采矿工程实习报告王倩楠Word格式文档下载.docx
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2016年5月1日至2016年6月31日
四实习地点
山西汾西矿业集团公司柳湾煤矿。
五实习人员
采矿工程专业2012级采矿高本一班学生。
六指导老师
韩鑫创
七实习单位简介
山西汾西矿业（集团）有限责任公司柳湾煤矿位于山西省吕梁市孝义市阳泉曲镇，属霍西煤田孝义矿区北部。
地理坐标为东经111°
45′00″～111°
52′04″，北纬36°
53′00″～36°
57′00″，截止到2007年末，保有地质资源/储量万吨,矿井工业资源储量为万吨,可采储量为万吨，累计采出储量万吨，动用资源储量万吨，损失资源储量万吨。
（一）矿井交通位置
柳湾煤矿河溪沟井交通便利，南同蒲铁路和大运公路沿河溪沟井工业广场北西侧通过，区内均有三级公路与其相连通。
河溪沟井距两渡车站。
阳泉曲车站南距孝义车站10km，北距介休车站10km，经孝义站和介休站通往全国及全省各地。
（二）矿井地质概况
1）地形地貌
本区属于黄土高原丘陵地貌，沟谷纵横切割，最低点位于河溪沟井田北东部北西界内侧阳泉曲火车站，标高，最高点位于孝义井田东部北界山梁，标高1126m，相对高差。
矿区内地势总体为东高西低。
区内沟谷十分发育，沟坡陡峭，除西部沟底有基岩出露外，大部为黄土覆盖，由于地表植被稀少，水土流失严重，属侵蚀～剥蚀区。
2）河流水系
矿区内河流均属汾河水系黄河流域。
汾河由北东至南西方向自孝义井田和河溪沟井田北西界外侧流过，为本区域最大河流。
矿区内于孝义井田中西部自大核桃攨村向北北东经崔K-9、崔K-10、崔K-11、崔K-15号钻孔所分布的黄土山梁，形成了本区的小型自然分水岭，其以西冲沟水均向北西直接汇入北西界外的汾河；
其以东冲沟水均向南汇入南界外的静升河，然后总体向南西至孝义城北注入汾河。
各冲沟雨季时有水流，暴雨时水势凶猛，数日后即变为溪流，全年大部分时间干涸无水，为季节性山洪河道。
当地居民在沟谷中用土石筑坝储水，形成小型水库，以解决人畜用水，但当山洪暴发时库坝容易被冲垮。
3）气象
据孝义市气象局观测资料，本区属于温暖带季风型大陆性气候，四季分明，昼夜温差较大。
冬季寒冷干燥，夏季温湿多雨。
气温最高38℃，最低℃，年平均气温47℃。
结冰期多在10月下旬至次年3月上旬，冻土深度20-74cm，平均冻土深度，降水量多集中在7、8、9三个月份，年降水量，蒸发量为。
无霜期180天左右。
春冬季节多西北风，最大风速s。
4）地震
本区地处汾河地堑地震活动带太原～介休地震活动区南缘，本区抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为。
（三）井田范围：
以孝义市阳泉曲镇为界，南以F2、F3断层为界，东以F21和F22号断层为界（与崔家沟井田西部大部分边界重合），西以煤层露头线为界，河溪沟井田走向长，倾向宽2km，井田面积。
（四）井田地质特征
根据地质条件分类标准，本井田的地质条件分类为：
Ⅲ-ⅢcⅡdⅢc，揭露的主要地质构造有断层、褶曲、岩浆岩、陷落柱。
（1）地层
孝义井田中部及东部均被第三、四系覆盖，仅西部沟谷出露二叠系下统下石盒子组和上统上石盒子组第一段。
河溪沟井田下组煤剩余资源（井田北东部）地面基本被第三、四系覆盖。
现依据以往钻孔和本次补充勘查钻孔资料，就矿井地层由老到新叙述如下：
1、奥陶系（O）
（1）中统上马家沟组（O2s）
