时 用通 风方法解决瓦斯问题不合理 根据以上工作面瓦斯涌出量的预计 本煤层瓦斯抽放率达到40 以上 邻近层抽放率达到 60 70 采空区瓦斯抽放量达到采空区瓦斯涌出的 40 以上 中兴煤矿回采工作面抽放率取60 Q 100 q Kc 式中 q 工作面绝对瓦斯涌出量 经瓦斯抽放后剩余量 Kc 工作面瓦斯涌出不均匀备用风量系数 即工作面瓦斯涌出绝 对量的最大值与平均值之比 综采取1 6 综掘取 2 0 普掘取 2 0 初期 2 号煤层综采工作面 Q综采 2 100 13 29 1 4 1860 6m3 min 31 01m3 s 取 35 m3 s 后期 8 号煤层综采工作面 Q综采 8 100 21 39 1 4 2994 6m3 min 49 91m3 s 取 55 m3 s 综掘工作面 Q综掘 100 3 92 2 0 783m3 min 13 1m3 s 取 15 m3 s 普掘工作面 Q普掘 100 1 90 2 0 264m3 min 6 3m3 s 取 10 m3 s 5 各用风地点风量取值 根据上述计算 可以看出 由于该矿井为高瓦斯 决定各用风地点风量 的主要因素为瓦斯涌出量 综合上述计算 设计取值如下 A 初期 a 综采工作面 综采工作面 3 个 3 35 105m3 s 备用工作面 1 个 取 20m3 s Q采 105 20 125 m3 s b 掘进工作面 综掘工作面 3 个 3 15 45m3 s 普掘工作面 3 个 2 条岩巷机械化作业线 1 个煤岩巷混合普通钻爆 法掘进头 3 10 30m3 s Q掘 45 30 75m3 s c 硐室风量 独立通风的硐室风量按有关规程规定和生产矿井的经验数据配风 井下爆破材料库 1 4 4m3 s 中央变电所 2 4 8m3 s 采区变电所 3 3 9m3 s 15 Q硐 4 8 9 21m3 s e 其他用风量 Q其它 Q采 Q掘 Q硐 5 125 75 21 5 11 1m3 s f 矿井总风量 Q Q采 Q掘 Q硐 Q其它 1 20 125 75 21 11 1 1 20 278 5m3 s 根据上述计算结果 考虑到矿井开采边角煤 增加残采工作面及相应的 掘进工作面 确定矿井总风量为300m3 s B 后期 矿井开采进入后期由两个 8 号煤层综采工作面保证 300 万 t a 矿井产 业升级设计生产能力 考虑到矿井开采边角煤 必要时增加残采工作面及相 应的掘进工作面 此时 风量分配如下 综采工作面 2 个 55 2 110m3 s 备用工作面 1 个 55m3 s Q采 110 55 165m3 s 综掘工作面 2 个 2 15 30m3 s 普掘工作面 2 个 2 10 20m3 s Q掘 30 20 50 m3 s 硐室风量 井下爆破材料库 1 4 4m3 s 中央变电所 2 4 8m3 s 采区变电所 2 3 6m3 s Q硐 4 8 6 18m3 s a 其它用风量 Q其它 Q采 Q掘 Q硐 5 165 50 18 5 11 7m3 s b 矿井总风量 Q Q采 Q掘 Q硐 Q其它 1 20 165 50 18 11 7 1 20 293 6m3 s 根据上述计算结果 考虑到矿井开采边角煤 增加残采工作面及相应的 掘进工作面 总风量亦取 300 m3 s 4 4 矿矿井井通通风风负负压压及及等等积积孔孔 1 通风负压 矿井通风负压采用下式计算 8 9 3 2 Pa S QPL h 式中 通风阻力系数 kg S2 m3 L