采矿工程 开滦荆各庄实习报告.docx

1、采矿工程 开滦荆各庄实习报告 姓名：班级：学号：指导教师：地点：开滦荆各庄矿业分公司 日期:2012 03 29-30目录一、实习时间.1二、 实习目的1三、 日程安排 1四、 矿井介绍 11矿井概况 11.1地理位置 21.2矿区所处的地貌 21.3三矿区所处的水文 21.4矿井的水文地质情况 32 矿井地质特征 32.1地层特征 32.2矿井的构造 42.3井田共有四个可采煤层 43矿井储量及其服务年限 54煤的性质 54.1煤的结焦性 54.2.煤的工业用途评价 54.3.发热量 5 5 井田开拓.5 6 水平划分.67大巷位置及数目.7五、实习内容 71井底车场 82二水平井底车场 8

2、3三水平井底车场 94主井及绞车房 95副井及绞车房 106井下排水与给水 117通风系统与设备 128地面压缩空气设备 139提升系统.1310运输系统.13六、地面生产系统 141布置与设备 142地面生产系统煤的工艺流程 113辅助作业及矸石运输 15七、采煤方法及采区状况 15八、支护形式.15九、实习感想16一 实习时间2012年03月29日2012年03月30日。二 实习目的 本次实习是采矿工程专业学生在大三上学期通过学习井巷工程、煤矿开采学、爆破工程等一系列专业课程之后一次实践课程，本次实习以了解地下井巷工程为主,同时了解矿井通风等为辅而进行的实习,重在理论与实际相结合,将课本上

3、的理论知识在实践中得到认证,巩固所学的知识,使其应用到实际生产中。 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的理解，进一步巩固和扩大专业知识面，锻炼学生在采矿技术领域发现问题、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打下坚实的基础。三 日程安排实习时间：2011-2012学年 第一学期 第6-7周具体安排：03月29日抵达实习地点荆各庄煤矿，29日上午听取关于荆各矿煤矿的介绍，地质概况，矿井概况，现场急救，安全现状的报告。 03月29日下午下井参观并认识井下设备，参观井下大巷，变电所，抽水房，煤仓等等， 03月30日上午参观地

4、面地面中央变电所、提升设备、地面车场、空压机房等 下午回校。四 矿井介绍1 矿井概况 开滦（集团）有限责任公司荆各庄矿业分公司矿（以下简称荆各庄矿）位于河北省唐山市开平区境内，始建于1958年，1962年停建，1970年恢复建井，1979年建成投产，设计生产能力120万t/a，该矿于19801983年进行了重大技术改造，主要对西风井、南翼、西翼皮带巷工程以及主井的提升能力等进行了技术改造，大大提高了矿井的生产能力，1984年最高达到217万吨。1997年核定能力为170万吨。2007年底矿井核定生产能力201万吨。 井田的地理坐标为东经11815411181304，北纬394508394318

5、，隶属于开平煤田，位于开平向斜的西北侧，中隔凤山缸窑背斜自成一盆状向斜。南北长约3.5公里，东西宽约3.4公里，北端闭合，南端开放，其轮廓恰似一直径3.5公里的亚圆形，面积10.6445平方公里。井田北部、西部及南部均以12-2煤冲积层下潜伏露头为界，东部及东南部以F3断层为界，深部以12-2煤盆状向斜底-550m标高为最终深度。在荆各庄井田范围内无小煤矿开采，但井田边界F1 F3断层的外侧为刘官屯煤矿。该矿与本矿有700m岩柱相隔，煤层赋存条件与本矿一致，地质储量7490万吨，矿井设计年生产能力30万吨，在生产准备期间，于2004年12月7日发生瓦斯爆炸事故。目前该矿仍处于停产状态交通位置荆

