煤矿开采学实习报告

  学习专业：采矿专业

学生姓名：李贵喜

20##年12月29日

煤矿开采学实习报告

一、实习目的

1、为了跟进一步加强对《煤矿开采学》所学的知识通过煤矿井下实践中加深对《煤矿开采学》的理解。尽量做到理论与实践相结合。

2、在实习期间能够遵守工作纪律，不迟到、早退，认真完成领导和检察人员交办的工作，得到实习单位领导及同事们的一致好评，同时也发现了自己的许多不足之处。通过本次实习，我们学到了很多课本上学不到的东西，并对煤矿井下生产有了更深的认识。“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”在短暂的实习过程中，我深深的感觉到自己所学知识的肤浅和在实际运用中的专业知识的匮乏，刚开始的一段时间里，对一些工作感到无从下手，茫然不知所措，这让感到非常的难过。在学校总以为自己学的不错，一旦接触到实际，才发现自己知道的是多么少，这时才真正领悟到“学无止境”的含义。这次实习虽然时间只有两年，但我觉得这样的经验却是很宝贵的。我零距离的接触到了煤矿工作者的生活，从他们身上我学到了很多东西。了解到做一名好矿工的不易，每一吨煤、没一米进尺里都有这些矿工辛苦的汗水。他们的生活规律完全被打乱，有时为了井下生产连饭也顾不上吃，正是有了这些敬业的煤矿工作者的努力，才有了今天平煤的强大发展。经过这次的实习，让我对矿工这个职业更加肃然起敬，更想加入到他们的行列，成为一名优秀的矿工。下面我就吧实习情况做以总结报告：

二、设计的目的

1、煤层的一般条件

曲靖市麒麟区阿楚克村煤矿地处曲靖市麒麟区城南东面，平距53km处，行政区隶属曲靖市麒麟区东山镇管辖。矿井位于恩洪矿区Ⅴ井田东北部，属国家出资探明矿产地。矿井北部相邻东山镇煤矿，西部相邻大坡煤矿，南部相邻阿楚克煤矿，东部无矿井。矿区范围由6个拐点坐标圈定，南北长0.237km，东西宽1.042km，面积为0.2469km2。最高开采标高为+2144m，最低开采标高为+1870m。矿井与相邻煤矿矿界清楚。矿井划分为一个水平一个采区开拓开采，水平标高+1875m，采区内各煤层间按倾斜长壁式采煤法联合布置开采。可采煤层：5层，即C15、C16、C17、C19、C21等5个煤层。矿井为斜井开拓，井筒数目3条（主斜井、副斜井、风井），设计在矿区东北部建设主、副斜井两条井筒，利用原有风井一条井筒，报废原有老主斜井。矿井通风系统为：主、副斜井进风，风井回风。

2、煤层倾角条件

（1）煤层平均倾角为8°。

（2）煤层倾角条件。

开采煤层倾角8°左右，为缓倾斜煤层。C16煤层开采标高在+1975m～+1950m之间，开采垂深25m；C17煤层开采标高在+1950m～+1925m之间，开采垂深25m；C19煤层开采标高在+1925m～+1900m之间，开采垂深25m。

地质构造、煤层赋存条件和开采技术条件是确定矿井生产能力的基本条件。阿楚克村煤矿区内5个主要可采煤层均为中厚煤层，煤层总厚8.9m，煤层间距6.27～26.68m，为近距离煤层群，煤层倾角8°左右，为缓倾斜煤层。矿区可采煤层多、煤层间距小、煤层厚度稳定、煤层倾角小是该矿煤层赋存的主要特点，为该矿的采煤方法、采煤工艺提出了明确的要求。矿区构造属中等类型，水文地质条件属中等类型，煤层顶、底板岩性以泥岩为主，抗压强度及稳固性较差，工程地质条件属较复杂类型。矿井为高瓦斯矿井，开采煤层属不易自燃煤层，煤尘有爆炸性，总体上矿井自然灾害程度相对较深。从矿井煤层开采条件看，矿井井型不宜过大。

随着采矿活动的进行及扩大，特别是浅部煤层开采中，若不及时对采空区进行回填，将会引起地表新的开裂和塌陷，地表降水通过裂缝进入矿坑，增大矿井涌水量。矿井排放的污水、矸石堆放受雨水淋漓后将会加速地表的水土流失，煤矿在开采利用煤炭资源的同时，应注意加强环保意识，综合治理，最大限度地减少开采活动对地质环境的影响。

