太原理工大学采矿工程运城毕业实习报告

毕业实习报告学 院矿业工程学院专业班级采矿1206班姓名 陈集峰学号2012002888指导教师 刘正和实习地点 山西省运城市日 期 2016年4月1. 实习目的12. 实习时间及实习地点13. 实习内容13.1地面实习13.1.1副斜井及副斜井绞车房13.1.2主通风机13.1.3副立井23.1.4调度指挥中心33.2.井下实习33.2.1 主斜井33.2.2胶带运输系统.43.2.3综采工作面.43.2.4回风大巷53.3主要地质现象53.3.1河流冲刷带（后生冲蚀）.53.3.2陷落柱53.3.3煤层分叉、合并及尖灭.63.3.4火成岩侵入.63.3.5断裂构造.63.3.6褶皱构造.74.实习心得体会81. 实习目的此次对教学矿井的实习，通过观看教学矿井宣传片，了解教学矿井的总体概 况，参观煤矿信息调度指挥中心，并深入地下参观井巷掘进，煤炭回采，矿井通 风，煤矿机械，煤矿供电，煤矿支护，煤矿防治水，瓦斯抽放及地质编录等各环 节的真实面貌，将所学到的理论知识与实践系统化，进一步理解基础与专业知识 的关系，理论与实践的关系。了解矿井设备和基本工作，学会观测巷道煤岩产状， 能判断断层，褶皱，节理等地质构造，对岩巷中沉积岩的观测与描述，能熟练使 用地质罗盘等。熟悉井下的一套完整化生产系统流水线，具备采矿工程的基本素 养，为毕业设计打好基础，为服务矿山作业打下基础，培养学生综合运用专业理 论知识，分析问题，解决问题的能力。2. 实习时间及实习地点实习时间：2016年4月5日10日实习地点：山西运城职业技术学院3. 实习内容3.1地面实习此次地面实习，主要包括看教学矿井宣传片，了解教学矿井的总体概况， 参观煤矿信息调度指挥中心，参观副斜井绞车房，副立井绞车房，空压机房，主 通风机房，回风立井等。3.1.1副斜井及副斜井绞车房副井是相对主井而言的，在地下采矿 作业的巷道布置过程中，一般情况下，设 置有主井和副井两种井筒，主井主要是提 升矿石为主，而副井则是提升和下放人员 、材料、废石为主。与地面直接相通的倾 斜巷道，其作用与立井和平硐相同。不与 地面直接相通的斜井称为暗斜井，其作用 与暗立井相同。通风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，它是一种从 动的流体机械。按气体流动方向的不同，通风机主要分为离心式、轴流式、斜流 式和横流式等类型，该通风机为轴流式。轴流式通风机工作时，动力机驱动叶轮 在圆筒形机壳内旋转，气体从集流器进入，通过叶轮获得能量，提高压力和速度， 然后沿轴向排出。轴流通风机的布置形式有立式、卧式和倾斜式三种，小型的 叶轮直径只有100毫米左右，大型的可达20米以上。小型低压轴流通风机由叶 轮、机壳和集流器等部件组成，通常安装在建筑物的墙壁或天花板上；大型高压 轴流通风机由集流器、叶轮、流线体、机壳、扩散筒和传动部件组成。叶片均匀 布置在轮毂上，数目一般为224。叶片越多，风压越高；叶片安装角一般为10 45，安装角越大，风量和风压越大。3.1.3副立井立井又称竖井，是矿井井下通往地面 的主要出口，是用来提升有用矿物、上下 人员，下放材料设备和通风排水的垂直巷 道。其中立井有分为主井和副井，整个立 井从上到下是由井颈、井身和井底三个基 本部分组成。井筒最上段直接通达地表，井壁需要 加厚的部分称为井颈。一般情况下，井颈 部分深度为1520m，井颈壁厚为1.0 1.5m。从井颈以下到井底车场水平以上这段井筒称为井身，它是井筒的主干部分， 多位于基岩中，若表土层厚度较大，有一部分井身也可在表土层中。井底车场水平以下的井筒部分叫做井底。井底的深度是由提升过卷高度、井 底装备以及井底水窝要求确定的。罐笼井井底深度一般为10m左右，箕斗井井 底深度一般为3575m。井筒的深度取决于煤层的赋存条件和井田的开拓方式。 目前，我国已有超千米的立井十几座，最大深度达1060m。3.1.4调度指挥中心调度指挥中心主要分为调度 室，集中控制室和监测控制室。调度室：包括调度台，显示 系统和监测系统。监测系统主要 有红外型，非红外型和无线非红 外型三种；集中控制室：自动化操作。由风机和环网系统构成。风机主 要起监测和控制作用。环网系统：设备两两相连，某一设备出现问题不影响的信 号的传输；成本低；可有针对性的检修；监测监控室：有九个人员定位分站，主要有定位系统，广播系统和监测监控 系统。3.2.井下实习3.2.1主斜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、工程地质条件 和矿床赋存条件。主井宣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，宜选样在矿石从井下运送到矿仓总运 输功最小的位置上；在垂直走向方向上，宜选择在采空区周围岩层移动范围以外 不小于十米处；若位于采空区周围岩层移动范围以内或位于矿体中，应留保安矿 柱予以保护，以避免井筒受岩层移动的影响而发生破坏或变形。