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采矿工程实习报告

工程技术大学

本科生实习报告书

教学单位矿业学院

专业

班级

学生姓名

学号

指导教师

目录

第一章矿井概况………………………………………………………..1

1.1矿井自然概况及交通……………………………………………………………….11.2自然地理………………………………………………………………………………2

1.3地质概况………………………………………………………………………………2

1.4煤层、煤质概况………………………………………………………………………2

1.5水文地质概况…………………………………………………………………………3

1.6充水因素及涌水量的预计……………………………………………………………4

1.7瓦斯、煤尘和煤的自然……………………………………………………….4

第二章矿井开拓………………………………………………………..5

2.1井田开拓……………………………………………………………………………....5

2.2矿井、提升运输与通风等系统………………………………………………………7

第三章采区巷道布置…………………………………………………..9

3.1采区概况………………………………………………………………………………9

3.2采区巷道布置…………………………………………………………………..........12

3.3采区生产系统…………………………………………………………………..........12

第四章回采工作……………………………………………………….14

4.1生产工艺………………………………………………………………………..........14

4.2工作面正规循环生产能力……………………………………………………..........15

4.3工作面支架选型………………………………………………………………..........15

4.4工作面顶板管理………………………………………………………………..........15

4.5劳动组织和主要经济技术指标………………………………………………..........16

第五章掘进工艺……………………………………………………….17

5.1破岩方式………………………………………………………………………..........17

5.2爆破作业………………………………………………………………………..........17

5.3装载与运输……………………………………………………………………..........18

5.4设备及工具配备………………………………………………………………..........18

5.5支护工艺………………………………………………………………………..........19

一、实习主要内容

矿井概况

小康矿是1987年7月1日破土动工，1990年11月1日投产，仅用40个月建成年设计能力150万吨的大型矿井。

小康矿位于康平煤田东部康平县境内，距康平县城13Km，距铁法煤业（集团）所在地调兵山火车站35Km。

康平煤田为隐蔽型煤田，小康矿井田位于煤田东部，井田东西长4.81Km，南北宽6.03Km，面积28.99Km2。

1）、矿井自然概况及交通

康平煤田位于辽宁省沈阳市康平县境内，小康煤矿位于康平煤田的东北部，隶属康平县东关镇。

1、康平煤田地理位置：

东经：

123°18′45″~123°30′

北纬：

42°35′~42°45′

2、小康煤矿地理位置：

东经：

123°20′38″~123°25′55″

北纬：

42°37′54″~42°41′42″

其平面直角坐标：

经距：

41527500~41535500

纬距：

4721500~4729500

3、井口坐标：

小康煤矿采用立井、单水平、上下山开拓方式。

在矿井中央开凿三个立井，即主井、副井、风井，各井口坐标、井型及用途等见表1-2。

地面井口坐标表1-2

名称

井型

用途

标高

坡度

深度

经距（Y）

纬距（X）

提升

方位

主井

立井

提升

+83.00

90°

541.27

4153

1800.006

472

5127.958

273°

副井

立井

提升

+83.00

