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毕业实习报告

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毕业实习报告

实习单位: ******集团十矿

实习时间: ****** 至 ******

学院(系): ******学院

专业: *****工程班级: *******

学生姓名: **** 学号: 351201040227 指导教师: ****

*****年 ** 月 ** 日

目录

1、绪论 (3)

2、实习目的与任务 (4)

2.1 实习目的 (4)

2.2 实习任务 (4)

2.3 实习要求 (4)

3、实习单位 (6)

4、实习内容 (7)

4.1 位置与交通 (7)

4.2 矿区地质 (10)

4.3 地质构造 (12)

4.4 煤田地质 (13)

4.5 矿井巷道 (17)

4.6 采区布置及装备 (19)

4.7 通风系统 (19)

4.8 矿井监测监控系统 (20)

4.9 灾害预防及安全装备 (21)

4.10 粉尘灾害防治 (21)

4.11 瓦斯灾害防治措施 (22)

5、实习总结 (31)

参考文献 (33)

1、绪论

我国煤炭资源丰富,“煤为基础,多元发展”是我国长期坚持的能源发展战略。煤矿安全生产是煤炭行业可持续发展的重要前提条件,重视和加强煤与瓦斯突出灾害的防治,是改善煤矿安全生产环境,促进煤炭工业良性发展的必然选择;是实现我国能源发展战略的必然选择;是以人为本和创建和谐社会的必然选择。

此次毕业实习安排在学院计划规定的全部课程之后、撰写毕业时节之前进行,对于我们来说是达到专业培养目标的一个重要教学环节,更是一次走向社会前的一次很好的试炼。通过此次实习,了解和熟悉矿井生产各个环节系统和装备及相互间的关系。重点是矿井通风系统与安全技术方面,建立完整的、具体的空间概念。

在指导老师的指导下,在******集团公司十矿进行实习,独立尝试社会实践工作,培养综合运用所学的基础理论、专业知识、基本技能应对和处理问题的能力,对所学知识和技能进行系统化、综合化运用、总结和深化的过程,为我们在毕业后,能顺利的走上工作岗位打下良好的基础。

2、实习目的与任务

2.1 实习目的

毕业实习是大学学习阶段理论与实践相结合的重要环节,也是学校教学的重要环节以及为学生步入社会之前必须的过程。经过实习,使学生有机会接触本工作,拓宽知识面,增强感性认识,培养、锻炼我们综合运用所学的基础理论、基本技能和专业知识,这不仅是学生专业理论知识得到巩固和实践技能得到锻炼,同时也加深了学生对有关基础课及专业基础的理解。更重要的是它锻炼了学生分析问题、解决问题及实际动手的能力,培养学生团结合作和互帮互助的意识,严谨的生活和工作细心、耐心的态度。这次的实习应让我们增强了对煤炭生产的感性认识和与自身专业有关领域的设备性能的更深了解;熟悉和了解了煤矿生产管理的各项制度(岗位职责、用人标准、规程规范),为以后毕业走上工作岗位打下一定的基础。具体目的如下:在学校查阅关于矿井生产方面的资料,为毕业设计打下基础;对毕业设计所选题目瓦斯抽采设计有初步的了解。

2.2 实习任务

2.2.1 收集资料

在十矿相关科室查找借阅有关矿井生产资料,了解自己所学安全专业的东西,并且确定自己的课题,得到相关的知识和能力,思考课题的内容与方向,有针对性的收集资料,包括专业资料、工具资料和其他相关的资料。

2.2.2 设计初步方案

在收集完资料后可以初步确定自己的毕业设计方案,进行原理分析、计算,这一项工作是繁琐而艰巨的,需要不断的补充知识和修正设计结果。

2.2.3 编写《毕业实习报告》

做完上面的工作后,就需要及时的编写《毕业实习报告》。这是对这段时间学习的全面总结,编写实习报告,我们能够重现自己学习的经历,重新汇总资料情况,这样会给我们带来设计灵感。认认真真完成实习报告后,我们就会对自己的课题有了全新的理解,后面的实际设计工作就会变得轻松。