6、各庄井田位于河北省唐山市北偏东约13 km处，南距马家沟矿6 km，距原京山铁路开平车站10 km，东距陡河发电厂4.5 km。行政区域属唐山市开平区管辖，井田所处位置交通便利，205国道途径本区，并与津唐、唐港、京沈高速公路相连；水路运输东有秦皇岛港，西有天津港，南有京唐港。水、陆交通发达。1.1地理位置荆各庄矿业分公司位于唐山市东北约13km处的荆各庄村附近，在开平煤田凤山西北侧,自成一盆状向斜。南北长约3.5Km，东西宽约3.4Km，北端闭合，南端开放，井田面积9.23Km2。南与马家沟矿业公司相距6Km，中间有陡河相隔，北与陡河电厂相距3.5Km。行政属开平区管辖。本公司的交通十分方便

7、，铁路：一条通往用煤大户陡河电厂的专用线，并与吕陡线在我井田上方交汇；另一条经马家沟矿业公司与老京山线的开平站相联。公路：北距10Km与京沈高速公路、102国道相联，南距7Km经开平与205国道、津秦高速公路相联，形成了比较完整的交通网，四通八达。井田内共有8个自然村，主要从事农业，除东新庄外其它7个村庄已搬迁完毕。1.2矿区所处的地貌矿井所处地区为一平坦的冲积平原，北部山区为燕山山脉的余脉，井田的北、东、南三面被低山包围，颇有山前扇状地景观。井田北部地面标高+38.9m(较高)，南部地面标高为+23.85m(较低)，地面坡度为3-4，倾向陡河。东南面沿陡河东岸是由奥陶纪灰岩构成的东北西南方向

8、起伏伸展的低山丘陵。从东往西有巍山（290 m）、凤山（180 m）、小梁山（100 m）和菀豆山（38 m），由菀豆山向西南倾没于平原之下。由巍山向东北低山丘陵接连绵延，地势逐渐增高，直到青龙山标高达493.01 m。在井田北面约7 km为由震旦纪灰岩构成的低山丘陵，东西方向横伏，这两条低山丘陵在井田东面的青龙山一带相汇合。低山丘陵的伸展方向与地层走向方向一致。井田内地势平坦，由于多年的开采造成矿井东部地表塌陷，形成大面积的积聚水坑，积水面积约87.6万m2。1.3三矿区所处的水文本区东南的陡河。发源于北部山地。下游集入石榴河。向南流入渤海。主流全长100公里。河水终陡河及其水库。因其底均赋

9、存百余的第四纪松散沉积物。而且有隔水作用的粘土层。预料对矿床无直接的影响。井田内有数条近于南北方向的平原冲沟。平时干涸。仅暴雨后向陡河排泄水。经常有水流通的冲谷仅有本区西南部一条。经戴庄入陡河。年不固。不冻。在双桥村一带有水库。水库大坝距井田东端最近距离2.2公里。陡河最高水位+19.5m。低于地面标高10m左右。冬季水位介于+16+17m。1.4矿井的水文地质情况荆各庄矿的水文地质条件属复杂型，有八个含水层，矿井属于受水威胁的矿井，矿井有含水层、断层、老空水等充水水源，这些水源经过采掘活动，使隔水层遭到破坏，通过孔隙、裂隙、断层等充水通道沟通充水水源，导致上部含水层水下泄，从而对生产活动构成

10、威胁。井田无邻近矿井和小窑涌水情况。矿井采面一次最大突水量为44m3/min，建井初期最大涌水量为66m3/min，投产后10年矿井涌水量平均为33m3/min，逐年衰减，目前涌水量稳定在16.58m3/min。1.5矿区的气候本区系于半大陆性气候。夏季炎热多雨。多东南风；冬季严寒凛冽。秋冬多西北风。雨季集中在七、八、九三个月。年平均降雨量648.8毫升。最高气温38.50C。最低气温-22.60C。年平均气温10.60C。冻结期由11月二旬至次年3月上旬。冻结深0.66m。地震烈度六级。2 矿井地质特征2.1地层特征本井田煤系主要由石炭系上统和二叠系下统地层组成，煤地层总厚度约450m，共含