据BK-1号水文钻孔，本组地层基本完全揭露，厚度。
下段（O2s1）：
以灰色、深灰色角砾状泥灰岩为主，由粘土角砾、灰岩角砾组成，含条带状石膏，并具厚层状原生石膏。
本段厚。
中段（O2s2）：
厚，大部以泥晶灰岩为主，夹白云质灰岩；
上部为豹皮状灰岩、厚层状，层面具有机薄膜，裂隙发育，多被方解石充填。
上段（O2s3）：
厚，深灰色石灰岩、块状、质纯、性脆、具方解石细脉，中夹薄层泥灰岩，下部具白云化作用，具有白云质灰岩。
（2）中统峰峰组（O2f）
下段（O2f1）：
厚，为灰色、浅灰色泥灰岩、夹薄层角砾状灰岩或泥灰岩，石膏呈薄层或纤维状，并呈脉状或网格状与泥灰岩交织在一起。
上段（O2f2）：
厚，平均。
以深灰色石灰岩为主，块状，坚硬，质纯，局部为泥质灰岩。
2、石炭系（C）
（1）中统本溪组（C2b）
平行不整合于下伏峰峰组之上。
厚，平均，以浅灰色、灰色、铝土矿、铝质泥岩为主，夹1-3层灰色石灰岩及少量黑灰色泥岩和薄层灰色细粒砂岩。
顶部含12号不可采煤层。
（2）上统太原组（C3t）
与下伏本溪组整合接触，为本矿主要含煤地层之一。
K1砂岩底-K7砂岩底，厚，平均。
下段（C3t1）：
K1砂岩底-K2石灰岩底,厚，平均,以灰黑色泥岩为主,夹灰黑色粉砂岩和少量灰色细粒砂岩及少量浅灰色铝质泥岩。
崔家沟井田含9、10号稳定可采和10下号局部可采不稳定及11号大部可采不稳定煤层。
河溪沟井田10下号与10号煤层合并，11号煤层可采面积小于井田面积的1/3，仅占1/5，据现行勘查规范应属不可采煤层，9、10号煤层均属稳定可采煤层。
中段（C3t2）：
K2石灰岩底-K4石灰岩顶。
主要由K2、K3、K4三层石灰岩组成，间夹灰黑色粉砂岩、浅灰色中细粒砂岩及灰黑色泥岩，含7、8号不可采煤层（包括河溪沟井田）。
上段（C3t3）：
K4石灰岩顶-K7砂岩底。
主要为灰黑色、黑色泥岩，中、上部灰黑色粉砂岩次之，夹少量灰白色中、细粒砂岩，中、下部夹少量浅灰色铝质泥岩。
崔家沟井田含6号局部可采的不稳定煤层及4、5号不可采煤层。
河溪沟井田4、5、6号煤层均属不可采煤层。
3、二叠系（P）
（1）下统山西组（P1s）
与下伏太原组整合接触，为本矿主要含煤地层之一。
K7砂岩底-K8砂岩底，厚，平均。
以黑灰色，灰黑色、黑色粉砂岩、泥岩为主，下部夹少量灰白色中、细粒砂岩，上部灰白色中、细粒砂岩相对较多。
河溪沟井田2上号煤层已开采完毕，2下、3上、3号为不可采煤层。
孝义井田西部和中北部2上、2下号（均属稳定可采煤层）煤层基本开采完毕,其中南部和东部未开采地带含2上、2下号稳定可采煤层，崔家沟井田另含1、3上、3号不可采煤层。
（2）下统下石盒子组（P1x）
与下伏山西组整合接触，于孝义井田西部沟谷及河溪沟井田沟谷出露。
K8砂岩底-K10砂岩底，厚平均。
下段（P1x1）：
K8砂岩底-K9砂岩底，厚，平均。
以深灰色、黑灰色、灰黑色粉砂岩、泥岩与灰白色、灰色细粒砂岩互层为主，下部含薄煤层。
上段（P1x2）：
K9砂岩底-K10砂岩底，厚，平均，下部主要为灰白色中、细粒砂岩、间夹灰色、浅灰绿色粉砂岩、泥岩；
中部以浅灰绿色、灰绿色粉砂岩、泥岩为主、夹少量灰绿色砂质泥岩和灰白色、浅灰绿色细粒砂岩；
中上部局部发育一层灰白色厚层中粒砂岩；
上部为灰绿色夹紫红色含铝质及铁质鲕粒的泥岩、粉砂岩。
（3）上统上石盒子组（P2s）
与下伏下石盒子组整合接触，与孝义井田西部沟谷和河溪沟井田沟谷出露。
保留最高层位为第二段大部。
第一段（P2s1）：
K10砂岩底-K12砂岩底，厚，平均。