总体上区内无破坏性地震灾害、泥石流危害，以往私挖乱采已得治理，地表已大部分复耕，无大的污染源，无热害，地表水质与地下水水质较好，无其它环境地质隐患，因此该区环境地质条件为中等类型。

设计煤层综合柱状图

三、课程设计内容

1、采区巷道布置

开采巷道布置，采煤方法，回采工艺选择，还是设备选型，房屋建筑等方面均充分体现了节煤、节电、节水技术和措施，如采用长壁采煤法，有利于资源回收率提高。矿井为平硐斜井联合开拓，减少了主提升和排水设备，降低了能耗，减少生产成本。

矿区开采面积小、煤层赋存稳定，F9、F13断层均位于矿区边界，对区内煤层无大的影响，阿楚克村位于矿区西部边缘，设计已留设村庄煤柱。因此，设计划分为一个采区开采。区内5个主要可采煤层间距6.27～26.68m，为近距离煤层群，煤层倾角8°左右，为缓倾斜煤层。

据上述矿区煤层赋存特点，采区巷道适应于倾斜布置，同时各煤层间具有联合布置的条件，设计考虑各煤层间通过斜石门连通进行联合开采。

采区布置：按倾斜长壁布置采区巷道。

主、副斜井在+1875m水平落平后，在+1875m水平井底车场布置水仓、管子道、消防材料库、水泵房及变电所等硐室。同时，在副斜井南部约32m处布置风井，风井开掘至+1875m水平，主斜井、副斜井、风井三条井筒在+1875m水平通过+1875m水平联络石门连通。然后主、副斜井在+1934m水平甩车后，开掘+1934m水平车场至C17煤层，自C17煤层运输巷（+1934m）每隔90m布置斜石门至C16煤层。风井在+1952m水平甩车后，开掘+1952m水平回风石门至C16煤层，自C16煤层布置C16煤层回风上山、C16煤层回风巷（+1950m）。这样，便形成采、掘工作面的外部生产系统。采区内按倾斜长壁采煤法布置采煤工作面，每个采煤工作面长90m，采煤工作面由机运巷、轨运巷、回风巷及开切眼构成。

一、运煤系统

1601工作面1601机运巷溜煤眼+1934mC17煤层运输巷+1934m井底车场主斜井地面储煤仓。

二、运矸系统

1602回风巷掘进工作面矸石1602材料进风斜巷+1934mC17煤层运输巷+1934m井底车场主斜井地面排至矸石山。

1603回风巷掘进工作面矸石1602材料进风斜巷+1934mC17煤层运输巷+1934m井底车场主斜井地面排至矸石山。

三、运料系统

各种材料或设备经主斜井 +1934m井底车场+1934mC17煤层运输巷1602材料进风斜巷再运送至用料地点。

四、排水系统

各地点涌水+1875m水平井底水仓副斜井排至地面净化

处理。

五、通风系统

主、副斜井进风，风井回风，投产时通风路经如下：

新鲜风主、副斜井 +1934m井底车场+1934mC17煤层运输巷1601材料进风斜巷1601轨运巷（或1601机运巷）1601工作面1601工作面回风巷+1950mC16煤层回风巷C16煤层回风上山+1952m回风石门风井引风道抽风机房地面。

第二节  开采技术条件

1、水文地质

㈠区域概况

矿区属中低山地貌，北高南低。矿区北部最高山峰标高2145.4m，最低点为东南侧矿界溪沟，标高1974.9m，相对高差170.5m。

该区属南温带高原季风气候，冬春干燥多风，夏秋潮湿多雨。年平均气温15℃，年最高气温39.4℃,最低气温-11℃，全年降雨量741.6～1213.5mm，多集中在5～10月份，约占全年降雨量的89.75%。7月份降雨最大，可达年降水的40%以上。