11、大小煤层19层，煤层总厚度25.3m，含煤系数5.7%，其中可采煤层共四层，即煤9、煤11、煤12-1、煤12-2，平均总厚度16.22m，可采煤层集中在大苗庄组和赵各庄组。井田煤层顶底板评为e类顶板。本井田自身即为一个盆状向斜，边缘急陡，中部平缓，略有起伏，向斜轴线偏居西侧，近南北延伸，中部略向西呈弧形弯曲，并向南偏东倾伏，倾伏角约56。向斜轴线西侧地层产状急陡，而东侧则较为舒缓，同时向斜边缘较之中部地层产状陡。井田向斜本身属1级褶皱，次级褶皱不发育，但在向斜边缘局部出现挠曲或台阶状起伏。向斜轴部煤层厚度普遍变薄。本井田内无火成岩侵入。2.2质构造影响荆各庄井田地质条件分类为-abcdeg，

12、井田构造复杂程度属较复杂。地质构造以断层为主，褶曲次之。井田内共揭露断层337条，其中大中型断层9条，密度为每平方公里1条。落差较大断层多位于井田边界或边缘地带，除F26、FE9、F19等少数断层影响采区的合理划分外，其他落差较大的断层均可作为采区的自然界限。荆各庄矿井下小断层较为发育，井下小正断层的相对比逆断层发育程度高。小正断层发育的优选方位为近WE向和NWW向，此外发育有NE向的一组断层，其优选不明显；逆断层发育的优选方位为近SN向和NEE向，WE向和NWW向的小逆断层发育程度较低节理或裂隙也是井田内发育最广泛的地质构造，按其走向大致可以分为三组，即：NWW向、近WE向、近NNE向，由此

13、 荆各庄矿业分公司井下小构造也非常发育。由于每一个小构造的产状都要受到局部因素的干扰，如岩性不均一，岩层面和早期构造变形的影响等。所以，为了突出总体构造的代表性产状，采用地质统计方法，分别作了荆各庄矿井下小正断层和逆断层的走向玫瑰花图。荆各庄矿业分公司井下小型正断层比逆断层相对发育程度高。由以上井下小断层的走向玫瑰花图可见，就总体断层来说，其走向的优选方向为NWW向和近WE向，此外还发育有近SN向的一组和NW向的一组小断层，这在小型正断层和逆断层的玫瑰花图中也有所体现。小型正断层发育的优选方位为近WE向和NWW向，此外发育有NE向的一组断层，其优选不明显；逆断层发育的优选方位为近SN向和NEE

14、向，WE向和NWW向的小逆断层发育程度较低。2.3井田共有四个可采煤层9煤：井田内厚度为0.0017.67 m，平均厚度为7.43 m，煤层倾角为064，平均为15.6，区内煤层厚度变化较大，最厚点在西翼采区湾36孔。本煤层一般含23层夹矸，多为炭质页岩。11煤：井田内厚度为0.374.22 m，平均厚度为1.62 m，煤层倾角为368，平均为14。区内煤层厚度变化较大，东翼、西翼、轴东采区厚度较大，而南翼和轴西采区则较薄，最厚点为湾33孔所见。含1层夹矸，但夹矸分布不稳定12-1煤：煤层厚度为0.534.05 m，平均2.17 m。倾角为065，平均为15，区内煤层厚度变化较稳定，煤层中间夹

15、1层稳定的炭质泥岩，上分层煤厚为0.191.95 m，平均0.85 m，下分层煤厚为0.202.06 m，平均0.75 m，夹矸厚度为0.001.64 m，平均0.698 m。12-2煤：为矿井主采煤层，厚度为1.2711.58 m，平均5.00 m，煤层倾角为069，平均16，区内煤层厚度形态变化较稳定，含45层夹矸，最多达11层，为复杂结构煤层，其中下部含一层分布极稳定的细砂岩夹矸，厚度0.020.78 m，平均0.39 m。 其中煤11、煤12-1、煤12-2顶底版岩石较坚硬，岩层较稳定平整。煤9直接顶板岩层不稳定，易破碎冒落；老顶为灰白色中砂岩，高岭土质基底式胶结，质地松软，遇水易风化