90°

512.30

4153

1883.04

472

5183.698

93°

风井

立井

通风

+81.90

90°

487.70

4153

2149.520

472

5110.000

93°

4、矿井边界四邻及面积：

小康煤矿西北以13勘探线为界，与康平三台子煤矿相邻；西南以F1、F2、F3断层为界与大平煤矿相邻；北、东、南均以煤层最低可采边界线为界。

矿井东西宽4.81km，南北长6.03km，矿井面积28.99m2。

5、交通：

小康煤矿矿区交通非常便利。

小康煤矿距调兵山35km，距康平县城15km。

矿区铁路经法库、调兵山至大青编组站，大青编组站东至铁岭20km与京哈线相接。

公路有203国道从矿井西南部通过。

2）、自然地理

1、地形地貌：

本矿井位于辽河平原西侧，地势稍有起伏，无高山，一般为平缓低山丘陵及第四纪洪冲积平原，地表绝大多数为农田，一般标高为+80~+120m。

地势最高处位于煤田西南后部的旧门山，其标高为177.30m。

2、气候：

本区位于辽河平原西侧，属于大陆性气候，一般多风少雨，春干冬寒，一般春、秋、冬三季多风，冬季多西北风，春季多西南风。

风力最大至7~9级，瞬时达10级，小至2~3级，无风季节少见。

降雨一般集中在7、8、9月份，年最大降雨量达801.4mm，年平均降雨量为544.4mm，最大月降雨量为346.1mm（1984年8月），最小月降水量为0（见表1-6）；该区年平均蒸发量为1922.3mm，最大月蒸发量为405.6mm（1974年5月）；最高气温33.3℃，最低气温-32.6℃，冬季冻层最大深度1.45m。

3）、地质概况

1、矿井地层

小康煤矿位于康平煤田东北部，其地层层序和含煤地层生成年代与区域地层完全一致，以前震旦系地层为基底，其上依次沉积了中生界之早白垩系、及新生界之第四系。

2、区域构造

小康煤矿为一总体走向NWW、倾向近南的单斜构造。

由于受东西向挤压力的影响，形成了一些宽缓的褶曲，东区明显，西区次之。

小康煤矿总的构造形态是宽缓的褶曲并伴有断层和“煤层缺失变薄带”。

岩层倾角在3°～14°之间，一般7°左右。

4）、煤层、煤质概况

1、煤层

小康煤矿内只有一个复合煤层（即1#煤层）是可采煤层，全矿井发育；只是在矿井的东北部由于煤层中间夹石普遍逐渐增厚，而把煤层分叉成两个独立可采煤层，上部的煤层称之为1#上煤层，下部的煤层和未分叉的煤层统称为1#煤层。

分叉后的1#煤层顶板为粉砂岩夹薄层泥岩，厚度在2.2~6.5m，其余煤层顶板为油页岩，矿井内普遍发育，厚度在10~50m之间，是一个明显的标志层。

因此煤层对比相对比较容易简单，对比清楚。

煤层间距自煤层分叉处开始向东北部边缘逐渐增厚。

煤层赋存于-154~-632m的空间中。

赋存规律：

矿井西部，含煤层总厚度一般5m左右，其南侧略有增厚，西北边缘明显变薄，仅1~2m；矿井东部，含煤层总厚度一般7m左右，南侧8~9m，东南边缘聚增至17m，其北侧8~10m，向边缘突然增至20余米。

综上所述，煤层在矿井内是稳定的，变化是很小的，规律性很强的。

2、煤质

小康煤矿矿井内煤质牌号为长焰煤。

以区域变质为主，具体表现在：

随着煤层赋存深度的增加，煤的变质程度有相对增高的趋势。

如煤层赋存深度小于650m，胶质层厚度一般小于5mm，大于700m（仅一个钻孔），胶质层厚度增至7mm。

由此推断：

本矿井煤层赋存深度大于700m时，其煤种为气煤。

另外，北一和西一与南一和南二采区相比，由于后两个采区比前两个采区煤层赋存深度深200m以上，因此，煤质较前两个采区要好。

但由于煤层灰分较高，故不能做炼焦配煤，只能做动力用煤、发电用煤和炼油用煤。

5）、水文地质概况

（一）、区域水文地质特征

全区地貌按成因可划分为三种类型，即构造剥蚀地形、剥蚀堆积地形和洪冲积堆积地形。

由于上述地貌类型，促成了区内无较大河流的水文特征，只是在矿井的西南有一条小河（李家河），未流经矿井，而中部、北部和南部则有许多人工渠道（主要有一道河、二道河）和季节性冲沟。

在矿井的西南（即大平矿井）有三台子水库，积水面积为140km2，积水量：

900万m3，最高洪水位+83.5m，一般为+81.0m；水库水的主要来源，除季节性冲沟汇集外，主要是南部李家河和康平西泡子水库的水通过人工渠道流注水库，排水主要靠人工渠道进行调节。