2.3 实习要求

1) 严格遵守煤矿企业制定的规程规范条例,不经师傅批准不得无故旷工,

明确实习目的,端正实习态度,虚心向工人师傅学习

2) 积极和指导老师保持联系,及时汇报自己实习情况和实习过程中所遇到的问题,听从老师安排,注意安全。

3) 积极思考,认真领会课堂上的理论知识在煤矿实际工作中的应用。学习关于煤矿的许多生产、安全、管理常识。

4) 学习到了煤矿各部门职能和职能的如何体现;参加了综采综掘工作面的劳动,熟悉了解其操作基本技能。

5) 积累了一定的实际工作经验,扩大了专业知识面,提高自己分析和解决实际问题的能力。

6) 最重要的是要学生毕业之前能够亲身前往在生产实习过程中完成学习到就业的过渡。

3、实习单位

*****矿区地处汝河以南、沙河之北的伏牛山东段余脉的低山丘陵地带,地势西北高东南低。自西向东为红石山、龙山庙、擂鼓台、落凫山、*****、马棚山、焦赞山等绵延不断,山脉呈北西走向,组成全区的地表分水岭,其南北分别为沙河水系、汝河水系。*****、马棚山之间山口以南为开阔山前冲积平原,十矿位于*****市东北部,距市区中心约6km,行政区划属*****市卫东区。井田南北倾向长约6.0km,东西走向宽约2.0~4.7km。地理坐标:东经113°19′20″~113°23′18″,北纬33°44′47″~33°48′45″。十矿井田处于丘陵~平原的过渡部位。井田地势总体北高南低,北部为二叠系上统石千峰组砂岩组成的黄瓜山、马棚山、金牛山、赵家山、五节山等丘陵地貌,最高峰马棚山海拔+462.75m,最低处在井田东南部约+85.00m,相对高差约377.75m。

十矿1958年8月建井,1964年2月投产,地下开采五2、四3、四2、四1、二2、二1煤层,经过40多年开采和技术改造,矿井开采范围扩大、开采水平延深,随着机械化采煤程度的不断提高和生产规模的不断扩大,对矿井地质保障系统的要求也越来越高。为了加强生产矿井的地质工作,更好的服务于生产,确保煤炭资源的合理开发和利用,依据(豫煤行[2007]103号)文《河南省煤炭工业管理局关于加强国有煤矿生产矿井地质报告修编的通知》和(平煤办[2007]14号)文《关于修编矿井地质报告工作的通知》要求,受十矿委托,由河南省煤田地质局四队编制十矿生产矿井地质报告。此次报告以原地质部中南地质局*****勘探队(401队)1957年3月提交的《河南省宝、叶、襄、郏、*****煤田马棚山、高皇庙矿区地质勘探报告》、1998年6月由*****煤业(集团)有限责任公司(即原*****矿务局,以下简称******集团)地质测量处、2004年11月由******集团提交的《河南省*****煤田******集团十矿矿产资源储量核实报告》及2007年5月河南省煤田地质局物探测量队提交的《*****煤业(集团)有限责任公司李口向斜轴瓦斯地质勘探三维地震勘探报告》为基础,并充分利用矿井开采过程中积累的大量地质资料及生产勘探资料,运用新理论、新方法,从分析基础资料入手,经过大量的整理和分析研究,以计算机绘图技术为手段,修编此报告,以满足矿井安全生产的需要。

4、实习内容

在******集团公司十矿的一个月时间内,我在运输队进行实习,逐渐了解了******集团公司十矿的生产状况及其矿井的基本情况。

4.1 位置与交通

******集团公司十矿位于河南省*****市区东部,东西向长4.5km,南北倾斜宽7.0km,含煤面积31.5km2。距市区中心约6km,行政区划*****市卫东区。交通以铁路、公路为主,南距*****火车东站5km,由此往东至孟庙东站62km与京广铁路相接,向西38km至宝丰车站与焦枝铁路相连,矿井通过矿区专用铁路与国铁接轨。公路交通以*****市为枢纽,辐射附近各县、市及矿区,并与四通八达的许南、洛叶公路相连,交通极为便利。

4.1.1 地貌

十矿井田地处汝河以南,沙河之北的伏牛山余脉低山丘陵地带,地势西北高东南低。自西向东红石山、龙山庙、擂鼓山、落凫山、*****、马棚山、焦赞山绵延不断,山脉呈北西走向,组成分区的地表分水岭。十矿矿井位于*****、马棚山之间的山口以南的开阔山前冲积平原上。井口标高93.79m。井田最高峰马棚山海拔462.7m。

4.1.2 水文

十矿井田水文地质条件简单,矿井水文地质类型为I类,井田范围发育着冲沟和季节性小溪,比较大的月台河发源于尹充村冲沟,从井田中部流过。该河属间歇性小河,直接接受大气降水补给,冬季河床干涸断流,雨季呈涓涓细水,大雨时山洪暴发,经冲沟汇入河中,汛期历史最高洪水位可达92m,最大洪水流量8000m3/h。地表水系由北经过井田流向南部。与煤层、含水层露头走向近于直交,与地层倾向相反。沙河、汝河流经矿区的南侧和北部边缘。沙河距矿区最近3.2Km,最大洪峰流量3300m3/s,旱季流量0.8m3/s;汝河流经煤系之上,最大流量3000m3/s,旱季流量0.28m3/s。

