河南理工大学采煤工艺-实习报告.docx
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1、河南理工高职学院采煤工艺实习报告系 别: 采矿工程系专 业: 煤矿开采学 号: 101012081姓 名: 典叶楠班 级: 开采12-1 2014年11月09日课程设计成绩评定专业班级:煤矿开采12-1 学生姓名: 典叶楠一评语二成绩 指导老师: (签名)2014年 11月 09 日 目 录前言第一章 矿井概况第一节 井田基本情况第二节 井田地质构造第二章 采区边界及储量第三章 采区地质构造及水文地质条件 第一节 采区地质第二节 采区煤层及地质第三节采区水文地质条件及涌水量预计第四节开采技术条件第四章采区生产能力和服务年限第五章 采区巷道布置及开采 第一节 采煤方法第二节 采区巷道布置第六章
2、技术经济指标前 言本次实习来到了焦作演马庄矿,在矿上进行了将近一个月的实习,演马庄矿矿井是由煤炭工业部武汉设计研究院设计,1958年建井,1961年4月投产,设计生产能力45万t/a,主采煤层为二1煤。2000年以来,矿井各生产系统改造投资加大,生产能力显著提高,2005年核定生产能力确定为90万t/a,2008年生产能力核定120万t/a。演马庄矿井田分二个水平开采,即一水平、二水平,经过五十年的开采,目前一水平已基本结束,仅剩西一煤柱正在回采。二水平可布置采区四个,即二一、二二、二五、二七采区,目前矿井正在开采二二、二五、二七三个采区。按矿井规划,二二采区于2011年7月底结束后,将无采区
3、进行接替;二五采区的接替采区为二一下山采区,目前二一下山采区三条下山已落底,正在施工二一下山采区泵房水仓,预计2013年2月首采工作面21011工作面形成;27采区的接替采区为二七下山采区和二七采区下段。从以上情况可看出,二二采区结束后,矿井只剩2个开采采区,即二五、二七采区,为确保二五、二七采区的顺利接替,只有加快二七下山采区的开拓,才能保证矿井生产的顺利接替和稳定产量。二七下山采区共估算出二1煤储量2042.6万t,其中(111b)级储量1559万t,(333)级储量483.6万t。扣除煤柱损失,采区回采率按0.75计算,则二七下山采区可采储量为1014.27万t。第一章 矿井概况第一节
4、井田基本情况一、位置和交通演马庄矿井田位于焦作市东北部约20km,行政隶属焦作市管辖,地理坐标东经113211124,北纬35153517,井田西部与韩王井田相邻,东部与九里山井田相邻,南部以凤凰岭断层为界。北部至二1煤露头。矿区走向长4.37.5km,倾向宽0.93.1km,面积约14.8733km2。井田内交通便利,地理位置优越,东距京广线新乡站55km,南接陇海线、新焦线、焦太线、焦枝线和焦柳线等铁路干线,与本矿专用铁路直接相连。二、自然地理该区属太行山前平原和冲积、洪积扇的边缘地带,地势平坦,海拔+83+123m,一般在100m左右,全区地势北西高,南东低,最大坡度225。气象:本区属
5、暖温带典型大陆性半干旱气候,四季分明,春季干旱多风,夏季炎热多雨,秋季风和日丽、日照长,冬季寒冷、雨雪少。据19631988年气象资料,最低气温-19.9(1971年),最高气温43.3(1966年),平均气温15,最大冻土厚度为190mm(1977年元旦)。年降水量457.6mm(1986年)689mm(1988年),年平均降水量552.45mm,降水量多集中于7、8、9三个月,占年降水量的32.7,1、2月份降水量最少,仅占年降水量的1.5。年蒸发量为17002000mm,蒸发量6、7、8三个月最大,蒸发量大于降水量。风向59月份以东风、东南风为主,10月份至翌年4月以西风、西北风为主,一