煤矿位于恩洪煤矿区7井田。7井田地处恩洪复向斜南段西翼，与7-2、12、6井田等区相毗邻。井田出露地层有二叠系上统峨眉山玄武岩（P2β）至三叠下统飞仙关组（T1f）地层，划分有：铝土岩—C24宣威组下段微弱含水带（H2）；C24—C16宣威组中段弱含水带（H3）；C16—C3上段弱含水带（H4）；卡以头组（T1k）含水带；飞仙关组底部隔水带。各含水带裂隙弱含水。7井田为评价F3断层富水性完成一层钻孔抽水试验。恩洪矿区其它钻孔抽水试验资料有风化带抽水试验（2层）：q=0.0388-0.0421L/s.m，K=0.126—0.2639m/d；地表水体附近抽水试验（5层）：q=0.0104—0.0899L/s.m，K=0.0181—1.5344m/d；断层带抽水试验（6层）：q=0.00014—0.0240L/s.m，深部煤系钻孔抽水试验（14层）q=0.00002—0.00772L/s.m，K=0.00002—0.00772m/d。恩洪矿区较多的钻孔抽水试验成果有以下规律：深部煤系地层富水性弱—极弱，甚至相对隔水，距篆长河地表水及独木水库地表水仅25.0-18.0m时q 0.0899—0.0694L/s.m，才有区域最大值，仍属弱裂隙含水层。因此，风化带是恩洪煤矿区煤系主要含水部位，富水性弱。断层带富水性与断层围岩富水性相近。

㈡矿区水文地质条件

核实区仅有T1k及T1f地层出露，地表分布有三个滑坡，一条备则沟发育于南部，二月份干季流量0.18L/s。矿井坑道系统掘进于宣威组煤系地层上部。核实区地层富水性特征分述如下：

三叠系下统飞关组极弱裂隙含水层（T1f）：上部为薄—中厚层状紫红色粉砂岩与细砂岩互层，厚162.00m，下部粉砂质泥岩与粉砂岩互层，厚121.00m，裂隙不发育。该层上部微弱含水，下部属隔水层，飞仙关组裂隙含水层对矿床充水影响不大。

三叠系下统卡以头组裂隙弱含水层（T1k）：岩性以灰绿色粉砂岩为主，局部与细砂岩互层，厚97.00m，裂隙稍发育，含裂隙水，大气降水入渗补给，补给区与排泄区一致，深部迳流条件弱，其它井田钻孔抽水试验平均单位涌水量0.0212L/s.m，区内有原调查43号下降泉4月份流量0.006L/s，44号平硐干燥无水，地层富水性弱。正常情况下与上、下含水层（组）无水力联系，为矿床开采顶板塌陷裂隙影响带内间接充水含水层。

二叠系上统宣威组裂隙弱含水层（P2x）：仅在矿区南端F12下盘分布，为矿井坑道开挖主要地层。岩性为灰黑色、深灰色细砂岩、粉砂岩、泥岩、煤层、煤线组成，全层厚166.23m，含隔水层相间。其中C3～C16顶划分为第4（H4）含水带，富水性弱，平均厚55.36m，平均钻孔单位涌水量0.005516L/s.m；C16顶、底板隔水带平均厚22.0m，C16煤层以下第3含水带（H3），富水性极弱，平均钻孔单位涌水量0.00249L/s.m。原施工43号平硐坑口流量0.0142L/s，受风化剥蚀较强地带的47号平硐流量0.14L/s。以风氧化带含水层为主，属潜水含水层，为矿床开采直接充水含水层。深部径流条件差，目前核实区C16以下对矿床充水无影响。

断层带水文地质特征

核实区有F3、F12、F85、F42较大断层4条，F12、F85、F42断层分布于矿区周围，对煤层开采影响不大。滑坡的形成与断裂构造对地层的破坏关系密切。Ⅶ井田F3断层规模较大且穿矿区中部，51线CK5孔抽水试验，试验孔深81.61～147.00m，上盘为卡以头组砂岩，下盘为煤系上含水带（H4）砂泥岩，静止水位深49.71m，标高2037.59m，S=60.85，q=0.00855L/s.m，K=0.00254m/d，断层带富水性弱。备则煤矿主、副井均穿过，一般有淋水现象，十余天后近于干涸。合计恩洪矿区共六层断层抽水实验证实，断层富水性较弱，对矿床开采一般无大的影响。F85断层以东，因受F85、F3、F12多条断层破坏，资源储量难以开采，浅部还受到老窑开采破坏，原勘探报告未计算可利用工业储量。该区域多分散存在老窑积水。

核实区有滑坡三处，分述如下：

HP1：分布核实区内西部，矿井坑道系统上方，长约400m，宽约240m，发育于飞仙关组底部及卡以头组地层浅表部，最大滑体厚度约50m。为受F3构造破坏地层，加大了风化剥蚀作用的浅层重力古滑坡。滑床卡以头组基岩相对较完整，已有小冲沟发育，排泄浅层地下水入备则沟上游。