16、膨胀呈泥状，稳固性极差。井田煤层顶底板评为e类顶板。3矿井储量及服务年限截止2009年7月31日，我矿资源总量为56110千吨，其中储量111：9797千吨、基础储量111b：13239千吨、资源量331：42871千吨。通过下列公式计算矿井服无方式中：T服务年限； Q可采储量；A生产规模； K储量备用系数。根据煤炭工业设计规范，储量备用系数的取值范围为1.31.5。考虑到该矿区的水文地质和开采技术条件，本次评估储量备用系数取1.5，生产规模按照设计生产能力1200千吨/年计算。经计算，矿井可采年限为9797/(12001.5)=5.4年。矿井设计生产能力120万吨/年4煤的性质4.1煤的结焦

17、性9煤焦炭的块度很小，通过25转/min的转鼓试验，100转后筛分结果：大于80 mm的等于0，8060 mm的为6.4%，6040 mm的为20.8%，5 mm以下的则多达49.6%，说明焦炭抗碎性很差。经250转后，焦炭块度大于80 mm的等于0，8060 mm的为0.8%，6040 mm的占10%，而5 mm以下者达63.6%，说明焦炭抗磨度性很差。4.2煤的工业用途评价井田内各煤层均属气煤，小牌号为气煤1号和气煤2号，根据9煤铁箱试验结果，煤的结焦性能较差，块度小，抗碎性及抗磨性能较差，不适于单独炼焦之用，但可以考虑作配焦用煤；煤的焦油含量较高，属富油煤高油煤，可考虑煤的综合利用。由于

18、煤的发热量均在18.0124.18 MJ/Kg，可作为动力用煤。4.3发热量各可采煤层发热量变化范围在18.0124.18 MJ/kg之间，各煤层发热量由大至小排列为：11煤9煤（）12-1煤12-2煤9煤（、）。一般情况是煤层灰分高的发热量低，而煤层灰分低的其发热量高。矿井中11煤、9煤一分层发热量最高，而9煤二三分层、12-1煤、12-2煤发热量较低，且相差不大。5井田开拓5.1影响井田开拓方式的主要因素荆各庄矿井田内地势平坦，为第四系冲积层所覆盖，冲积层最薄处177m，含水层较多，且有流沙，井筒穿过该区域很困难，因此无斜井或平峒开拓的可能。井田内地质构造复杂，以断层为主，煤层赋存较稳定，

19、井田的东部、中部、南部皆为近水平煤层，西部、北部为缓倾斜、倾斜煤层，因此井筒不宜放在井田中央，而应放在北部边界地带，以减少工业广场煤柱的损失，并有利于开拓布局。5.2井田开拓方式根据本矿条件，采用立井多水平分区式开拓方式，该种方式不受表土、煤层、地质构造等条件限制，适应性较强，同时井筒断面大，可以满足通风的要求，尤其对深井更有利。其缺点是施工技术和井筒装备复杂，不能躲开煤层顶板的含水层及流沙层，施工困难，掘进速度慢。5.3井筒数目和位置井筒数目:荆各庄矿设计生产能力为120万吨/年，生产能力大，服务年限长，因而在投产初期确定一个主井，担负矿井的主提升；一个副井，担负矿井的辅助运输及升降人员。1

20、984年经技术改造后，生产能力核定2004年为195万吨/年，为了满足通风及辅助运输 的需要，又凿一新风井，同时兼作副提。井筒位置:本井田地表范围的标高为+23.85+38.9m，均高于最高洪水位(+19.5m)，因此，井筒位置不受洪水的威胁。5.4井筒断面和提升能力 主井井筒净断面积19.62m2 主井提升能力447.3t/h 副井井筒净断面积28.27m2 副井提升能力3400kg/次 风井断面面积、提升能力与副井相同6水平划分矿井共有四个水平，其中一个为回风水平，共十个采区。6.1回风水平面荆各庄矿井田内冲积层厚度变化较大，东翼与南翼较厚， 西翼较薄，因此回风水平的标高也随冲积层掩盖厚度