大部以黄绿色、灰绿色粉砂岩、泥岩及砂质泥岩为主，含紫红色，夹少量黄绿色细粒砂岩；
中部普遍含1-2层黄绿色、灰白色中、细粒砂岩；
中上部主为黄绿色、灰绿色夹紫红色的砂质泥岩、泥岩和粉砂岩；
上部为黄绿色、紫红色粉砂岩、泥岩、砂质泥岩、夹黄绿色细粒砂岩，普遍含一层黄绿色中粒砂岩。
第二段（P2s2）：
保留最大厚度，以紫红色含黄绿色和灰绿色的砂质泥岩、泥岩为主，夹少量粉砂岩和黄绿色含紫红色条带的中、细粒砂岩。
4、上第三、四系（Q+N）
第三、四系总厚度为，平均。
（1）上第三系上新统（N2）
于崔家沟井田中部及南西部及河溪沟井田南部零星出露，角度不整合于下伏各时代地层之上。
上部为棕红色、深红色粘土、砂质粘土、含零星钙质结核，夹砂砾石透镜体；
下部为浅黄色砂质粘土和砾石透镜体，局部胶结成岩、底部为半胶结状的砾岩。
（2）第四系（Q）
中更新统（Q2）
于井田山梁、山坡及冲沟广泛分布，为红黄、黄褐、浅黄色粘土，砂质粘土夹多层砂砾层和钙质结核层。
上更新统（Q3）
仅于井田南东部集广村和静升村及后沟村南沟谷有所分布。
为浅灰黄、浅黄色砂质粘土、粉砂土、亚砂土组成。
全新统（Q4）
主分布于孝义井田南东角静升河一级阶地及河溪沟井田北西界中段汾河一级阶地。
为近代河流冲积层，由不同时代的砂、砾、泥质岩碎屑组成。
（五）含水层与隔水层
1、含水层
①奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层
岩性主要为各种灰岩，该含水岩组岩溶裂隙较为发育，赋存承压
水，如黑汉沟泉泉水流量为s，水位标高在1240左右。
该含水岩组在露头处接受大气降水的补给，沿倾向向深部径流在汾河河床一带排泄。
据2008年9月由中国煤炭地质总局第四水文地质队在山浪煤矿井田东南部施工的1号水源井（X=
Y=.295
H=）资料，水井深
m,奥灰水水位为，水位标高为+，单位涌水量（q）为s〃m,属极强富水性含水层。
推测本井田内奥灰水水位标高为—
m，井田内西部各可采煤层大部在奥灰水水位之下，属承压开采。
②石炭系碎屑岩夹石灰岩岩溶裂隙含水层
分布于全矿区，岩性为含砾粗砂岩、中细粒砂岩、灰岩及煤层。
为矿井直接充水含水层，该岩组裂隙较为发育，据调查矿井，开采5上号煤层其水的来源主要是顶板渗水。
充水主要原因为5上号煤层之上石炭系太原组上段含水岩组，主要岩性为石英砂岩。
精查勘探时分别对ZK002、ZK605号钻孔各做了一次混合抽水试验。
ZK002号钻孔单位涌水量为—
L/s〃m，平均渗透系数为
m/d（详见表4—1）；
ZK605号钻孔单位涌水量为—
m/d（详见表4—2）；
属弱—中等富水性含水层。
水化学类型为HCO3〃SO4-Ca〃Na型。
③山西组碎屑岩裂隙含水层
（六）矿井开采技术条件及水文地质条件
1）矿井开采技术条件
（1）煤层赋存条件
煤层稳定程度：
井田内2#煤为稳定煤层，其余（不包括下组煤）均为极不稳定煤层。
煤层顶底板情况：
目前开采2#煤层，煤层顶、底板以粉砂岩为主，局部为中、细砂岩和部分岩浆岩，顶板为岩浆岩时有下垂现象，岩浆岩为底板时，有隆起现象，对正常开采影响较大。
煤层倾角一般在10°
～25°
之间。
可
采
煤
层
特
征
表
见
煤
点
可
采
不
合
并
尖
灭
见煤点厚度
（m）
最小—最大
平均
煤层间距
夹
矸
层
数
煤层结构
可采性
稳定性
简单
全井田可采
稳定
赋存区大部可采
13
大部可采
（2）瓦斯、煤尘及煤的自燃发火
矿井瓦斯鉴定等级：
2006年瓦斯等级鉴定结果为高瓦斯、低二氧化碳矿井.