6、般风速23级,最大11级(1978年6月30日晚)。西北风频度最大,对本地区影响也较大。地震:据焦作市地震办公室提供的资料,自1038年1978年6月,发生的较大地震且对焦作有影响的共有35次。据中华人民共和国国家标准GB183062001中国地震动参数区划图焦作市地震动峰值加速度g为0.1,对应烈度为度。三、矿井开发状况矿井开拓方式为立井多水平上、下山开拓,一水平大巷标高-75m,二水平大巷标高-200m。共有5个井筒:主、副井筒位于井田中央,均为进风井;西风井和东风井分别位于井田上部边界的西部和东部,均为回风井;另有东四进风斜井,主要担负矿井进风。在矿井上部煤层露头附近布置一条(或两条平行
7、)总回风大巷,贯穿矿井东、西两翼,并通过风井联络巷与风井相连,用于矿井回风。矿井属中央边界与两翼对角式混合通风,通风方法为抽出式。第二节 井田地质构造焦作煤田的分布基本上受太行山隆起和武陟隆起所控制,构造形式以北东向和近东西向断裂为主,褶皱不发育,断裂多为高角度正断层,形成一系列地垒、地堑构造及阶梯状单斜构造,整个矿区受断裂构造控制。演马庄矿井田作为焦作煤田的一部分基本上被高角度正断层所包围,处在九里山、凤凰岭、方庄三条断层所形成的三角状断块中部,地层走向N5070E,倾向SE,倾角415,一般9左右,井田内构造以断裂为主,褶皱不发育。矿区共发育三组不同方向的断裂,即:北东、东西和北西向。浅部
8、构造简单,深部和东部相对复杂,西部由于受九里山断层和凤凰岭断层不同方向构造作用,其构造、水文地质、瓦斯等地质条件更复杂。第二章 采区边界及储量一、采区边界二七下山采区边界按地质条件和开采条件进行划分,本设计二七下山采区边界:东至第十一勘探线(井田边界),南至井田边界,西至第七勘探线,北至马坊泉断层(F204)。上限标高-210m,下限标高-440m,地面标高+87+96。二七下山采区走向长1210m,倾向长1170m,面积约1.42km2。二、采区储量据焦煤集团演马庄矿二七下山采区地质说明书,本采区二1煤储量计算范围:北部以马坊泉断层保护煤柱为界,东部以井田边界为界,南部以F210断层为界,西
9、部以第七勘探线为界。区内煤层均达可采厚度,断层防水煤柱属永久性防水煤柱,矿界不计算可采储量。1.地质储量二七下山采区共划分7个储量块段,共估算二1煤储量2042.6万t,其中(111b)级储量1559万t,(333)级储量483.6万t。如下表: 二七下山采区地质报告二1煤储量估算汇总表 表2-1-1块段编号平面积(万)倾角()平均厚度(m)容量(t/m3)储量(万t)A1-111b63.028.06.021.47557.7A2-111b69.917.08.1021.47832.7A3-111b20.4011.05.6231.47168.6A4-3337.9311.06.021.4770.2A
10、5-33321.837.08.1021.47260A6-33310.328.06.021.4791.3A7-3337.5411.05.6231.4762.1合计200.952042.6其中111b级储量1559万t,333级储量483.6万t。2.工业资源储量采区二1煤层工业资源储量为111b+333k1945.88万t。K可信度系数,取0.83.各类煤柱的留设二七下山采区留设采区边界防水煤柱、断层防水煤柱、村庄保护煤柱。(333)乘以0.8的系数后,采区边界防水煤柱损失56.16万t,断层防水煤柱330.72万t,村庄保护煤柱206.64万t。各种煤柱损失总计为593.52万t。4.设计利用
11、储量设计利用储量为采区工业资源储量减去各种煤柱损失储量所得储量,即:1945.88-593.52=1352.36万t。5.可采储量可采储量为设计利用储量乘以采区回采率所得储量。二1煤层回采率按75计算。二1煤层可采储量=1352.3675%=1014.27万t。二七下山采区设计可采储量为1014.27万t。详见表2-1-2。 资源储量及各种资源损失量计算表 表2-1-2保有资源量 (万t)储量(111b)(333)小计合计1559483.62042.6保有工业资源储量(万t)1559+483.60.8=1945.88各种煤柱边界煤柱块段编号边1小计(333)k合计块段储量类别(333)面积(万