P S 分别为巷道长度 m 周边长 m 净断面积 16 m2 Q 通过巷道的风量 m3 s 计算结果 矿井产业升级初期通风负压为 峁上风井的通风负压为 2563 69Pa 马庄风井的通风负压为 1970 11Pa 后期峁上风井通风负压为 3104 10Pa 马庄风井的通风负压为 2492 58Pa 2 自然风压 矿井井深大于 100m 按经验公式 Hn P0 H T2 T1 g 10000 H R T1 T2 10000 根据 1981 1990 年 10 年的气象资料统计 年平均气温10 1 七月 份最热 平均气温 24 0 一月份最冷 平均气温 4 9 报告对夏季和 冬季自然风压分别计算 过程如下 夏季自然风压 Hn 夏 P0 H T2 T1 g 10000 H R T1 T2 10000 式中 Hn 夏 夏季地面井口大气压力 Pa H 矿井开采深度 取平均值 500m P0 大气压力 当地取 345 0 Pa T1 进风侧平均温度 取 23 T2 回风侧平均温度 取 22 R 矿井空气常数 取 287J kg K Hn 夏 345 0 500 22 23 9 8 10000 500 387 22 23 10000 12 2 Pa 冬季自然风压 Hn 冬 P0 H T2 T1 g 10000 H R T1 T2 10000 式中 Hn 冬 冬季地面井口大气压力 Pa H 矿井开采深度 取平均值 500m P0 大气压力 当地取 345 0 Pa T1 进风侧平均温度 取 4 9 T2 回风侧平均温度 取 5 R 矿井空气常数 取 287J kg K Hn 夏 345 0 500 5 4 9 9 8 10000 500 R 4 9 5 10000 25 2Pa 通过上述计算结果分析并结合实际进 出风井温度和高差相差很小情况 因此设计不考虑自然风压 3 通风等积孔 矿井等积孔按下式计算 h Q A 19 1 式中 A 全矿井等积孔 m2 Q 全矿井总风量 m3 s h 全矿井总负压 Pa 经计算 矿井 产业升级初期 通风等积孔为 7 60m2 后期通风等积孔为 5 74m2 属通风容易矿井 17 四四 井井下下灾灾害害预预防防 该矿井为高瓦斯矿井 煤尘有爆炸危险 矿井生产必须坚持 安全第一 的方针 遵循 预防为主 综合治理 的原则 严格执行 煤矿安全规程 及 矿山安全条例 等安全法规的有关规定 建立健全各种安全技术规定 加强安全管理和安全监测制度 制定并严格执行各种安全责任制 在煤矿生 产中 积极采用先进的安全技术装备 切实把煤矿安全工作建立在科学技术 的基础上 认真执行安全教育和技术培训 进行严格的考核 以预防井下瓦 斯 煤尘爆炸 火灾 突水 粉尘等为重点 控制恶性事故 改善煤矿安全 生产面貌 1 1 通通风风系系统统 该矿井设有完整的独立通风系统 通风系统的设计满足下列要求 1 将足够的新鲜空气有效的送到井下工作场所 保证安全生产和良 好的劳动条件 2 通风系统比较简单 风流稳定 易于管理 具有抗灾能力 在矿井通风系统中 为保证风流按拟定方向流动 必须在巷道中设置相 应的通风设施以用于引导风流 截断风流或控制风流 本矿井的主要通风设 施有风门 风窗 测风站 密闭墙等 2 2 安安全全逃逃生生途途径径 1 矿井安全出口设置及保证措施 该矿井设置有五个通往地面的安全出口 即峁上主斜井 中兴行人斜井 中兴副斜井 峁上风井和马庄回风立井 马庄风井内设行人梯子间 梯子间 上口直接通往地面 