8级采矿工程专业实习报告 2.docx
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8级采矿工程专业实习报告2
目录
一、实习性质及目的···························································2
二、实习要求·································································2
三、实习时间·································································2
四、实习地点·································································3
五、实习人员·································································3
六、指导老师·································································3
七、实习单位简介····························································3
八·参考书籍································································16
2011级采矿工程专业实习报告
一、实习性质及目的
（一）实习性质
采矿专业生产实习是采矿工程专业学习完《矿山压力及岩层控制》、《煤矿开采学》、《井巷工程》等专业课后的一次实践过程，是大学学习阶段理论与实践相结合的重要环节，也是提高采矿工程专业本科教学质量的关键之一。
（二）目的
通过本次生产实习，巩固学生所学的专业理论知识，加深对所学基础知识及专业理论知识的理解，进一步巩固和扩大专业知识面，锻炼学生在采矿开采技术领域发现问题、分析问题、解决问题及实际动手能力，培养学生劳动意识。
为后续课程的学习和走向工作岗位打下坚实的实践基础。
二、实习要求
1.学生必须遵守实习纪律，按时参加一切实习活动，实习期间不得无故缺席和离开实习地点。
2.严格遵守国家法令、煤矿安全规程和实习矿井的规章制度，听从指导老师的安排，保证整个实习期间的生活、学习、井下参观、地面参观安全。
执行保密制度，生产用图纸、技术文件、实习笔记、日记及有关资料及数据不得丢失和泄密。
3.虚心向现场工人及工程技术人员学习，密切配合现场工程技术人员，服从领导，听从指挥，认真做好实习笔记。
4.培养劳动意识、安全意识、团结协作精神、吃苦耐劳精神，实习期间下井劳动和参观必须保证效果。
三、实习时间
2013年7月15日至2013年8月31日
四、实习地点
x
五、实习人员
太原理工大学采矿工程专业2011级学生x
六、指导老师
赵金昌
七、实习单位简介
xx栖凤煤业有限公司位于宁武县城西北直距约3km处，行政区划属宁武县凤凰镇管辖，西南与石碣上煤矿相接，东部有宁苛、朔黄铁路通过。
井田东部有水泥路通往宁武县城，交通较为方便。
本井田位于宁武煤田轩岗矿区的西北角。
井田地层总体呈一单斜构造，地层走近北东向，倾向南东，地层倾角18°-25°左右，一般20°。
在井田西北部地表发现一条倒C型的F1正断层，倾向南东，长约1500m，断距20m，倾角70°，另外，根据钻孔资料在矿区东北角推测一条F2正断层，走向北西47°，倾向南西，倾角75°断距约为60m。
另据矿井生产揭露井田西部小断层较发育，由于本区煤层较厚，井下断裂构造多表现为层间断层。
在地表或井下调查中未发现陷落柱。
未见岩浆岩侵入体。
矿井设计生产能力为0.9Mt/a。
其主要理由如下：
（1）井田内煤层赋存稳定、厚度大，具备建设中型矿井的资源条件。
（2）地质报告提供：