井田有灰岩岩溶裂隙含水层、砂岩裂隙含水层和松散岩类孔隙含水层。隔水层有泥岩、砂质泥岩、粘土岩和松散岩类粘土。

A、寒武系中上统灰岩岩溶裂隙含水层与隔水层

寒武系中上统灰岩岩溶裂隙含水层为煤系基底含水层,上统崮山组白云质灰岩,平均厚68m,溶洞裂隙发育程度低,含水性较弱,单位涌水量0.0007~2.27L/s.m。渗透系数0.0009m/d,水质类型HCO3-CaNa、HCO3-CaMg,HCO3-Ca。中统张夏组鲕状灰岩,厚56~124m,裂隙溶洞发育,含水性强,单位涌水量0.00279~48L/s.m。寒武系下统馒头组和中统毛庄组巨厚的泥岩、泥灰岩、砂质泥岩为隔水层,阻隔了与下伏辛集组石英砂岩和震旦系石英岩含水层的水力联系。

B、石炭系太原组灰岩岩溶裂隙含水层组与隔水层

本溪组、太原组平行不整合于寒武系崮山组灰岩古风化壳上,本溪组铝土质泥岩隔水层厚度小而不均,难于阻隔上下含水层水力联系。太原组灰岩七层,总厚41.Om,上部灰岩段含水层厚16.8m,上距已17煤层10m左右。钻孔单位涌水量0.00531~8.0081L/s.m,渗透系数0.0168~63.13m/d,区域资料表明岩溶发育标高一般在-180m以上,局部在-440m深处也有岩溶现象。L2灰岩含水丰富;L4灰岩含水层夹于中部砂泥岩隔水层中,厚度小且不稳定,多为透镜体,岩溶发育程度差,含水性差。中部砂泥岩段厚24m,阻隔上、下灰岩段的水力联系。下部灰岩段含水层包括两层灰岩,厚19.8m,单位涌水量0.000035~12.842L/s.m,渗透系数0.000138~29.761m/d。十一矿、七、八矿井下钻孔揭

太原组灰岩水质为HC03-Ca.,弱矿化度之淡水,PH值8.0~8.3,硬度1.30~

13.34德国度。

C、己组煤层顶板砂岩含水组与隔水层

山西组己15顶部砂岩自下而上有大占砂岩、,香炭砂岩、砂锅窑砂岩、老君庙砂岩含水层,砂岩总厚40余米,除大占砂岩较厚,其余都在10m以下,中间被砂质泥岩、小紫泥岩、大紫泥岩隔水层阻隔,阻碍了相互间的水力联系。其中大占砂岩为直接充水含水层;香炭砂岩为间接充水含水层,通过冒落裂隙带导水发生水力联系,向矿井充水。各砂岩单位涌水量0.00116~0.00138L/s.m,渗透系数0.00112~0.0259m/d,突水量10~20m3/h,水质类型HCO3-CaNa,矿化度最高723mg/kg,含水层隐伏露头接受第四系底砾石层水补给。

D、戊组煤层顶板砂岩含水组与隔水层

从下石盒子组戊组顶板到丁组底板,其间主要有戊组老顶砂岩含水层(即D 煤底板砂岩)和丁煤底板砂岩含水层,总厚20m左右。各厚10m左右,中间被厚近20m的原D煤段砂泥岩隔水层分开。含水组单位涌水量0.0111~0.0119L/s.m,渗透系数0.052~0.054m/d 由于厚度小,含水性差,属弱含水层。含水层隐伏露头接受第四系底砾石含水层补给。

E、丁组煤层顶板砂岩含水层组与隔水层

下石盒子组丁组煤有时直接顶即为中粗粒砂岩含水层,一般厚度不稳定,2~10m不等。其上20余m处尚有丙煤段底部中粗砂岩,裂隙发育,含水丰富。两砂岩中有砂质泥岩隔水层。单位涌水量0.00141~0.00156L/s.m,渗透系数0.0075~0.0081m/d,水质类型HCO3-Na,碱度较大,地下水呈乳白色。涌水量一般20m3/h,局部最大在60m3/h。

F、石千峰组砂岩裂隙含水层

位于煤系地层顶部,在井田分水岭一带出露。*****砂岩厚120m左右,石千峰红色砂岩厚240~350m,浅部风化裂隙发育,岩石较破碎,直接接受降水补给,含水性较强。李口向斜轴部26-17钻孔成自流井,现作矿泉水。

G、第四系底部砾石含水层

第四系底部砾石层厚0~10m,由北而南变厚,覆盖于基岩上,岩性为砾石

度11.35~11.85德国度,水质类型HCO3-Ca,PH=7.2~7.9,为淡水,无色无味,适于饮用。

十矿水文地质条件简单,矿井涌水量较小,经集团公司认定十矿矿井正常涌水量为170m3/h,最大涌水量为340m3/h,经实测十矿矿井正常涌水量为150m3/h 左右,最大涌水量213 m3/h。