绝对瓦斯涌出量：
CH4m3/minCO2min
相对瓦斯涌出量：
CH4m3/tCO2m3/t
矿井未发现煤（岩）及瓦斯喷出和突出现象。
煤尘爆炸指数<
10%，无爆炸性。
煤层自燃发火倾向为Ⅲ类，不易自燃。
（3）矿井主要生产系统
主井（斜井）提升，使用型数控提升绞车，配用行星轮型减速器。
电动机为YR4502-8型，功率为355KW。
一对后卸式斜井箕斗，双码提升。
付井为两极提升，从地面至+73m水平为立井提升，为XKJ2×
×
型提升绞车，配用ZHCR-115-10型减速器，JRQ1410-10型电机，功率200KW。
+73m至-85m水平为暗斜井，采用串车提升，装备XKT2×
2×
1型绞车，配用ZHLR-100型减速器，JRQ-147-8型电机，功率200KW，每勾提升4辆1tU型固定矿车。
井下运输：
井底车场及-85m水平运输大巷采用ZK10-6/550型架线电机车牵引，煤炭运输采用3吨底卸式矿车，矸石、物料及设备运输采用1t固定式矿车、材料车及平板车。
矿井通风：
矿井为中央边界抽出式通风系统，主斜井、付立井、五采立井为进风井，南翼边界风井回风。
风井为立井，井深260m，直径。
装备BDK-6-No20型主扇两台，配用电机功率2×
185KW。
一台运转，一台备用。
矿井排水系统：
+73m水平为矿井回风水平，泵房内安装150D30×
6型水泵3台，配用电机JS115-4型，功率135KW，一趟直径15×
6排水管路直排地面，水仓容量250m3。
-85m水平井底中央泵房安装五台水泵，其中D580-60×
5型一台，电机型号为JS158-4型，功率680KW；
D450-60×
5型二台，电机型号JS158-4型，功率680KW，200D-43×
9型二台，配用JSQ148-4及JS148-4型电机，功率440KW。
排水管路三趟，规格及长度分别为直径273×
10、1060m；
直径325×
10直径200×
8，700m，水仓容量3600m3。
下组煤泵房安装五台泵，水泵型号为MD450-60×
5型，电机型号为Y450-5-4型，功率为630KW。
排水管路两趟，规格及长度分别为直径325×
10、320m。
水仓容量为6000m3。
地面生产系统：
矿井地面生产系统由储装运和洗煤车间组成，洗煤车间入洗粒度6～100mm，入洗能力45万t/a。
原煤经主井提升到地面卸载后，进入筛分系统先后进行±
100、±
6mm筛分，+100mm手选后落地待运，-6mm末煤落地，6～100mm混煤入洗。
地面仓储能力设有两座铁路装车仓，容量6×
170=1020t，6个半地下式浅仓，总容量2200t。
仓下设给煤机，由胶带输送机转载装车路运或地销，路运装车能力450t/h，地销装车能力200t/h。
地面露天储煤场容量不小于6万t，设有胶带输送机返仓系统。
升井矸石经架线式电机车牵引至翻矸机转载，装V型矿车，提升至矸石山卸载。
供电系统：
矿井供电电源分别引自陶二110KV变电站和陶二矿6KV地面配电室。
三趟LGJ-185架空线路长度均约。
矿井6KV地面变电所高压配电设备为GG-1A型高压开关柜，井下两个中央变电所及泵房为GFW-1型矿用高压开关柜。
地面6KV变电所分别向井下+73中央变电所，-85中央变电所，-85泵房变电所馈电。
+73中央变电所主接线为单母线分段，主要负荷为暗斜井提升绞车及该水平其它负荷，进线电源三路。
-85中央变电所主接线为单母线分段，主要负荷为采区及大巷运输和该水平其它低压负荷,三路电源进线。
-85中央泵房高压配电系统主接线为单母线分段，主要负荷为主排水泵680kw三台，440kw两台。
二路电源进线。
2）矿井水文地质条件
（1）区域水文地质概况
柳湾煤矿位于霍西煤田的汾孝矿区东部，霍山断裂带的西侧。
地貌形态为山前平原丘陵区，地表冲沟发育。
地层以奥陶系灰岩作基底，上面覆盖着中上石炭统的本溪组、太原组，二叠系的山西组、下石盒子组及上石盒子组等基岩；
其上为第三系红土及第四系黄土层、冲积层。
本区从属洪山泉域的余排到郭庄泉域过渡地带。
柳湾煤矿位于郭庄泉域岩溶水系统的中部偏东，其系统边界：
北部和西部以吕梁背斜轴部太古界片麻岩为其天然边界，东以汾阳、孝义、介休一线的汾阳～孝义正断层及霍山断裂为其边界，东邻洪山泉域、广胜寺泉域；
南止下团柏断层。
南北长约110km，东西宽约57km，总面积约6300km2。