“井田内地质构造简单，断裂构造不发育，也未发现冲刷、陷落柱、火成岩侵入等不良地质构造”；总的来说，开采技术条件优良，适合建设中型矿井。
（3）井田内可采煤层煤质优良，可采2#、5#、6#为优质气煤，其中5#为1/3焦煤。
（4）井田内可采储量52.14Mt，矿井生产能力按0.9Mt/a计算，服务年限为44.6a。
（5）从装备来看，栖凤矿井拟按高产高效、一井一面的模式建设，可以充分发挥矿井装备的能力。
（一）矿井交通位置
井田煤炭外运以公路为主，东部有宁苛、朔黄铁路通过，交通便利。
（二）矿井地质概况
1）地形地貌
井田地处宁武轩岗矿区（北部），井田内地形起伏较大，总体地形为西高东低。
井田最高处位于井田西北部，海拔为1798m，最低处位于井田内东部的沟中，海拔为1447m，最大相对高差351m，属中高山区。
区内局部地段被黄土覆盖层受到强烈的侵蚀、切割、多形成土梁、峁地形，一般呈南北向展布，同时发育近东西向冲沟，冲沟两侧分支沟谷发育，沟谷底大部分比较开阔，多呈“U”字型，部分地段狭窄，呈“V”字型出现。
2）河流水系
井田内地表水系不发育，只发育一些冲沟，由于井田降水量小，基本上无积水，只有雨季暴雨、大雨时汇集降水形成短暂洪流，向东流出井田，汇入恢河。
3）气象及地震
井田属于暖温带大陆性气候。
气候干燥，昼夜温差较大，四季分明。
全年气温最低在1月份，为-27.2℃；最高34.8℃，在7月份，年平均气温6.2℃。
春季干旱多风，冬季寒冷少雪，年平均降水量为468.1mm，降水量最少在1月份，平均为15mm，年平均蒸发量为1902.3mm，最大在5、6月份，最小在1月份。
霜冻期为11月上旬至次年3月上旬，无霜期约189天。
霜冻结冰期自十月下旬至次年四月，冻土厚度在1.25m左右，最大可达1.4m。
最大积雪厚度61cm（2009年12月）。
平均每年出现八级以上大风（风速平均16.2m/s）约24天，风沙天气达260天，且多集中于冬春两季。
风向以西北风最多，最大风速可达25m/s。
根据中华人民共和国标准GB5001-2001《建筑抗震设计规范》，井田所属地区的地震基本烈度值为Ⅶ度区，地震动峰加速度值为0.15g。
（二）井田地质特征
井田范围内大部被新生界第四系黄土覆盖，基岩零星出露，出露地层主要为二叠系上统上石盒子组，二叠系下统下石盒子组和山西组及石炭系上统太原组。
根据井田范围内钻孔揭露情况，井田发育地层由老到新有：
奥陶系中统下马家沟组、上马家沟组；石炭系中统本溪组（C2b）、上统太原组（C3t）；二叠系下统山西组（P1s）、下石盒子组（P1x），上统上石盒子组（P2s）；第四系上更新统（Q3）。
对井田地层分述如下：
⑴奥陶系中统下马家沟组、上马家沟组
煤系地层沉积基底。
本组地层厚度为280—420m，主要由厚层石灰岩、泥灰岩、白云岩和薄层状泥岩组成，溶孔溶隙较发育。
本次施工的补1号水文孔揭露该组地层220余m。
⑵石炭系中统本溪组（C2b）
本组地层厚度为16.65-32.50m，平均20.00m。
平行不整合于中奥陶系上马家沟组灰岩侵蚀面之上，下部为海陆交替相的铁铝质岩建造。
自下而上一般由“山西式”铁矿、铁铝岩、铝土岩及铝质粘土岩组成。
上部为灰色泥岩、砂质泥岩和灰白色石英砂岩。
本组地层与下伏上马家沟组地层呈平行不整合接触。
⑶石炭系上统太原组（C3t）
本组地层厚度为79.28-122.64m，平均84.42m。
为本区主要的含煤地层之一，呈海陆交替相的含煤建造。
由灰或灰黑色泥岩、砂质泥岩、炭质泥岩、灰白色石英砂岩、煤、石灰岩及海相页岩组成。
含5号煤层（全区可采煤层）和6号煤层（大部可采），其中5号煤层厚度较大，赋存于太原组中下部。
本组中部所夹石灰岩，含有蜿足类化石，横向变化大，层位不定，本组底部与本溪组地层之间，以一层较薄的砂岩为界，为石英砂岩，其分选良好，粘土胶结，层位较稳定，相当于太原西山的晋祠砂岩。