4.1.3 井田范围

******集团十矿井田内可采煤层为丁、戊、己、庚四组煤层。丁组、戊组南以各煤层露头为界,北至李口向斜轴部,西以26勘探线与一矿相邻,东以21勘探线以东500米与八矿为界,己组、庚组西以31勘探线与一矿相邻,南以30’-10钻孔以南100米至26-21钻孔南600米、26-14钻孔南110米至己15-22080停采线机巷南25米,己15-22060风巷停采位置至己15-16-22070机巷切眼位置与吴寨相接,东以十矿北翼东区三条下山己组保护煤柱,西边界至李口向斜与十二矿为界(其中十矿北工业广场己组保护煤柱以东,北工业广场己组保护煤柱北边界线南185米至东区三条上山己组保护煤柱西边界线以南划归十二矿)。

4.2 矿区地质

井田地层从老到新依次为寒武系崮山组、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、石千峰组和第四系。地层未受区域变质和岩浆活动影响。

寒武系崮山组(?3g)

本组地层为煤系沉积基底。岩性为灰~深灰色,厚~巨厚层状含不明显鲕粒白云质灰岩,上界是本溪组铝土质泥岩底面,厚度大于20m。

石炭系(C)

井田缺失下石炭统,中上石炭统也发育不全。中上石炭统为海陆交互相的铝质岩、碳酸盐岩及含煤碎屑岩组合。

a.本溪组(C2b)

下界为崮山组白云质灰岩顶面,上界为太原组下层灰岩(L7)底面。层位稳定,厚度不均,最小厚度1.2m,最大厚度12m,一般厚度5~8m。岩石为铝土质泥岩,底部往往富含黄铁矿集合体和黄铁矿结核。与下伏地层呈平行不整合接触。在十

b.太原组(C3t)

下以底部灰岩底面(L7)与本溪组分界,上以顶部灰岩(L1或L2)顶面或己煤底板砂岩底面与山西组分界,呈整合接触。厚度79m左右。本组含灰岩6~7层,富含蜓类和腕足类化石。含庚组煤6~7层,多以灰岩为顶板,煤层薄层位稳定。

二迭系(P)

二迭系主要为含煤碎屑岩和红色碎屑岩组合。可划分为二迭系下统山西组、下石盒子组和上统上石盒子组、石千峰组。

a.山西组(P1s)

上以砂锅窑砂岩底面与下石盒子组分界,下以L1灰岩顶面或己煤底板砂岩底面与太原组分界,整合接触,厚约102m。下部为矿区主要含煤层位,含己组煤1~4层;其中己15、己16、己17煤层为主要可采煤层;上部不含煤。

b.下石盒子组(P1x)

本组上以丙组煤顶板砂岩底面即田家沟砂岩与上石盒子组分界,下以砂锅窑砂岩底面与山西组分界,整合接触,厚度358m左右,含植物化石及腕足类化石,为矿区又一重要含煤地层,含戊组煤2~4层和丁组煤3—4层,其中戊8、戊9、戊10、戊11和丁5、丁6煤层为主要可采煤层;丙3煤层局部可采。

本组顶以田家沟砂岩,底以砂锅窑砂岩作划分标志并与区域对比,组内下部有大紫泥岩,老君庙砂岩等重要标志层,又有戊、丁、丙煤作辅助标志层,组合特征明显。

c.上石盒子组(P2s)

本组顶界为*****砂岩底面,下界为田家沟砂岩底面,整合接触,厚352m 左右,为陆相含煤碎屑岩组合,无可供工业开采的煤层。甲1、乙2煤层局部达可采厚度,但因煤薄或质劣,仅有小窑开采。

d.石千峰组(P2sh)

本组在井田北部*****,马棚山一带出露于山脊,大面积遭受剥蚀,厚度360~462m,其下部为灰白色,浅肉红色巨厚层不等粒长石石英砂岩即*****砂岩,厚120m左右;中部有紫红色砂岩夹紫红色泥岩120~160m,上部为紫红色厚层状中粗粒砂岩具暗红铁质斑点,厚120余m,无煤层沉积。与下伏地层呈整合接

第四系(Q)

除北部山梁有基岩裸露外,第四系松散沉积物遍布井田,与下伏地层呈角度不整合接触。其厚度数米至150余m,北薄南厚。北部山坡多为残坡积碎石夹亚粘土,局部还有风成黄土堆积。南部山麓区多为洪冲积含钙质结核亚粘土,其底部有厚数米的卵石层,上部偶夹流沙层或卵石层,顶部为耕植土壤。

4.3 地质构造

该井田位于大同侏罗系煤田东部,主向斜最低部位,地层倾角不大,有落差小于20米而在5米以上的断层6条,褶皱不太强烈,已发现陷落柱10个,地质构造比较简单,其地质构造是:

a、十一矿逆断层:位于郭庄背斜西段轴部南侧,走向320°左右,断面倾向南西,倾角60~65°,长度3.5km。南西盘上升,北东盘下降。断层延伸长度,落差及形变都由浅至深在逐步减小。