通过矿井西南部123号钻孔之风化带抽水试验来看，水库对矿井充水不是主要因素。

（二）、矿井水文地质特征及水文地质类型

1、含水层情况

该矿井划分三个含水层，第四系洪积含水层，白垩系砂岩、砂砾岩承压含水层，白垩系底部砂岩、砂砾岩承压含水层。

2、含水层的补给与排泄条件

本区含水层主要补给来源为大气降水，而地表水的渗透补给对第四系和白垩系有影响，但影响不大，人工渠和季节性积水，对处于粘土覆盖层较薄地段则渗透补给良好。

另外各含水层之间都存在微弱渗透补给，而含水层的排泄除垂直渗透外，第四系含水层主要靠蒸发，只是枯水季节，则由冲沟和人工渠进行排泄。

而深层水（白垩系含水层）只在水位差变化大，迳流条件良好地段排泄则较好，其它地段排泄条件很差。

3、矿井水文地质类型

该矿井水文地质勘探类型，按直接充水含水层的空间特征而划分的。

根据原煤炭部制定的《矿井水文地质规程》矿井水文地质分类的条件：

小康煤矿范围内地表水排泄条件良好，露头区被粘土类土层覆盖，属深部矿井；矿井内直接充水含水层主要由白垩系粗砂岩及砂砾岩微弱的裂隙承压含水层所组成，虽然岩层疏软多裂隙，但单位涌水量均小于0.1L／s.m以下，而且断层水极弱，并且煤层顶部有较厚的油页岩、泥岩和含水层间有良好隔水性能的泥岩、粉砂岩层，所以与地表水以及各含水层间无直接水力联系。