本组含晚石炭世希瓦格筵和太原网格长身贝等标准化石及少量假蛋形脉羊齿和长椭圆楔叶等早期华夏植物化石。
本组地层与下伏本溪组地层整合接触。
⑷二叠系下统山西组（P1s）、
井田内本组厚49.77-83.93m，平均63.84m。
属陆相含煤岩系，由灰色砂质泥岩、灰黑色泥岩、灰白色石英砂岩组成。
其中2号煤层全区稳定可采，其余煤层不可采。
泥岩中植物化石较多，其中以多脉带羊齿甚为繁盛。
本组地层与下伏太原组地层整合接触。
⑸二叠系下统下石盒子组（P1x）
井田内本组厚72.25-134.10m，平均104.14m，为黄绿、杏黄色陆相沉积岩系，可分为二个岩性段。
第一段为黄绿和灰绿色坦陈层状硬砂岩，黄绿色和灰绿色砂质泥岩及少量灰黑色泥岩组成，下部偶含煤线及炭质泥岩；第二段以黄绿和杏黄色厚层状石英砂岩、黄绿和紫红色砂质泥岩为主，中夹少量灰和黄绿色泥岩，底部分界砂岩偶含砾石。
本组地层与下伏山西组地层整合接触。
⑹二叠系上统上石盒子组（P2s）
井田内地表有零星出露。
本组地层厚268.7-348.1m，平均280m，为杏黄、黄绿和紫红色泥岩、砂质泥岩和黄绿、灰白色石英砂岩等，本组地层在井田保存不全，最大残留厚度为320m。
本组地层与下伏下石盒子组地层整合接触。
⑺第四系上更新统（Q3）
不整合覆盖于下伏基岩地层之上，由灰黄色亚砂土、亚粘土组成，厚0-20m，分布于山坡及梁顶。
垂节理发育。
本组地层与下伏上石盒子组地层呈角度不整合接触。
（三）区域构造
宁武煤田基底历经多次地壳变动。
吕梁、五台两个结晶基底的形成，奠定了宁武煤田的雏形，在该煤田发展过程中，吕梁、五台地块对地应力边界条件的变化起着控制作用。
从南部构造发育情况来看，主要有两个构造型式：
北东—南西斜列雁行式排列和北东—南西褶皱带，两者的复合—重合即构成祁吕贺山字型构造体系的东翼前弧的中段。
煤田西部外围永安—东村—马坊北北东向褶皱带与雁行式褶皱带复合。
煤田内：
岭底—社安铺向斜和张臣—下静游向斜等一组北东—南西向褶皱重合在山西北中部多字型构造之一—宁武凹陷之上。
（四）井田地质构造
本井田位于宁武煤田轩岗矿区的西北角。
井田地层总体呈一单斜构造，地层走近北东向，倾向南东，地层倾角18°-25°左右，一般20°。
在井田西北部地表发现一条倒C型的F1正断层，倾向南东，长约1500m，断距20m，倾角70°，另外，根据钻孔资料在矿区东北角推测一条F2正断层，走向北西47°，倾向南西，倾角75°断距约为60m。
另据矿井生产揭露井田西部小断层较发育，由于本区煤层较厚，井下断裂构造多表现为层间断层。
在地表或井下调查中未发现陷落柱。
未见岩浆岩侵入体。
综上所述，井田构造总体上属简单型类型。
（五）煤层特征
一）煤层
㈠含煤地层：
井田内石炭系上统太原组和二叠系下统山西组为井田内主要含煤地层，共含煤5～9层，编号由上到下为01、1、2、3、4、5上、5、6、7号。
该8层煤又分为山西组和01、1、2号煤，太原组3、4、5上、5、6、7号煤。
其中2、5号煤层为稳定可采煤层，6号煤层为较稳定大部可采煤层，其它煤层均不可采。
㈡含煤性：
本区含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。
其中太原组平均厚度84.46m，煤层平均总厚16.90m，含煤系数20.00％。
可采煤层平均总厚15.48m，可采煤层含煤系数为18.33%。
山西组平均厚度为63.84m，煤层平均总厚4.38m，含煤系数为6.86%，可采煤层平均厚度3.93m，可采煤层含煤系数为6.16%。
㈢可采煤层：
本井田内可采煤层为山西组的2号煤层和太原组的5、6号煤层，现根据钻孔资料分述如下：
（详见表3-2，可采煤层特征表）
1．2号煤层：
位于山西组下部，下距5号煤层顶51.35～71.54m，平均63.51m，俗称7尺煤，煤层厚度2.44～5.72m，平均3.93m（纯煤厚度），属中～厚煤层。