原十一矿逆断层在丁组其西段丁三采区运输机上端实见,落差20m左右;在北翼中区丁组总回风巷,落差15m左右;向东延至23勘探线,该断层西段由戊10-20100风巷实见,落差10m左右;岩层近于直立。断层中段由戊七采区上山运输巷和戊七总回风巷实际控制,落差近10m;东段在北翼-140主石门和戊五采区东翼也受到控制。断层向东消失于24勘探线东侧。其尾部在戊五采区总回风和152车场出现三个落差很小的伴生正断层,原断层尖灭。

b.赵庄逆断层:位于井田东部赵庄附近,在郭庄背斜东段轴部北侧。断层长度2.5Km断层走向310~330°,倾向南西,倾角60~65°,南西盘上升,北东盘下降,上盘牵引不显著,煤层平缓,下盘牵引明显。

断层西端及尾部受到控制,在丁组东区总回风,落差20m,向西消失于丁5-6-20010风巷。在戊组东区上山运输机巷及总回风,落差16m,向西消失于22′勘探线,向东延伸落差加大,进入上徐煤矿落差达30m。

C、牛庄逆断层:位于井田西部十矿向斜倾伏端轴部北侧。断层走向320°左右,倾向北东,断面倾角65°左右,煤中倾角30°左右。断层北东盘上升,南西盘下降。井田所见长度2km左右,东端消失于24勘探线西侧。切割丁、戊、己煤层,并且落差由浅至深增大。

上端,落差仅2m;在戊组于戊七轨道下山实见,落差15m左右;在其西的戊四下山进风巷,落差30m左右;在己二采区通排下山巷道,岩层直立甚至发生倒转;在己二采区北部运输巷,在30m范围内呈平行的四条逆断层,累计落差接近60m。在己二瓦斯专用巷,落差40m以上。该断层向东于丁二采区、戊五采区和十二矿的己组六采区逐渐尖灭。但据丁,戊组证实,向西岩层牵引更加明显,并产生分支断层,个别钻孔己组煤层已发生明显重复。

D、F2逆断层:位于井田东部十矿向斜扬起端南侧,系钻孔所见的推断断层。断层走向270~300°,倾向北东,推断落差30m,且具有分支断层。在断层前缘如戊一采区有与断层走向垂直的近南北向若干个小褶曲。断层向西,在相应部位如戊二采区、戊四采区上部及己二采区上部都有落差8m左右的正断层存在,应是其伴生断层。

4.4 煤田地质

4.4.1 煤质

1) 五2煤层

物理性质:黑褐色~黑色,弱玻璃光泽,硬度1~2.5度,视密度1.36t/m3。

煤岩特征:宏观煤岩类型为半暗~半亮型煤,煤岩组分以亮煤和暗煤为主。

显微煤岩组分以镜质组为主,其次为惰质组和壳质组,无机组分含量较少。显微煤岩类型为微三合煤。

2) 四2、四3煤层

物理性质:黑褐色,玻璃光泽,硬度1~2度,断口平整,一般呈条带状结构,块状及层状构造。视密度:四2煤为1.36t/m3,四3煤为1.44t/m3。

煤岩特征:宏观煤岩类型为半暗~半亮型煤。

显微煤岩组分以镜质组为主,其次为惰质组,壳质组和无机组分含量较少,显微煤岩类型为微三合煤。

3) 二1、二2煤层

物理性质:黑色、玻璃光泽,条痕黑褐色,硬度1~2度,性脆易碎成粉末,具参差状断口。视密度:二1煤为1.32t/m3,二2煤为1.30t/m3。

煤岩特征:宏观煤岩类型为半亮型煤,煤岩组分以亮煤为主,夹少量丝炭。

类型为微镜惰煤。

4.4.2 化学性质及工艺性能

1)水分(Mad)

各可采煤层原、浮煤水分含量较低,其变化范围也不大,其浮煤水分一般大于原煤水分。

2)灰分(Ad)

以煤炭质量分级的第1部分:灰分(GB/T 15224.1-2004)为标准,由表4.2-2知,五2、四3、四2、二1煤层以中灰煤为主,二2、一4煤层以低灰煤为主。

从五2、四3、四2、二1煤层原煤灰分(Ad)及硫分(St,d)分布示意图上(见图4.2-1、4.2-2、4.2-3、4.2-4)知:五2煤在郭庄背斜及以南区域主要分布为中灰煤区,郭庄背斜向北(深部)存在一较大范围的高灰煤区;四3煤在井田中深部存在二块高灰煤区,其余为中灰煤区;四2煤在十矿向斜附近及井田北(深)部各存在一高灰煤区,其余以中灰煤区为主;二1煤以中灰煤区为主,仅存在小片的低灰煤区。

3)挥发分(Vdaf)