12、m2)7.93煤层厚度(m)6.02煤层倾角()11视密度(t/m3)1.47占有资源量70.270.256.1656.16断层煤柱块段编号断1断2断3小计(333)k合计块段储量类别(333)(333)(333)面积(万m2)21.8310.327.51 煤层厚度(m)8.1026.025.623煤层倾角()7811视密度(t/m3)1.471.471.47占有资源量26091.362.1413.4330.72330.72村庄煤柱块段编号村1小计(333)k合计块段储量类别(111b)面积(万m2)17.35煤厚(m)8.102煤层倾角()7视密度(t/m3)1.47占有资源量206.642
13、06.64206.64合计储量级别111b(333)小计(333)k合计总计206.64483.6593.52386.88593.52设计利用储量(万t)1945.88-593.52=1352.36开采损失量(万t)1352.36(1-75%)=338.09可采储量(万t)1352.3675%=1014.27第三章 采区地质构造及水文地质条件第一节 采区地质二七下山采区共有地质钻孔17个,其中有8个L8灰岩水文观测孔(即811、812、916、917、10-7、10-8、11-11、11-12钻孔)基本控制了二七下山采区的大型地质构造。基本探明了二七下山采区水文地质特征。一、地层本区为第三、四
14、系全掩盖区,据区内钻孔揭露,地层由老至新 为:奥陶系中统马家沟组,石炭系中统本溪组,上统太原组,二迭系下统山西组、下石盒子组、上统上石盒子组下段、中段及第三、 四系,现由老至新分叙如下:1.奥陶系中统马家沟组(O2)据区域资料,厚310420m,区内揭露最大厚度141.3米(3-3孔),底部厚约20m为灰色厚层状石灰岩,致密性脆,顶部稍含泥质,中下部厚约80m,岩性为灰深灰色厚层状石灰岩,较致密,层面含炭质及泥质,上部约20m为灰深灰色厚层状石灰岩,致密性脆呈块状,顶部厚约20m,为白云质杂色似砾状灰岩和角砾岩状石灰岩,顶部因风化和铁质侵染,呈棕红色,岩性混杂。2.中石炭统本溪组(C2)本组与
15、下伏奥陶系中统马家沟组呈假整合接触,厚7.4033.2m,平均 16.92m,底部多为铝土质泥岩,致密有滑感,含有黄铁矿结核及晶粒,偶为粗粒石英砂岩,中部为铝土质泥岩,夹灰色泥质粉砂岩,砂质泥岩及薄层状细、中粒石英砂岩,据镜鉴资料,砂岩主要成份为石英(85+%),长石占(7+%),杂基主要为高岭石,水云母及粘土矿物,占(20+%),为孔隙-接触式胶结,上部为浅灰色青灰色铝土质泥岩,夹黄铁矿条带,具水平纹理,据镜鉴资料,该层铝土质泥岩多为针状和叶片状,为标志层之一。3.上石炭统太原组(C3)该组为一套海陆交互相沉积含煤岩系,上限以L9灰岩顶界与山西组分界,下限以一2煤底部含铝土质泥岩与C2分界,
16、与下伏地层呈整合接触,厚69.0686.75外一般78.83m,按其岩性组合及含煤情况,自下而上可分为三段:下部灰岩含煤段:本段自太原组底界至L5灰岩顶,一般厚37.42m,主要由 L1L5五层石灰岩组成,其间夹灰色粉砂岩、灰色泥岩及薄煤,L2石灰岩位于该段下部,全区稳定,厚4.8514.35m,平均10.81m,灰深灰色,致密坚硬、泥晶结构,中夹不规则隧石团块,中部夹泥岩薄层,局部含泥质,具裂隙及溶洞,含有较多的蜒类等动物化石L2石灰岩为本区重要标志层之一,其余各层灰岩均在1.502.84m左右,变化较大,本段共含煤5层,一5煤一1煤,其中一2煤(俗称三煤),全区较稳定,平均厚1.20m,其
17、余各煤层较薄,不稳定,无开采价值。中部碎屑岩段:自 L5灰岩顶至 L7灰岩顶,平均厚 16.8 7米,由灰色粉砂岩、灰色泥岩、灰色细、中粒石英砂岩及薄层石灰岩组成,含灰岩2层(L7、L6)厚1.882.38m其中L7石灰岩不稳定,常相变为泥质粉砂岩或泥岩,含煤2层(一6及一7),其中一6煤层位较稳定,以一61、一62两层煤出现(俗称二煤),煤层厚度在0.40m左右,不可采,泥岩中有少量植物化石碎片及菱铁质鲕粒。上部灰岩段:本段自L 7灰岩顶至 L9灰岩顶,厚度 24.54m左右岩性以石灰岩为主,含L8、L9两层石灰岩,间夹灰灰黑色泥岩砂质泥岩、煤,其中L8石灰岩厚度大,全区发育,为本区重要要标