21、的变化而变化。总回风石门与东翼回风道标高为-246m，西翼回风道标高为-246m至180m(理由：a、决定于冲积层的掩盖厚度一般100 至380m和粘土隔水层厚度。b、冲积层防水煤柱线垂高50-80m）。6.2第一、二、三生产水平第一生产水平:本井田东北部有一椭圆形的向斜构造，煤层埋藏较浅，最深在-370m左右，占全矿井可采储量7268万吨的67.9，为4869万吨；整个水平主要巷道75%布置在坚硬的12-2煤层底板；井田西部虽然地质构造较多，但含水较少，煤层产状上倾下缓。为了能合理划分采区，并增加主要开采水平上山采区部分的储量及服务年限， 同时照顾已使用的圆柱式4m直径绞车的使用范围，确定第

22、一水平为-375m，这样，不仅保证了东翼小煤盆全部用上山开采，同时又增大了西翼采区上山部分的储量。第二生产水平：-475m水平的可采储量为1583万吨，占-375m以下可采储量的66%；主要巷道布置在12-2煤层底板占55%。因此，将二水平确定为-475m，采用暗斜井延伸，阶段垂高为100m。第三生产水平:-515水平的煤层可采储量为816万吨，煤层最低深度-530m。167.1运输大巷位置设计规范规定：主要运输大巷一般布置在最下一个可采煤层底板下不受开采影响的较坚硬的岩石中，以保证开采水平和采区有一定的储量。荆各庄矿煤层有自然发火倾向，因此采用了集中运输大巷 采区石门的布置方式，将运输大巷均

23、布置在最下一个可采煤层 (12-2)底岩石中，这种布置方式有以下特点：(1)大巷布置在底板岩石中，可以避免支承压力对大巷在影 响，大大改善了巷道维护条件，降低了生产期间的维护费用。(2)集中开拓4个可采煤层，生产能力大。(3)大巷布置在岩石中,不受煤层起伏及走向变化的影响， 可按开采技术要求直线掘进，易于掌握工程质量，便于采用大 型运输设备，特别是皮带运输。(4)各煤层可同时进行回采准备，开采顺序灵活，开采强度大。(5)煤层内可不留煤柱，煤柱损失少，提高了回收率。 (6)便于布置采区煤仓，有利于均衡生产。缺点：（1）掘进工程量大，速度慢，费用高。（2）荆各庄矿12-2煤层底板岩石为砂岩，岩性坚

24、硬，厚度大， 有利于大巷维护。为了使大巷避开或减少支承压力的不利影响， 大巷与12-2煤层底板法线距离保持在30m左右比较合理。7.2运输大巷数目荆各庄矿井田单翼走向长度短，井田面积小于10平方公里，煤炭运输量大，因此，特别适宜采用皮带运输，由于井筒布置在井田北侧，故将运输大巷分为三组，由井底车场主石门分别向东翼、西翼、南翼各开凿一组大巷，每组大巷布置一条皮带大巷，一条轨道大巷，两条大巷之间相距20m，由联络巷道联接。 大巷坡度为千分之三。五 实习内容1井底车场5.1井底车场井底车场位于-375m水平煤层底板岩石内，设计采用环形车场，蓄电池机车拉车调车方式；副井空、重停车线长度，各按一列车矿车

25、长度计算，并在空车停车线并列一条设备及材料线，在重车线石门口西异水仓入口外，并列一条临时存放升井设备及水仓清理的矿车停车线。矿井东、南、西三翼皮带大巷在进入井底车场前，沿12度倾角抬高，直达煤仓上口位置。于是，井底车场分为上下两部分，上部为皮带卸载车场，原煤经皮带大巷卸入井底煤仓，再经装载皮带向立井箕斗装煤。整个上部车场有以下峒室：皮带机头峒室、配电室、配煤巷、联络巷、箕斗装载峒室、主井散煤收集上山、105煤仓、(容量1000吨，上口标高-330.36m，下 口标高-353.37m)，104煤仓、(容量1000吨，上口标高-330.36m， 下口标高-353.37m)，103煤仓(容量300吨