各可采煤层的浮煤挥发分平均值在27.11%~33.55%之间,属中高挥发分煤,各煤层挥发分基本上随变质程度的增加而逐渐减小,即由肥煤至焦煤挥发分逐渐降低。

4)硫分

各可采煤层原、浮煤全硫(St,d)平均值见表4.2-2,以煤炭质量分级第2部分:硫分(GB/T 15224.2-2004)为标准,五2、四3、四2煤层属特低硫煤;二2、二1煤层属低硫煤,一4煤层属高硫煤;从各煤层浮煤全硫含量减少不多情况分析,各煤层应以有机硫赋存为主。从五2、四3、四2、二1煤层原煤灰分(Ad)及硫分(St,d)分布示意图上知:五2煤由南向北、低硫煤区与特低硫煤区相间出现;四3煤仅存在一小块低硫煤区,其余为特低硫煤区;四2煤有二块低硫煤区存在,其余为特低硫煤区;二1煤以低硫煤区为主。

5)发热量(Qgr,ad)

各可采煤层原煤发热量平均值从23.06~27.59MJ/kg,以煤炭质量分级第3

主,五2、四3、四2、一4煤均以中热值煤为主。

6)有害元素

可采煤层仅有部分磷含量资料,由表4.2-3知,二2煤层属低磷煤,五2、四3、四2、二1、一4煤层均属特低磷煤。

7)煤灰成分及煤灰熔融性

五2、四3、四2、二2、二1煤层灰成分以难熔矿物硅铝氧化物为主,二者含量之和大于80%,易熔矿物组分含量较低;一4煤层铁的氧化物含量较高,即易熔矿物组分含量较高。煤灰熔融性是工业锅炉设计需要考虑的指标之一。是以软化温度来表征的,本区五2、四3、四2、二1、二2煤层的煤灰软化温度(ST)均大于1250℃,属高软化灰煤,适合于固态排渣锅炉用煤;一4煤层则属低软化灰煤。

8)粘结性和结焦性

本区可采煤层粘结指数(G)和胶质层厚度(Y)见表4.2-2,各煤层均属中强粘结性煤。煤的结焦性以二1、二2煤的铁箱试验(表4.2-5)说明,二1、二2煤单煤类炼焦,其焦块裂纹少;焦炭筛分其>40mm的焦炭产率达85.8%以上,转鼓100次后抗碎强度高(M40),大于66.4%,耐磨强度(M10)<8.0%,满足冶金焦炭的质量要求。

4.4.2煤尘

各煤层多为粉状煤,试验点火时有较强的火焰和要加一定(>15%)的岩粉量,故各煤层均具有煤尘爆炸性。

4.4.3煤的自燃倾向性

按同一煤层的还原样着火点温度与氧化样着火点温度之差(△T)进行煤的自燃倾向等级分类判断。本区二1、二3、四6煤自燃倾向性等级均为Ⅲ级,均属不易自燃煤层。

4.4.4瓦斯

本井田在勘探阶段,马棚山及高皇庙矿区共采了19个钻孔瓦斯样,其中马棚山矿区14个,高皇庙矿区5个。从钻孔分析看,瓦斯含量甚低,沼气含量一般在0.23~0.68ml/g,最高为1.46ml/g。二氧化碳含量一般0.01~0.04ml/g,

三,四矿瓦斯资料,设计矿井时定为二级瓦斯矿井。

随着矿井开采深度增加和开发强度增大,矿井瓦斯涌出量逐渐增高。根据瓦斯观测资料,在八十年代,丁组煤层瓦斯相对涌出量己达3~5m3/t,戊组煤层在矿井南翼7~9.5m3/t,十矿向斜轴部高达13~14.9m3/t;1982年定为高沼矿井。1986年二水平移交生产后,丁、戊组煤的开采向位于二水平的北翼转移,矿井多次发生瓦斯涌出和煤与瓦斯突出现象,1991年和1995年经煤炭科学院重庆分院鉴定,戊9-1O和丁5-6煤层分别定为突出煤层,矿井由高沼(高瓦斯)矿井升为煤与瓦斯突出矿井。

自1988年4月22日在戊9-10-20090机川发生第一次煤与瓦斯突出起至1997年底,先后共发生有据可查的31次,突出煤量447.1t,瓦斯18281m3。其中戊9-10煤层6次,突出煤量194t,瓦斯4345m3;丁5-6煤层25次,突出煤量253.1t,瓦斯13936m3。目前正在开采的己二采区己15及己15-17煤层虽然没有发生过突出,但是,瓦斯涌出量已超过1Om3/t,并且相邻的十二矿160采区牛庄(十矿)向斜轴以北的己15-17煤层及己七采区己15煤层已先后发生煤与瓦斯突出20多次;本矿已二采区亦于1996年5月21日在己15—22211采面切眼发生了特大瓦斯爆炸事故,伤亡87人。因此,应根据实际情况进行规划,采取相应的瓦斯管理和防突措施。