含夹石1～2层，结构简单，单层夹石厚0.18～0.54m，一般小于0.35m，夹石岩性为泥岩或炭质泥岩。
伪顶为泥岩、砂质泥岩，直接顶板为中、细粒砂岩，底板为泥岩或砂质泥岩。
本层属较稳定可采煤层。
其煤层厚度变化见2号煤层厚度等值线示意图。
井田中部北西向分部煤层较厚，最厚点位于井田南部ZK5-1号孔，由中部向井田东南部及西北部较薄，最薄点位于井田北部的6号孔。
2．5号煤层：
位于太原组下部，下距6号煤层顶平均1.90～5.55m2.52m，俗称三丈六，煤层厚度10.31～19.31m，平均14.68m（纯煤厚度）。
该煤层含夹石1～5层，夹石厚0.28～0.76m，一般小于0.50m，属结构简单～复杂，为厚～特厚煤层。
直接顶板为泥岩、砂质泥岩，局部为砂岩。
底板为泥岩，本煤层属较稳定可采煤层。
其煤层厚度变化见5号煤层厚度等值线示意图，井田西北部、南部煤层较厚，最厚点位于井田南部ZK5-2号孔，井田西北部、东南部煤层较薄，最薄点位于井田北部3号孔。
3．6号煤层：
位于太原组底部，下距K1砂岩9.95～21.00m，平均18.74m，俗称四尺煤，煤层厚度0.38～0.94m，平均0.80m（纯煤厚度），属较稳定大部可采煤层，该煤层结构简单，不含夹矸。
该煤层顶板为泥岩，底板为泥岩、砂质泥岩。
井田西、东部煤层较厚，最厚点位于井田西南部1号孔，井田中部煤层较薄。
二）煤质
1、煤的物理性质
2、5、6号煤层物理性质相似，煤的颜色为黑、亮黑色，光泽多为玻璃光泽、沥青光泽，结构为条带状最发育，且以宽条带状为主，构造为层状、块状，断口为参差状、不规则状。
较致密、坚硬、内生裂隙不发育，本次参照井田东部1万m的宁武阳方口煤矿对2、5号煤层力学性质试验，试验结果2号煤抗压强度7.60～8.80MPa，平均7.73MPa，抗拉强度0.20—0.40MPa，平均0.30MPa，内摩擦角26°00′，凝聚力系数2.1；5号煤层抗压强度6.00～6.80mMPa，平均6.40MPa，抗拉强度0.20MPa，内磨擦角25°12′，凝聚力系数2.0。
煤层视密度，2、5号煤平均1.47g/cm3，6号煤平均值为1.48g/cm3。
煤岩特征
a.有机组分
宏观煤岩组分2、5号煤层以半暗煤为主，暗煤次之，6号煤层以亮煤、暗煤为主。
b.无机组分
无机组分主要包括粘土类、硫化铁类、碳酸盐类、氧化硅类。
其中2号煤层以粘土类为主，占19.4%，粘土类以分散状粘土矿物为主，含少量块状和细胞充填状粘土矿物。
5号煤层以碳酸盐类为主，占8.0%，以方解石为主，方解石呈裂隙充填状为主，细胞充填状次之。
粘土类，占3.5%，粘土类以分散状粘土矿物为主，细胞充填状粘土矿物次之。
2、化学性质
原栖凤煤矿井田精查地质勘探报告煤类的划分依据标准为1958年颁发的中国煤分类方案，本次延用原报告划分结果。
本次工作煤类的划分依据标准为1986年10月颁发的中国煤炭分类国家标准（GB5751-86）。
井田内可采煤层为2、5、6号，现据钻孔煤芯煤样化验结果，将2、5、6号煤层主要工业分析分述如下：
（见表2-1-5）
①2号煤层
水分（Mad）：
原煤0.69％～3.50％，平均1.48％；浮煤1.36％～2.40％，平均1.92％；
灰分（Ad）：
原煤18.52％～44.57％，平均30.71％；浮煤7.98％～16.43％，平均10.98％；
挥发分（Vdaf）：
原煤31.06％～40.68％，平均37.47％；浮煤27.83％～38.41％，平均36.20％；
全硫（St，d）：
原煤0.32％～1.93％，平均0.71％；浮煤0.44％～2.81％，平均1.07％；
②5号煤层
水分（Mad）：
原煤0.44％～2.00％，平均1.14％；浮煤1.07％～2.25％，平均1.53％；
灰分（Ad）：
原煤10.84％～29.23％，平均23.03％；浮煤6.9％～9.20％，平均8.47％；
挥发分（Vdaf）：