梯子间下口与矿井上煤组总回风巷相联 井下各采区至少设有 2 个便于行人的安全出口 并与通达地面的安全 出口相连 每个采区设有两条巷道通过车场 联络巷道和大巷相联 并通过 三条集中下山与井底车场 安全出口相联 为保证安全出口畅通 井下井巷 交岔点必须设置路标 表明所在地点 指明通往安全出口的方向 一般巷道 每 50m 设置一个这样的路标 井下工作人员必须熟悉通往安全出口的路线 要求安全出口经常清理 维护 采煤工作面至少设有 2 个畅通的安全出口 一个通到回风巷道 一个 通到进风巷道 采煤工作面所有安全出口与巷道连接处20m 范围内必须加 强支护 2 井下避灾线路 根据井下发生灾害的地点不同或灾害类型不同 应采取不同的避灾路线 火灾时要尽量走进新鲜风流的巷道 尽快撤到进风大巷 水灾时要尽量选择 高标高的巷道逃生 事故发生时 在场人员应尽量了解或判断事故性质 地 点与灾害程度 并由在场的负责人或有经验的老工人带领 根据当时当地实 际情况 选择安全路线或预先规定的安全路线 迅速撤离危险区域 3 3 返返风风方方式式 返返风风系系统统及及设设施施 返风方式 当矿井一翼 或某一独立通风系统 进风巷道中发生火灾时 实行区域返风或全矿井返风 当矿井采区内发生火灾时 通过调整采区内的 预设风门的开关状态 实现局部返风 为具备矿井或采区返风功能 井下设 有正反双向 两正一反 返风等风门 1 全矿井返风 当进风井筒或井底车场 大巷等进风巷道发生火灾 18 时应进行全矿井返风 实现全矿井总进 回风井巷及采区主要进 回风巷道 风流全面反向 通风机采用倒转反风 利用主要通风机反转 使风流反向 井下关闭相 应巷道反向风门 打开正向封门 即可实现全矿井返风 反风时要求能在 10min 内改变巷道内的风流方向 当风流方向改变后 主要通风机的供给风 量 不应小于正常风量的 40 2 局部反风 当矿井采区内发生火灾时 主要通风机保持正常运行 通过调整采区内 的预设风门的开关状态 实现采区内部部分巷道风流反向 把火灾烟流直接 引向回风道 4 4 预预防防瓦瓦斯斯和和煤煤尘尘爆爆炸炸的的措措施施 1 该矿井为高瓦斯矿井 瓦斯涌出量较大 必须对采掘工作面和采 空区瓦斯进行抽放 设计采用本煤层 邻近层 采空区瓦斯联合抽放的方法 2 加强通风管理 保证井下各用风地点有足够的新鲜风流 生产中 严格管理制度 工作面回采结束后要及时封闭采空区 采空区 风门 风筒 要有严格的防止漏风措施 3 采 掘工作面 采区回风巷等地点配备瓦斯超限报警断电仪 并 装备矿井安全监测监控系统 4 必须使用安全炸药 放炮时检查瓦斯含量 严禁违章作业 5 加强对各种通风设备及安全设施的管理 6 各采区 各掘进工作面均设有独立的进 回风系统 并设有隔爆 水棚 防止事故的扩大 7 加强机电设备的检查和维修 保持其良好的防爆性能 并防止机 械摩擦火花而引起瓦斯和煤尘爆炸 5 5 粉粉尘尘防防治治 采取综合防尘措施 建立完善的防尘 洒水 降尘系统 1 合理分配风量 严格控制风速 防止粉尘飞扬 煤仓及溜煤眼不 得放空 以防漏风 2 煤流各转载点要进行喷雾洒水 防止煤尘飞扬 运输顺槽及胶带 输送机巷设置水幕扑捉运输及风流中的粉尘 3 定期清扫 冲洗巷道 防止煤尘聚集 4 掘进头实行湿式凿岩 采用水封爆破和水炮泥 放炮前后冲洗巷 道壁 并采用爆破波自动喷雾装置进行喷雾洒水 5 配备煤层注水设备 减少开采过程中的煤尘产生量 6 作业人员必须佩带防尘保护用品 6 6 预预防防井井下下火火灾灾措措施施 根