18、志层之一,岩性为深灰色、中厚层状,致密、泥晶结构,顶部略含泥质含不规则燧石团块及较多的蜒类化石等, 本段含煤2层(一8、一9煤),不发育,不可采,L9灰岩厚度在2.5m左右,全区稳定,是划分P11与C3的重要标志层。4.二迭系下统山西组(P1l)该组为本区主要含煤地层,与下伏太原组呈整合接触,下自太 原组L9石灰岩顶上至砂锅窑砂岩(S12)底界,厚84.36119.20m,平均99.72m,由灰深灰色砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、含铝土质泥岩及煤层组成,按其岩性组合自下而上可分为三段:下段(含煤段):本段(L9顶大占砂岩S10底)平均厚 16.5m岩性由深灰色泥岩、砂质泥岩、细粒岩屑杂砂岩,薄层菱铁
19、质泥岩及煤层组成,本段含煤2层(二0、二1),其中二l煤(俗称大煤)位于本段顶部,是该矿主要可采煤层,平均厚 6.68m全区稳定可采,底板泥岩含有植物化石,二l煤层下约37m偶有薄煤一层(俗称冯营层,二O煤),多为炭质泥岩代替,极不稳定,再下夹23层菱铁质泥岩,致密性脆坚硬。中段(大占砂岩段S10):该段平均 16.76m,由深灰色薄层状砂质泥岩和大占砂岩组成,大占砂岩为二1煤层顶板,多为老顶,一般厚15.04m岩性为灰色、厚层状,成份以石英为主(70+%),岩屑(15+%),据镜鉴资料,石英表面多具溶蚀外形,岩屑成份较杂,多碳酸盐化有叶腊石化,填隙物以次生白云石和叶腊石化等粘土矿物为主,含晶
20、粒、显微鳞片状结构,重矿物的锆石,泥硅质胶结,铁质鲕粒常顺层分布形成小型交错层理,层面含炭质腊及较多白云母碎片,底部常有泥质包体和亮煤小包体,特征明显,易于辨认,为本区重要标志层,大占砂岩之下常为黑色泥岩,偶夹薄煤一层(二2煤),极不稳定,砂岩之上常为深灰色砂质泥岩,具水平纹理,含较多植物化石,偶见薄煤一层(二3),极度不发育。上段(香炭砂岩段)该段厚66.48m,岩性以浅灰灰色细中粒石英杂砂岩为主,次为深灰色粉砂岩、砂质泥岩,含鲕状铝质泥岩组成,香炭砂岩一般为 2个分层姑(S111及 S112),间距15米左右,上层(S112)厚5.18m,下层(S111)厚 6.61m。多为石英岩屑杂砂岩
21、,硅泥质胶结,石英(70+%),岩屑(20+%),杂基为水云母,粘土等518%,全晶粒鳞片状结构,孔隙接触式胶结,分选磨园度较好,石英有次生加大,偶含泥质 小包体,S112砂岩水平层理及脉状层理及小型交错层理明显,砂岩中 含有铁质鲕粒和少量铁质结核Sll1砂岩以下以粉砂岩、泥岩为主, 厚 19.78m泥岩中含铝质,具暗班及小鲕粒,泥岩中含较多植物化石。5.二迭系下统下石盒子组(P12)本组以砂锅窑砂岩(S12)底界与山西组(P11)分界,厚77.69110.65m,平均95.49m,由灰白浅灰灰绿色细中粒砂岩、砂质 泥岩、泥岩和铝土质泥岩组成,含植物化石碎屑。底部的砂锅窑砂岩为灰色,细中粒局部
22、为粗粒,薄层状,硅泥质胶结,成份以石英为主(90%),长石4%,岩屑6%,有少量泥质包体,杂基为高岭石粘土矿物 10%,正长石表面叶腊石化,石英有微弱次生加大现象,底部含石英小砾石,为本区重要标志层,其上34m处,常有浅灰灰白色铝土质泥岩(俗称A层铝土)厚层状、致密,有滑感,具暗班及少量紫斑,富含菱铁质鲕粒,中部以灰灰绿色砂质泥岩和含铝土质泥岩为主,夹薄层细砂岩,砂质泥岩含暗斑较多,少含菱铁质鲕粒,中上部发育Sl4砂岩,一般由23个分层组成(Sl41、Sl42、Sl43),岩性为灰、灰绿色中粗粒,岩屑石英砂岩,层面偶含炭质及少量菱铁质,具平行及交错层理,中夹粉砂岩条带,泥岩中含植物化石。6.二
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