该系统具有独立的补给、径流、排泄系统，属于向斜储水构造（图5-1）。
东部、西部、北部裸露约2000km2的寒武系、奥陶系石灰岩，成为岩溶水的主要降水入渗补给区。
系统大部为石炭二叠系砂页岩和第四系松散层覆盖。
汾河索州桥以下河段及段纯河、交口河和团柏河等河流局部切割灰岩，是河水渗漏的重要地段，构成岩溶水径流富水带，岩溶水的水动力特征由裸露区的潜水转变为覆盖型的半承压～承压水。
岩溶水系统边界比较复杂，北、西和西南都为阻水边界或为分水岭边界（如与龙子祠泉系统分界段）。
东部亦为阻水边界，自杏花村至本区马和乡发育一条隐伏大断裂（孝义断层），断距超过800m，构成灵石隆起与太原盆地的分界。
在兴地以南与霍山断裂相接。
系统南部因下团柏断层的阻水作用，于地势低洼的汾河河谷区以散泉群出露地表，以8m3/s的流量排泄。
近年来人工凿井取中奥陶系石灰岩地下水，形成另一种排泄途径—人工排泄。
（7）提升、通风、排水、压缩空气设备
1）提升设备
主斜井采用机轨合一，担负原煤提升的同时担负升降液压支架等大件的任务。
给煤机型号参数：
型号：
JDG-F4X2台；
给煤量：
Q=800t/h；
功率：
2、峁上主斜井绞车
基础参数
井巷最大倾角：
α=16°
；
斜长：
提升方式：
单钩提升，平车场；
该提升系统主要承担大件（液压支架）的升降任务。
液压支架质量23000kg，特制平板车自重2000kg，共重25000kg。
（2）提升机设备选型
①提升距离：
Lt=L+LB+LH=1520m
式中：
LB=30m；
LH=30m。
②钢丝绳选择
选用三角股光面钢丝绳34NAT6V×
18+FC1670ZZ723467GB8918-2006
JK-3/30E型单绳缠绕式单滚筒矿井提升机一台，其主要技术参数为：
表6-1-2提升机主要技术参数表
名称
参数
提升机型号
JK-3/30E
滚筒直径DN
3m
滚筒宽度B
m
天轮直径Dt
3m
减速器速比
30
允许最大静张力Fj
130kN
提升机变位质量Gj
19000kg
天轮变位质量Gt
500kg
最大提升速度
s
3、电动机选型
YPT-10型电动机，其参数为：
表6-1-3主斜井提升机主电动机技术参数表
电动机型号
YPT-10
电动机功率Ne
500kW
额定转速ne
592r/min
过载倍数λ
电动机转动惯量J
～58kgm2
额定电压
6kV
4、电控
主斜井提升机房二回6kV高压电源引自矿井35/6kV变电所不同母线段；
二回380V低压电源引自变电所不同母线段；
均为一回工作一回备用。
5、附件
主井提升机房内设手动单梁桥式起重机一台。
起重能力16t（供检修之用）。
副斜井提升设备
提升设备20E型单绳缠绕式矿井提升机一台，其主要技术参数见表6-1-7。
表6-1-7副斜井提升机主要技术参数表
20E
2m
90kN
允许最大静张力差Fc
55kN
20710kg
450kg
3、电动机选型
YPT-8型变频提升专用电动机，其参数为：
表6-1-8副斜井提升机主电动机技术参数表
YPT-8
280kW
738r/min
最大提升速度Vmax=πDNne/60i=s
2）通风设备
峁上场地风井通风设备
1、基础参数
表6-2-1峁上场地回风井通风参数
通风参数名称
前期
后期
采矿所需风量
100m3/s
135m3/s
采矿所需负压
2、通风机设备
型号为YBF315L1-26kV400kW8极。
马庄风井通风设备校核
表6-2-3马庄场地回风井通风参数
145m3/s
190m3/s
电动机选用YB-10630kW6kV两台是满足要求的。
5、供电及控制方式
二回6kV高压电源引自马庄风井6kV变电所不同母线段，为一回工作一回备用。
通风机采用反转反风。
风门绞车为手动、电动两用。
风门绞车用设在机旁的控制柜就近控制。
3）排水设备
中央泵房主排水设备
标高：
矿井水处理站地面标高：
+；
井底车场水平标高：
+
矿井涌水量：
正常涌水时的涌水量：
Q=200m3/h；
最大涌水时的涌水量：
Qmax=400m3/h
MD280-65×
7型矿用耐磨多级泵3台，正常涌水时1台工作，1台备用，1台检修，最大涌水时2台工作。
矿井原中央泵房排水设备
在中兴场地副斜井井
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