26、,上口标高-334.24m， 下口标高-353.31m)。下部相当于一般的井底车场，为辅助运输、提升服务。副井空重车线长度各按一列车长度计算，并在空车停车线并列一条设备材料线，在重车线石门口(西翼水仓入口处)并列一条临时存放升井设备及水仓清理的矿车停车线。井底车场内设有下列峒室：中央水泵房、中央变电所、调度站、信号房、副井井底清理斜巷及绞车房、电机车修理间、蓄电池机车充电峒室、保健站、水仓等。这种形式的井底车场的优点是：可以减少主井开凿深度，初期工程量少，投资少，同时缩短了主井提升高度，清理主井散煤用一条巷道即可，比较方便。缺点是：峒室多，总工程量比较大。5.2井底车场通过能力 主井系统东翼皮

27、带大巷 500吨/小时 煤仓容量 2300吨西翼皮带大巷 500吨/小时 箕斗 10吨南翼皮带大巷 750吨/小时 提升能力 500吨/小时副井系统采用1.7吨固定矿车运输材料及设备矸石等。副井装备一对3吨双层罐笼，提升能力：每钩提升矸石3400公斤。2二水平井底车场2.1车场形式(1)主提斜井上部车场皮带运输机将煤炭运至-365m水平后，与1062小井相接，在 -365m水平皮带检修道的一侧，做碹岔作为检修入口与总回风道 相连，在皮带巷上平台设皮带硫化峒室、机头峒室、配电室、检修车房等峒室。副提上部车场在-375m水平1032石门北侧作为车场入口，车场按1.5列车长度设计，斜井上井口设三股高

28、低道，作为上提下放调度矿车之用，此段为调车场，道巷规格6.8m4.1m；断面面积为22.9m2。由上平台的三股轨道过渡到斜井内的二股轨道上，三组道岔均布置在15暗斜井上端的6.5的斜坡上。在副提上部车场附近设绞车房、配电室、绳眼、信号房、安全档设备峒室等。下部车场副提车场及皮带巷均布置在12-2煤层底板岩石 中距12-2煤层底板10.40m。井底车场附近设2个溜煤井，采区的煤经此井由给煤机送至 2049主皮带运输机中。 副提斜井下部车场设高低道，高道存放下放的空车、材料车，低道存放矸石车等待上提，车场长度1.5列车长。在车场的末端直接与1、2号采区上山下部车场相连，因运输距离较短，不采用架线机

29、车运输，必要时，只用蓄电池机车牵引。为便于检修，在-475m水平两大系统之间，设一联络平巷。在车场附近，设压风机房、中央变电所、调度站、中央水泵房、水仓、水仓清理斜巷、防治水工程联络巷等峒室。2.2 井底车场通过能力(1)主提升皮带斜井：设计能力120万吨/年，实际上年最大提升能力为294万吨。(2)副提升轨道斜井：采用双钩串车提升，每钩提升矸石 3400公斤。3三水平井底车场与二水平车场相似。4主井及其绞车房主井：主井用做提升煤炭和矿井回风。直径5.0m，从地面直至第一水平-375m，井深411.391m，在-246水平留设马头门，主井专做提升煤炭和矿井回风之用。井内装备一对9吨箕斗和通讯、动力电缆与排水管路，在回风水平-246m以上设有梯子间。提升选用P43.2型分裂式单滚筒绞车，用二台1000KW电动机拖动，提升能力190.9万t/a，最大速度10.6m/秒。箕斗装载采用预先定容，下开折页式闸门装载设备，悬吊装载。绞车房：主井绞车选用P4.3.2型分裂式单滚筒绞车。装备一对10m3箕斗，配置两台电机拖动，一台800Kw，一台470Kw，年最大提升能力164万吨、箕斗装载采用预选定容。下开析页式闸门装载设备悬吊式装载。绞车技术特征：绞车滚筒直径 4000mm绞车滚筒宽度 3200mm绞车滚筒个数 1个钢丝绳最大静张力 22000Kg钢丝绳最大静张力差 140