HP2：分布于核实区南部矿界边缘主斜井口以下，长约220m、宽约100m。滑体主要为卡以头组地层，向备则沟滑动，厚约10m；滑床为卡以头组宣威组地层，为受构造影响，岩层破碎的浅层重力小型滑坡。

HP3：分布核实区东部边缘矿界，宽约180m，滑体为宣威组及破碎的峨眉山玄武岩地层，滑床为宣威组地层，对开采影响不大。

此三个滑坡均属浅层小型滑坡，发育于飞仙关组底界与卡以头组顶部地层，主要座落于卡以头组，次为宣威组地层之上，属含透水层，规模不大，降水入渗补给，地下径流量不大。HP1已在矿井开采疏干范围之内。

㈢矿井水文地质

莲花冲煤矿已建主、副井斜井一对，采用地下斜井开拓，主井井口坐标X：2801958.48，Y:35419511.239，Z:1979.596，设计一对斜井，先至1900米水平，再延至1850米水平落平，沿煤层开拓井巷。，水仓标高1911.0m。副斜井坐标：X：2802392.837,Y：35420439.674，H：2003.085，由矿界外卡以头组地层开井口至煤层底板落平，坡度27°，斜长270m，主、副井构成回风系统，向北布置巷道和采区进行开采。

核实区煤层倾角一般小于15°，向北呈舒缓波状逐渐抬升，开采最低标高1850m，开采深度仅50m，已形成采空区39000m2。现矿井总排水量干季47.28m3/d；雨季143.21m3/d，由原始静止水位算起水位降深102m，单位面积涌水量1.38×10-7～4.17×10-7L/s·m2，开采过程中观察到排水量随采空区面积增大略有所增加。

㈣矿井涌水量

⑴矿床充水因素

矿井充水因素：多年的开采实践证实，矿井地下水主要为大气降雨及地表迳流通过卡以头组地层及HP1入渗补给矿井，其次是F8以东未开采区地下径流的侧向补给。总体为浅部风化带来水。含水层露头条件差，地层、断层带富水性弱，矿井水量小。至今，由于开采严加防范，还未发生老窑突水。

⑵矿坑涌水量计算

储量核实工作采用“比拟法”预测矿井涌水量。经过计算，矿井（C9煤层以上）的正常涌水量91m3/d，矿井最大涌水量276m3/d。

综上所述，矿床水文地质条件以裂隙含水层充水为主简单类型。

二、工程地质

莲花冲煤矿的开拓巷道集中在卡以头组（T1k）、宣威组（P2x）地层中，按工程地质特性分述如下：

三叠系下统卡以头组以硬岩为主的工程地质岩组（T1k）：岩性主要是绿黄色细砂岩、粉砂岩等组成，岩石坚硬、半坚硬，抗压强度高，此层段内施工的巷道一般不需要或少量支护。

三叠系上统宣威组软、硬相间工程地质岩组(P2x)：包括P2x1～P2x3，岩性主要为细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、 煤层等。按厚度不等的沉积旋回交替重迭。其中泥岩类经水浸泡或在原赋存压力释放后，易产生裂解，致使强度进一步降低，在巷道中易产生片邦、冒顶，严重时亦可造成坑木折断，必须加密支护，加强巷道维护。

煤层的顶、底板工程地质特性：备则煤矿在开拓巷道过程中，巷道的侧压较大，特别是见煤时更是如此。迂断层时压力较大，需密集支护。一般只需正常支护即可。C9煤层的伪顶较薄，约有0.15m的炭质泥岩，随采随落，工程地质意义不大。真顶为粉砂岩类薄层菱铁岩，层理、节理发育、完整性差，稳定性差，不易管理，矿压较大；底板泥岩厚度约1.4m，易产生底鼓。

核实区煤层顶、底板以半坚硬岩夹软岩为主，一般抗压强度较低，并且由于小断层发育，破碎带岩层强度更低，工程地质条件属中等偏复杂类型。

三、环境地质

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）附录A，曲靖麒麟区抗震设防烈度为Ⅶ度，设计基本地震加速度值为0.15g，所属设计地震分组为第三组。地震动反映谱特征周期0.45，因此，未来矿山地面建筑物抗震设防应按Ⅶ度设防。