原煤35.02％～39.00％，平均36.73％；浮煤33.17％～37.88％，平均35.36％；
全硫（St，d）：
原煤2.60％～2.98％，平均2.79％；浮煤2.81％～3.06％，平均3.03％；
③6号煤层
水分（Mad）：
原煤0.63％～2.10％，平均1.31％；浮煤0.90％～2.20％，平均1.42％；
灰分（Ad）：
原煤14.99％～36.17％，平均28.79％；浮煤7.52％～9.43％，平均8.42％；
挥发分（Vdaf）：
原煤34.75％～45.58％，平均39.21％；浮煤32.72％～43.69％，平均37.38％；
全硫（St，d）：
原煤2.63％～9.68％，平均6.40％；浮煤1.83％～3.61％，平均2.36％；
井田内2号煤层原煤灰分相对较高，在井田中西部有高灰煤分煤（Ad大于40%）。
2号煤层原煤硫分相对较低，中南部2号煤层属低硫煤，北部属高硫煤。
据《煤炭质量分级》GB/T15224—2004标准，该煤层按灰分级为低灰—高灰之气煤、1/2中粘煤和1/3焦煤。
按硫分级为低硫—高硫之气煤、1/2中粘煤和1/3焦煤。
井田内5、6号煤层原煤灰分较2号煤层低。
5号煤层为低灰—高灰之气煤、1/2中粘煤和1/3焦煤，6号煤层为中灰～高灰之1/3焦煤和气煤。
5、6煤层硫分均比2号煤层含量高，尤其是5号煤层的中部，硫含量接近3％。
6号煤层中北部均为高硫煤，个别点甚至达到9.68%（3号钻孔）。
据《煤炭质量分级》GB/T15224—2004标准，5号煤层为高硫之气煤、1/2中粘煤和1/3焦煤。
6号煤层为高硫之气煤和1/3焦煤。
（六）其它开采技术条件
一）瓦斯、煤尘、煤的自燃性及地温
1、瓦斯
根据山西省煤炭工业局文件晋煤安发［2009］298号“关于忻州市2008年度30万t/a及以上煤矿矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复”宁武县栖风煤矿开采5号煤层瓦斯绝对涌出量为0.80m3/min，瓦斯相对涌出量为1.14m3/t，二氧化碳绝对涌出量为1.08m3/min，二氧化碳相对涌出量为1.54m3/t，瓦斯批复等级为低瓦斯矿井。
根据忻州市煤炭工业局文件忻煤安发［2007］506号“关于全市99座30万t/a以下矿井2007年瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果批复”山西宁武向阳煤矿有限公司开采5号煤层，瓦斯绝对涌出量为0.55m3/min，瓦斯相对涌出量为1.65m3/t，二氧化碳绝对涌出量为0.83m3/min，二氧化碳相对涌出量为2.49m3/t，瓦斯批复等级为低瓦斯矿井。
本次设计利用2007年度瓦斯鉴定资料，矿方在投产前需委托专业部门重新进行瓦斯鉴定。
2、煤尘爆炸性与煤的自燃：
1）煤尘爆炸性
井田内历次勘探在钻孔采取煤芯煤样，并送往山西省煤炭工业局综合测试中心进行了煤尘爆炸性试验，结果见下表
煤层号
钻孔号
火焰长度mm
加岩粉量%
爆炸性质
2
ZK4-1
59
24
有
ZK4-2
134
38
有
ZK5-1
200
60
有
2
＞400
70
有
5
ZK2-2
104—＞400
65
有
ZK4-1
153—＞400
45
有
ZK5-1
70
60
有
ZK5-2
100
62
有
2
＞400
70
有
6
ZK4-1
25
35
有
ZK4-2
400
55
有
煤尘爆炸性试验统计表
2）煤的自燃：
本次工作在2号钻孔中采取煤芯煤样进行了煤的自燃倾向性测试，测试结果见下表
自燃倾向性统计表
煤层号
钻孔号
吸氧量
原煤全硫
自然等级
自燃倾向性
2
2
0.55
0.59
Ⅱ
自燃
5
0.56
2.78
Ⅱ
自燃
6
3
0.98
3.98
Ⅱ
自燃
3）地温
据原栖凤煤矿及邻矿开采情况，井下未发现地温异常现象，本区属地温地区正常区。
二）岩石工程地质特征