A、煤层瓦斯压力和瓦斯含量

十矿在二水平北翼戊9-10煤层及已二采区曾布置了十几个测试瓦斯压力钻孔,比较成功的有7个钻孔,测试结果:戊9-10煤层320东区出煤巷,标高-307.5m,垂深495m,瓦斯压力13个大气压;己15-17煤层在己二通风排水下山标高-431.5m,垂深583.5m,瓦斯压力21.6个大气压等。在相应地点取煤样做吸附试验戊9-10煤层-320东区出煤巷瓦斯含量值为12.77m3/t;戊9-10-20080机巷,垂深508m,瓦斯含量值13.10m3/t等。

另外,分别在施工地面钻孔中和井下布置钻孔测试煤层瓦斯含量。其中测试地面钻孔16个,不同煤层27层(包括丁组煤3层、戊组煤12层、己组煤12层);其中戊9-10煤层CH4含量最大值14.83m1/g (24—14孔,垂深920m),己15-17煤层CH4含量最大值15.65m1/g (23—17孔,垂深1111m)。测试井下钻孔7处,

详见表井下煤层瓦斯相对涌出量表。表中可见,近几年瓦斯逐渐增加。

井下煤层瓦斯绝对涌出量表

但是由于目前测试资料有限,因此瓦斯梯度难以计算。同一煤层瓦斯涌出量亦随开采深度增加而增大。因此在开采条件相同情况下,同一煤层瓦斯含量与瓦斯涌出量有一比值关系,从而可按煤层瓦斯含量预测相应区煤层瓦斯涌出量。如十矿戊9-10煤层瓦斯相对涌出量与瓦斯含量通过计算比值为1.662~2.206。

B、煤层瓦斯预测

根据《防治煤与瓦斯突出细则》第22条,预测煤层突出危险性中的单项指标为煤层瓦斯压力P≥0.6Mpa时为具有突出危险煤层。十矿二水平戊9-10及己15-17煤层实测瓦斯压力均已超过单项指标值。

从95年矿井瓦斯鉴定情况至今,二水平及临矿实测和计算的戊9-1O及己15-17煤层瓦斯含量值接近或超过1Om3/t,按瓦斯含量与瓦斯涌出量关系比值及实测瓦斯涌出量,全矿井及二水平相对瓦斯涌出量均大于1Om3/t,属高瓦斯矿。

根据二水平煤层瓦斯压力和瓦斯含量测定值,结合戊9-10及丁5-6煤层已发生的突出情况,十矿已定为煤与瓦斯突出矿井,戊9-10及丁5-6煤层已定为突出煤层,正在回采的已二采区按高瓦斯区管理。随着开采深度增大和地质条件变化有突出危险。

针对该矿采掘实际情况,采掘工作面二水平应严格按照突出矿井进行管理,并根据矿井不同地区地质构造、煤层赋存情况、煤层厚度变化、煤的变质程度、围岩性质以及瓦斯排放条件等因素和测试的瓦斯参数,进行瓦斯地质分析及突出危险性预测。防止瓦斯和突出事故,避免人身伤亡,确保煤矿安全生产

4.5 矿井巷道

巷道是服务于地下开采,在岩体或矿层中开凿的不直通地面的水平或倾斜通道。主要作用就是在地下采矿时,为采矿提升、运输、通风、排水、动力供应等

根据巷道长轴线与水平面的关系分为3类:①直立巷道。巷道的长轴线与水平面垂直,包括立井、盲立井。立井中直接与地面相通,专门或主要用于提升矿石的称主井;作提升废石、矸石、下放器材、升降人员等辅助提升用的称副井。

②水平巷道。巷道的长轴线与水平面近似平行。③倾斜巷道。巷道的长轴线与水平面呈一定角度。巷道断面形状多为拱形、梯形或矩形,围岩松软的为圆形、椭圆形或马蹄形。如围岩不稳定,须进行支护,根据围岩稳定程度、涌水量、断面形状和大小、服务年限等因素,选择喷射混凝土、锚杆、金属钢筋混凝土或石材等支护形式。

4.5.1大巷布置

十矿属综合开拓方式,划分三个水平开采,一水平基本结束,二水平为生产水平,三水平正在建设。目前十矿开采戊组、己组两组煤层。现有生产采区四个(己二采区、北翼东区、北翼中区、己四采区)。三水平戊组、己组正在开拓。

4.5.2主井和副井

1)主井

为担负矿山主要提升矿石任务的竖井、斜井叫主井。主井是专门用作提升煤炭的井筒,在大中型矿井中,提升煤炭的容器多采用箕斗,所以主井又常称作箕斗井。

主井是地下矿的咽喉,它的位置、功能和断面规格,对矿山的基建投资、生产安全和经济效益都有很大的影响。位置可以选择在矿体的上盘、下盘或侧翼围岩中,主要取决于矿区的地形、地质条件和矿床赋存条件,选煤厂位置和外部运输条件也有影响若这些因素允许.