矿井最大涌水量小于180m3／h，采掘工程一般不受水害影响，防治水工程简单。

为此小康煤矿矿井水文地质类型为一类一型矿井，属于水文地质简单型矿井。

6）、充水因素及涌水量的预计

（一）、矿井充水因素

1、井筒水

2、巷道围岩水

3、生产造成的裂隙通道

4、采空区积水对生产的影响

5、采煤沉陷积水

（二）、矿井涌水量预计

1、正常涌水量：

0.3m3/h。

2、最大涌水量：

1.26m3/h。

7）、瓦斯、煤尘和煤的自燃

1、矿井瓦斯等级

经2007年7月进行鉴定：

矿井相对瓦斯涌出量为0.96m3/t，矿井绝对瓦斯涌出量为5.46m3/min，属于低瓦斯矿井。

虽为低瓦斯矿井，但由于小康煤矿自燃发火期较短，个别地点瓦斯涌出异常，所以仍按高瓦斯矿井管理。

2、煤尘爆炸指数

煤尘爆炸指数2007年7月鉴定为41.75，具爆炸危险性。

煤尘主要来源于回采落煤，打眼放炮，煤炭装运等到生产环节造成，煤尘生成量30~100mg/m3，经洒水消尘处理，煤尘浓度仍大于10mg/m3，属高煤尘矿井。

3、煤的自燃

小康煤矿煤的自燃倾向性较强，投产前后井下煤层自燃发火170余次。

经测定煤的自燃发火期为1~3个月，最短21天。

2、矿井开拓

1）、井田开拓

1、储量：

计算储量的煤层最小可采厚度为0.7m，煤的最高灰分为40%。

井田内工业储量为188.071Mt，其中A+B级储量为81.62Mt，占总工业储量的43.3%；可采储量133.335Mt。

高级储量分布在井田中部

2、矿井设计生产能力：

矿井生产能力为1.5Mt，日生产能力为0.5Mt。

3、矿井核定生产能力：

2004年末井田内工业储量为15868.9万t，其中A＋B级储量7047.8万t。

可采储量为11161.0万t。

矿井核定生产能力为260万t／a，矿井剩余服务年限为33a（采用1.3的储量备用系数）。

小康矿设计年工作日为350d，每天三班作业，其中两班半生产，半班准备。

每班工作8h。

每日提升时间为16h。

4、服务年限：

本矿井可采储量为133.34Mt，采用1.3的储量备用系数，包括递减时间，矿井服务年限为69.9a。

5、矿井工作制度：

本矿井设计工作日为300d，每天三班作业，其中两班生产，一班准备。

每班工作8h。

每日提升时间为14h。

6、井田开拓方式：

本井田为隐伏煤田，煤层同期存于－154m～－632m之间，埋藏较深，倾角平缓，大部分倾角在5°左右，中部局部达12°左右。

如果用斜井开拓，则井筒工程量大，辅助提升困难，施工工期长，压煤多，所以经方案比较采用立井单水平开拓方式。

矿井水平标高设在－399m水平，井底车场及运输大巷均布置在煤层底板较坚硬的岩层里。

7、矿井井筒数目、位置和用途、断面尺寸和布置装备：

设计之主井、副井、中央风井均为立井。

主井提煤，净直径为5.5m，布置一对JDSY-16/150×4型16t箕斗。

井筒装备为钢丝绳罐道，另设通讯和提升信号等电缆，见图2—1。

副井净直径为7.0m，担负提升矸石，上、下人员，下放材料及进风，并设有管子间和作为安全出口的梯子间。

设一个宽罐和一个1t矿车双层四车标准罐笼，并预留一个1t矿车单层双车标准罐笼配以一个平衡锤的安装位置。

井筒装备采用型钢组合罐道端头布置，槽钢罐道梁及锚杆托架。

中央风井净直径为6.0m，担负全矿井初期和中期回风用。

内设梯子间，作为安全出口。

8、井底车场型式、调车方式及线路布置的特点：

采用梭式井底车场型式，即东西翼运输大巷直接与副井重、空车线直线相接。

该方案具有工程量少、调车时间短等优点。

为了沟通两翼列车及机车绕行，另于副井南侧设有空、重车绕道。

原设计：

副井空、重车线均为2列车长度。

为折返式调车。

东西两翼矸石列车调车情况如下：

西翼矸石列车经西翼运输大巷（空车调车线），井底车场绕道至重车线，再由牵引机车所向顶入重车存车线，然后，机车经绕道行至空车存车线，牵引空列车返回西翼运输大巷去采区。

东翼矸石列车由东翼运输大巷行至重车调车线停车，机车再反向行至列车车尾，顶列车进入重车存车线，然后机车经绕道至空车存线取空车，牵引空列车在空车调车线机车调头，最后牵引列车经绕道返回东翼运输大巷去采区。

修改设计：

副井空、重车线均为2列车长度。

为折返式调车。

西翼矸石列车调车情况如下：

西翼矸石列车经西翼运输大巷（空车调车线），井底车场绕道至重车线，再由牵引机车所向顶入重车存车线，然后，机车经绕道行至空车存车线，牵引空列车返回西翼运输大巷去采区。

9、开采水平内开拓巷道的布置方式：

原设计：

井田东西翼各布置一条主要运输大巷分别开拓东、北翼及西翼的煤层。

考虑到巷道维护条件好，运输大巷不留煤柱，运输大巷设在煤层底板30m左右的砂岩中。

修改设计：

井田西翼布置一条主要运输大巷开拓西翼的煤层。

考虑到巷道维护条件好，运输大巷不留煤柱，运输大巷设在煤层底板30m左右的砂岩中。

10、阶段内采区的划分：

a、关于首采采区北一、南一采区的问题。

原北一采区的西南部基本采完，东南部地表是拉马屯村庄，房屋密集，住户多；东北部煤层分叉，夹石增厚大1.0~2.4m，灰份高达50%以上，产出煤炭煤质差而销路不畅；因此，当时研究决定暂时不开采此区域的煤炭，剩余煤炭储量划入其它采区。

因而，当1999年2月N1E6段综放面开采结束后，对北一采区除三条上山外都进行了回收。

原南一采区的准备巷道由于多次重复翻修，已无法再翻修而导致报废；为此，南一采区东部已无法布置采面；另外，南一采区西部已开采的几个工作面，由于受断层地质构造的影响，除N1W1段综采面外，均未送到采区边界；为此，应将南一采区剩余的煤炭储量划入其它采区。