据各可采煤层煤质分析资料，煤中含有害元素，P、As等都较低，唯部分可采煤层原煤St,d含量稍高，为0.15～5.40%，对人体健康及环境有一定影响。

现矿井水为SO4·HCO3—Ca型水，水质差。

区内历史上小窑开采频繁，因顶板冒落，致使地面产生不同程度的塌陷和地裂缝，产生水土流失，植被遭受破坏。近几年，整治私挖滥采，地面老窑遗迹已消失，核实区地质环境质量中等偏不良类型。

第三节  开采技术条件

一、采煤方法

根据矿区煤层由赋存条件及开采技术条件，结合煤矿现有装备水平、管理水平、人员素质的适应性，并充分考虑科技进步因素，设计采用倾斜长壁采煤法。采煤方法见F1826-157-1。

二、回采工艺

工作面打眼放炮落煤，人工装煤，刮板机（SGB420/30）运煤。单体液压支柱（DZ12/16-25/80、DZ25-25/100）绞接顶梁（HDJA-1000）支护，“三、五排控顶”方式，支柱排距1m，柱距0.7m，最小控顶距3.2m，最大控顶距5.2m。全部垮落法管理顶板。

工作面端头支护采用1梁3（4）柱４对８梁迈步式花边工字钢支护，20m超前支护采用单体液压支柱支护，工作面往外10m为双排，其余为单排。

三、工作面生产能力

㈠工作面长度及年推进度

长壁式采煤法，根据国内煤层赋存情况、采煤技术及装备，工作面的经济长度分别为80～120m。结合该矿井实际情况，设计工作面长度为120m。

工作面按2班生产1班检修组织生产，日推进1.0×2=2.0m，年正规循环率按0.85考虑，年推进度2×330×0.85=561m。

㈡工作面回采率

C8煤层平均厚度1.8m，属中厚煤层，工作面回采率95%。

㈢工作面生产能力

工作面生产能力按下式计算

Q=L·M·N·γ·k·η

式中　Q—工作面生产能力，万t/a。

L—工作面长度，m。

M—煤层平均厚度，m。

N—工作面年推进度，m。

γ—煤层容重，t/m3，C8煤层1.3。

k—工作面回采率，95%。

η—年正规循环率，0.85。

Q=120×1.8×2×330×1.3×0.85×0.95

=14.97万t/a。

根据统计资料，工程煤量一般为回采煤量的10～20%，本设计取工程煤量为回采煤量的10%，矿井生产能力为14.97×1.1=16.48万t/a。

矿井生产能力为16.48万t/a，按15万t/a组织生产。

四、巷道掘进

㈠巷道断面及支护方式

1、主斜井、副斜井和专用回风井，半圆拱，混凝土砌碹支护。

2、运输巷、轨道巷和回风巷，半圆拱，锚喷支护。

3、溜煤眼，圆形，锚喷支护。

4、工作面进、回风巷，梯形，11#矿工钢架棚支护。

5、工作面切眼，矩形，锚网或11#工字钢架棚支护。

㈡巷道掘进进度：见表5-3-1。

5-3-1  巷道掘进进度表

㈢掘进工作面个数及机械配备

1、掘进工作面2个。

2、掘进机械配备见表5-3-2。

㈣矿井采掘比例关系、万吨掘进率、矸石率

1、采掘比为1：2。

2、万吨掘进率2445/15=163m/万t。

3、矸石量按年产量的10%考虑，15×10%=1.5万t/a。

㈤三个煤量及可采期

经计算，开拓煤量219.53万t，可采期14.6a＞2a；准备煤量17.74万t，可采期1.2a＞0.8a；回采煤量8.56万t，可采期6.8个月＞4个月。

㈥建设工期

1、移交生产时井巷工程量为2446m。其中，岩巷999m，半煤岩巷1097m，煤巷350m。见表5-3-3。

2、根据《煤炭工业矿井设计规范》第5.4.4条、《煤炭工业小型矿井设计规范》第5.2.2条，并结合该矿实际情况，巷道掘进进度见表5-4-1。

3、设计采用3个掘进队同时施工，建设期间掘进设备由建设方解决。

4、经过排队和优化后，得到建井工期12个月。建议煤炭业主采用招标形式，以达到建井工期最短。工期包括安装调试和试运转期，投产之日即为达产之时。投产时移交1个炮采工作面，2个掘进工作面。

表5-3-2  采掘运机械设备配备表

表5-3-3  巷道工程量表