主井宜布置于矿体下盘比较稳固的岩层中,但应尽可能避开含水层、流沙层,大的断层和破碎带在沿着矿体走向方向上,宜选在矿石从井下运送到矿仓总运输功在最小的位置上。还可以担负辅助提运作或兼作风井用罐笼井、其斗罐笼混合井、串车提升的斜井、附有串车提升的带式输送机斜并、无轨运输的斜坡道,可以兼顾矿石、人员、材料和设备的提运,还可以用作进风风井,但不能作出风井。箕斗提升的竖井或斜井,若附有废石装卸系统或废石仓,可以附带提升废石。但不能作进风井,也不宜作出风井混合井作进风井时,必须采取防尘措施。

以提升人员、材料、废石为主的叫副井。它是主要用于提运人员、矸石、器材、设备和进风的井筒。

4.6 采区布置及装备

4.6.1采煤方法

开采顺序:采区采用前进式,区内后退式开采顺序

采区工作面配置:

平煤天安十矿现有生产采区四个,其中己二采区有一个综采准备队,四个掘进工作面,己四采区有一个综采工作面,两个掘进工作面,两个开拓头,戊组中区有一个综采工作面,三个掘进工作面,一个开拓头,戊组东区有一个综采工作面,一个掘进工作面,三个开拓头。并严格按定编定员组织生产,采用走向长壁正规采煤法,采区生产有完整的通风、排水、供电、运输等系统,三个煤量可采期符合国家有关规定,无非正规采煤法,实现了均衡稳定生产,安全符合采掘工作面生产能力核定的必备条件。

4.6.2采煤工艺

在确定采煤方法及回采工艺的类型的基础上,对首采采区首先投产的工作面回采工艺进行设计。回采工艺设计包括机械设备选型,确定作业方式,确定支护和采空区处理方法。编制图表及工作面技术经济指标表。首采采区只有一个可采煤层戊9-10,厚度平均为3.5m,倾角为11°~15°,局部范围内达到13°,采区布置一个首采工作面,编号为戊9-10-11010工作面,在首采工作面的上山的另一侧布置一个准备工作面为戊9-10-11014工作面,以完成采煤的连续接替工作。

4.6.3 工作面回采方向

采煤工作面采用走向长壁后退式采煤法。

4.7 通风系统

十矿矿井开拓方式为立井、斜井综合开拓。矿井通风方式为分区抽出式通风。有四个进风井即中央副井、北翼副井、斜井皮带、乘人斜井;有三个回风井即丁三风井、三水平风井、己四风井;三个回风井分别担负-140水平、北翼中区和东区、己四和己二采区的通风任务。矿井通风方式为分区抽出式

通风,有中央副井、北翼副井、中央大斜井皮带、乘人斜井四个进风井进风,由丁三风井、四号风井、己四风井、三水平风井四个回风井回风,具有完整独立的通风系统,实现了生产采取分区通风,基本满足安全生产需要。

丁三风井担负-140水平戊五采区,风机型号为AGF-8-618,电机功率2×500KW,风叶运行角度-12.5°,工作压力2900Pa,总进风量2780m3/min,总回风量2894 m3/min;四号风井担负-320水平己二采区,风机型号为2k60-NO24,电机功率2×570KW,风叶运行角度22.5°,工作压力2740Pa,总进风量1967m3/min,总回风量2263m3/min;己四风井担负己四采区,风机型号为2k60-NO28,电机功率2×800KW,风叶运行角度40°,工作压力2950Pa,总进风量9684m3/min,总回风量10064m3/min;三水平风井担负北翼中区和北翼东区的通风,风机型号为BDK618-8-NO30,电机功率2×1000KW,风叶运行角度-6°,工作压力3300Pa,总进风量9888m3/min,总回风量10249m3/min。

十矿属于煤与瓦斯突出矿井,2010年瓦斯等级鉴定矿井瓦斯和二氧化碳绝对涌出量分别为112.09m3/min和57.09m3/min,相对涌出量分别为21.57m3/min和11.14m3/min。其中,矿井瓦斯抽放量为47.15m3/min,占涌出量的42.06%。除-140残采区、己二采区上部回采下分层和薄煤层以外,其它三个采区均属严重突出采区,三个严重突出采区的储量占全矿井储量的86%。各采区均布置有专用瓦斯回风巷,并实现瓦斯专用巷专巷专用。各采掘工作面均有独立、完善的通风系统,无无风、微风和串联通风等现象。4.8 矿井监测监控系统

1) 传感器的设置地点:在47采区采煤、煤巷掘进工作面及其回风流中设置甲烷传感器、CO传感器各一个;通往总回风巷的运输上山巷道设置风速传感器和压力传感器;局部通风机中安装设备开停传感器;

2) 在47采区移动变电所安装分站与地面主机相连,按《规程》要求,在各规定的地点布置甲烷传感器、风量传感器、风门开停传感器、CO传感器、水位传感器,其浓度按《规程》要求设置如下:

断电范围、瓦斯报警、断电、复电浓度:采掘工作面安装一个DSJ-I型断电仪,控制工作面配电点的总开关,断电范围为除局部通风机以外的工作

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