b、采区走向长度或倾斜长度应根据煤层地质条件、开采机械化水平、集中化生产的要求、开拓及采准巷道布置综合考虑。

根据工作面接替要求，一般应保证机械化连续回采1年以上。

依据目前小康矿集中化采煤水平，综合机械化回采面的一翼长度不小于1000~1600m。

世界上有的高产高效综采面一翼长达2000~3000m以上，个别达5000m。

另外，小康矿目前开采南二采区，属于开采最深的采区，软岩支护目前已能满足矿井安全生产需要。

由此，考虑采区、工作面走向和倾斜长度时要适当加长。

c、为了保证煤炭运输连续性，采区所生产煤炭应采用带式输送机运煤直到井底煤仓，此方案出煤快，投资省，效益高。

在地质条件优越、机械化装备好的情况下，双翼开采的采区两翼长度均应尽可能长一些。

d、小康矿煤层倾角较小，可采用倾斜长壁布置。

e、西二采区应采用单翼布置为宜。

11、开采顺序及采区尺寸:

原设计：

本矿井只有一个可采煤层，（北部由于夹石增厚成为两个分层）用单一水平开拓，全矿井共分12个采区。

北部四个采区、南部四个采区，西部四个采区。

移交生产及达到设计产量时为两个采区，即南一采区和北一采区，各采区均由井田中央向南、北、西各翼边界发展，形成采区前进式的开采顺序。

采区尺寸是根据地质构造，开采条件和采区运输等条件确定的，采区倾斜宽度为1000m左右，走向长度为2000m左右。

可采储量均在5Mt以上。

修改设计：

本矿井只有一个可采煤层，（北部由于夹石增厚成为两个分层）用单一水平开拓，全矿井共分6个采区。

北部二个采区、南部二个采区，西部二个采区。

移交生产及达到设计产量时为两个采区，即南一采区和北一采区，各采区均由井田中央向南、北、西各翼边界发展，形成采区前进式的开采顺序。

采区尺寸是根据地质构造，开采条件和采区运输等条件确定的，采区倾斜宽度为1000～3350m左右，走向长度为1600～4100m左右。

可采储量均在5Mt以上。

2）、矿井提升、运输与通风等系统

1、矿井提升方式及提升设备：

主井提煤，净直径为5.5m，布置一对JDSY-16/150×4型16t箕斗。

井筒装备为钢丝绳罐道，另设通讯和提升信号等电缆，

副井净直径为7.0m，担负提升矸石，上、下人员，下放材料及进风，并设有管子间和作为安全出口的梯子间。

设一个宽罐和一个1t矿车双层四车标准罐笼，并预留一个1t矿车单层双车标准罐笼配以一个平衡锤的安装位置。

井筒装备采用型钢组合罐道端头布置，槽钢罐道梁及锚杆托架。

中央风井净直径为6.0m，担负全矿井初期和中期回风用。

内设梯子间，作为安全出口。

2、矿井运输方式，运输系统及运输设备：

本矿井为单一水平开拓，井底车场水平标高为-399m。

由于初期采区距井底较近，北一、南一采区所采出的煤分别由上、下山的腾带输送机直接向井底煤仓卸载。

因此初期井底车场轨道运输系统比较简单，只担负矸石、材料、设备等辅助运输任务。

经多方案比较，决定采用如图2—4梭式井底车场型式，即东西翼运输大巷直接与副井重、空车线直线相接。

该方案具有工程量少、调车时间短等优点。

为了沟通两翼列车及机车绕行，另于副井南侧设有空、重车绕道。

原设计：

后期采西、北边界采区时，因运距远、采区分散，考虑采用3t侧底卸矿车运煤，则在主煤仓南160m，胶带机下山上方设卸载站，煤经后期卸载站环线运至卸载站，同主井清扫撒煤经同一上仓胶带输送机送到井底主煤仓。

修改设计：

后期采西、北边界采区时，依然采用胶带输送机运煤，煤炭直到井底主煤仓。

3、矿井通风方式及设施：

小康矿矿井通风方式为中央并列抽出式，中央副井入风，中央风井排风。

中央副井为主要进风井，净径7m，井筒断面38.465m2，井深482m。

中央风井为专用排风井，中央风井净径6m，井筒断面28.26m2，井深482m。

最大通风流程为7129m。

中央风井现运转的两台主要通风机为MAF2100/1200-1型轴流式通风机，主要通风机配套电机:

型号为TD630-6，功率630kw，转数600r/min，一台工作，一台备用。

目前叶片安装角度为37.5度，风硐风量6651m3/min，负压2430Pa，输出功率269.5kw，效率73.5%，等积孔2.65m2。

主要担负南二采区、西一采区、北一采区的用风。

矿井采用分区通风，按需分配风量。

采煤工作面采用U型通风方式，掘进工作面采用压入式通风方式。

采煤工作面供风量一般1100～1500m3/min，掘进工作面一般300～400m3/min.

4、通风系统：

1、新风：

副井→-399井底车场→西翼轨道大巷→局扇及风筒→工作面。

2、乏风：

施工地点→西翼回风大巷→北一西一总排→风井→地面。

附：

通风系统图

5、排水，输电系统：

（1）矿井水从工作面开始-排水沟-采区上山-采区水仓-运输大巷-井底车场中央水仓-抽水管道-地面排水口。

（2）矿井输电从地面开始-地面变电所-井下中央变电所-采区变电所-工作面配电点。

6、压风:

W1S1运输巷掘进工作面用风风源来自地面工业广场内的压风机房，该机房内安设OGD-40.8／7型压风机4台，承担井下所有地点用风。

压风设备参数见下表。

压风设备技术参数表

设备名称

型号

数量

风压

安装地点

敷设方式

压风机

OGD—40.8/7

4台

0.8MPa

地面工业广场

固定

3、采区巷道布置

1）、采区概况

（一）工作面位置及井上下关系

表1工作面位置及井上下关系表

水平名称

-399水平

采区名称

南二采区

地面标高

+79.3m—+80.4m

井下标高

-540m—-500m

地面的相对

位置

位于南二采区中部，在南二采区运输中巷、回风中巷和轨道中巷南侧，其平面位置为X：

4722400—4724080，Y：

41532820—41533160.

回采对地面

设施的影响

无影响

井下位置及与

相邻关系

北临南二采区北侧，南340m为矿井边界，西侧为南二南六采空区，东侧为尚未开拓的南二南八综放面。

走向长度/m

1288

倾斜长度（m）

230

面积（m2）

296240

（二）煤层

1工作面煤层情况

工作面煤层情况见表2

表2煤层情况表

指标

参数

备注

煤层厚度（最大--最小/平均），m，

9.97—6.5/6.8

煤层倾角（最大--最小/平均），度，

12—4/7

煤种

长焰煤

煤层硬度，f

2--3

煤层节理（发育程度）

发育

煤层层理（发育程度）

发育

稳定程度

中等稳定

煤

层

情

况

描

述

本工作面的煤层结构比较复杂，由8—15个自然分层组成，为一复合煤层，煤层赋存比较稳定，结构变化也不大。

其厚度变化规律是：

西厚东薄，南厚北薄，煤层中夹石一般为泥岩，深灰色，泥质胶结，质软，遇水泥化。

煤体黑色、沥青光泽、贝壳状断口，条带状结构，块状构造，内生裂隙较发育，质脆，以亮煤为主，暗煤次之。

宏观煤岩类型为半光亮型煤，煤层与顶板一般为整合接触，由于本工作面是由两个宽缓的背斜和一个向斜组合而成，煤层产状变化较大。

（三）煤层顶底板

工作面煤层顶底板情况

表3煤层顶底板情况表

顶、底板名称

岩石名称

厚度

特征

基本顶

泥岩

17.9m

直接顶为油页岩，在工作面中最厚为49.5m，最薄为39.08m，一般为47.5m，黑褐色，以泥质成分为主，层状结构，含炭富油，易风化，风化后呈片状，干后粉碎崩解，不易维护。

直接顶

油页岩

47.5m

伪顶

无

直接底

粉砂岩

11m

灰、深灰色，以泥质胶结为主，胶结程度较高，坚硬，有时夹薄层煤线，具有粉砂质结构，块状构造。

基本底

砂砾岩

11.5m以下

白色，坚硬致密，渗透性弱