井下围岩的整体性良好、节理裂隙不发育，即围岩为完整或较完整；围岩中有渗水或潮湿，对围岩稳定性有一定的破坏作用。
本矿井地面工业广场基本为黄土覆盖，属黄土丘陵地貌，地表植被稀少，根据《工程地质手册》参数，其持力层容许承载力110-130kN/m2左右，完全可满足工业场地建构筑物地基承载力需求。
（七）矿井开拓、开采方案
1、井田开拓方案提出
本井田批准开采2、5号两层可采煤层，矿井的+1325m水平以上2号煤层已采空，+1325m水平以上北翼5号煤层已采完，根据2008年12月忻州市煤炭工业局以忻煤基发[2008]455号文件“关于宁武县栖凤煤矿调整生产系统及采煤工艺改造设计的批复”，矿方已在井田西南部5号煤层内布置了514采区，故首采区布置在5号煤层内。
514首采区位于井田西南部，首采区内以111b级储量为主方案一（斜、立井联合开拓走向条带式开采方案）：
根据本井田煤层赋存情况及矿井现有井筒情况，设计中提出两个方案。
在此基础上，提出两个具有代表性的开拓方案进行技术经济比较。
各方案分述如下：
方案一：
宁武县栖凤煤矿现生产区位于井田内5号煤层+1325m水平南翼514采区，现采51401工作面，该采区本次设计布置为首采区，现生产能力300kt/a。
根据现在国家煤炭政策及山西省煤矿企业兼并重组整合政策，矿井生产能力将提高到900kt/a。
井田西中部现有主斜井、副斜井。
现主斜井井口80坐标：
X=4321258.46，Y=19610452.20，54坐标：
X=4321306，Y=19610523，H=1528，α=95°，β=30°，斜长522m；现副斜井井口80坐标：
X=4321226.46，Y=19610450.20，54坐标：
X=4321274，Y=19610521，H=1528，α=95°β=25°，斜长492m；兼并重组整合后主副斜井利用。
兼并重组整合后关闭现回风平硐，主副井利旧改造，主副井地面工业广场储装系统及生产生活设施、地面设施相应配套完善。
在井田西南部小沟谷处新掘回风斜井，80坐标:
X=4320389.46，Y=19609501.2，Z=1598.77，α=117.8°，β=13°27′，斜长400m，设计回风斜井（新掘）表土段采用钢筋混凝土半圆拱型支护，基岩段采用锚索锚网喷支护，新建风井场地，并需征用土地。
现主副斜井落底处位于井田中部2号煤层中，水平标高为+1325m，布置有2号煤层+1325m运输大巷、井底煤仓、清理撒煤斜巷以及绕道式井底车场，在2号煤+1325m运输大巷的两侧布置中央变电所、水泵房等硐室。
井底车场通过2-5号煤运输石门及辅助运输石门分别与5号煤层+1325m水平南翼运输大巷及+1325m水平南翼辅助运输大巷联络。
兼并重组整合后，+1325m水平南翼运输大巷改造为行人大巷，+1325m水平南翼辅助运输大巷做为小型材料及人员辅助运输大巷。
在2号与5号煤层之间岩石内新掘+1325m南翼运输大巷（净宽4.75m，净断面14.96m2），采用锚索锚网喷支护，用于大型设备、材料辅助运输及原煤运输。
按倾斜煤层在5号煤层+1325m水平南翼上部布置514首采区。
根据地质报告资料，井田内奥灰岩溶水位标高为1080～1095m左右，本井田内2、5号煤层的最低底板标高为分别为780m、720m，奥灰水位标高高于2、5号煤层最低底板标高，2、5号煤层下部处于承压开采状态。
开采2号煤层无导水构造标高780-1095m范围内为承压开采安全区。
开采5号煤层，当标高在820m以下为承压开采危险区（临界突水系数0.1MPa/m），当标高在950-820m范围内，无导水构造时，为承压开采过渡区（临界突水系数0.06MPa/m）。
当标高在950-1095m，为承压开采安全区。
根据地质报告资料，本井田水文地质条件中等。
为了矿井安全生产，5号煤层+1325m水平划分为5
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