3.2.2胶带运输系统胶带输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。它可以将物料在一 定的输送线上，从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。它 既可以进行碎散物料的输送，也可以进行成件物品的输送。在矿山的井下巷道、 矿井地面运输系统、露天采矿场及选矿厂中，广泛应用带式输送机。它可以用于 水平运输或倾斜运输。带式输送机又称胶带运输机，其主要部件是输送带，亦称为胶带，输送带兼 作牵引机构和承载机构。带式输送机组成主要包括以下几个部分：输送带（通常 称为胶带）、托辊及中间架、滚筒拉紧装置、制动装置、清扫装置和卸料装置等。3.2.3综于代工作面胶带输送机大巷综采是指采煤工作面全部生产 过程，包括破煤、装煤、运煤、支 护、采空区处理及回采巷道运输、 掘进等全部机械化。综采工作面的主要设备有：采 煤机、液压支架、刮板输送机、转载机、可伸缩皮带运输机、供电设备等。综采工艺：长壁工作面用双滚筒采煤机割煤、装煤；用可弯曲刮板运送机运 煤，自移式液压支架支护并控制顶板的采煤工艺方式。采煤机割煤方式：往返一 次割两刀、往返一次割一刀；液压支架类型：支撑式支架、掩护式支架、支撑掩 护式支架；液压支架的移架方式：单架依次顺序式；分组间隔交错式；成组整体 依次顺序式。综采相对于炮采、普采而言，机械化程度高，工人劳动强度大大降 低；生产能力大，企业效益增加；顶板支护效果好，安全系数高。3.2.4回风大巷回风巷是指矿井回风风流 所经过的巷道。总回风巷:为全矿井或矿井 一翼回风用的叫总回风巷；主要回风巷:为几个采区回 风用的叫主要回风巷；采区回风巷:为一个采区回 风用的叫采区回风巷； 匚作面回风巷。圭道。工作面顺槽一般有两条，即运输顺槽和辅运顺槽，辅运顺槽进风，运输顺槽回风，有些工作面布置三条顺槽 即运输顺槽、辅运顺槽、回风顺槽。运输顺槽和辅运顺槽为进风，回风顺槽回风。3.2.5矿井生产系统1. 矿井主要生产系统1）运煤系统2）通风系统3）运料排砰系统4）排水系统5）动力供应（电、压风）6）通讯、监测系统（一）井下生产系统在煤矿生产过程中的提升、运输、通风、排水、人员安全进出、材料设备上 下井、砰石出运、供电、供气、供水等巷道线路及其设施，是矿井安全生产的前 提和保证。主井；副井，井底车场；主要运输石门；阶段运输大巷；回风井；回风石 门；回风大巷；采区运输石门；采区煤仓；行人进风巷；运输上山；轨道上山； 上山绞车房；采区回风石门；运输平巷；回风平巷；联络巷；开切眼；采煤工 作面立井（竖井）一在地层中开凿的直通地面的垂直巷道主立井（主井）用于提升煤炭。副立井（副井）用于行人、运料、通风、排放砰石。暗立井一 无直通地面的出口的垂直巷道，分为主暗立井副暗立井溜井一用于自上而下溜煤的垂直巷道。溜煤眼一 长度短，直径小的溜井。平硐一在地层中开凿的直通地面的水平巷道，分为主平硐，副平硐石门一无直接地面出口，垂直或斜交于煤层走向，在岩层中开掘的水平巷 道煤门一无直接地面出口，垂直或斜交于煤层走向，在煤层中开掘的水平巷 道平巷一无直接地面出口，沿煤层走向开掘的水平巷道煤层平巷一开掘在煤层中的平巷岩石平巷一开掘在岩石中的平巷阶段大巷一为一个开采水平或阶段服务的水平巷道阶段大巷：分为阶段运输大巷、阶段回风大巷。区段平巷一为一区段服务的水平巷道区段平巷：分为区段运输平巷、区段回风平巷开采水平（简称水平）一运输大巷及井底车场所在的水平位置及所服务的开 采范围。布置有井底车场、阶段运输大巷，并担负全阶段运输任务的水平。广义的水平一布置大巷的某一标高的水平面，既包括一个水平，又包括 所服务的阶段斜井一在地层中开凿的直通地面的倾斜巷道主斜井用于提升煤炭副斜井用于行人、提升砰石、通风 （二）矿井巷道为了进行矿井开采，在地下开掘的井筒、巷道和硐室的总称。(一)按空间位置和形状可分为：1. 垂直巷道一立井、暗立井、溜井2. 倾斜巷道一斜井、暗斜井、上山、下山3. 水平巷道一平硐、石门、煤门、平巷(三) 地面生产系统1. 地面生产系统类型(1) 无加工设备的地面生产系统(2) 设有选砰设备的地面生产系统(3) 设有筛分厂的地面生产系统(4) 设有洗选厂的地面生产系统2. 地面排砰系统3. 地面管线系统3.3主要地质现象3.3.1河流冲刷带(后生冲蚀)在煤层被被沉积物覆盖以后或煤系形成之后的河流冲蚀，称为后生冲蚀。平 面呈现较宽阔的条带状或分支状的冲蚀薄化带，薄化规模较大，常有定向分布的 薄化区或无煤带；煤，顶板甚至煤层底板都可被冲蚀；冲蚀沉积物粒度较粗，常 为河床相的砾岩，粗砂岩，临近冲刷带的煤层，光泽变暗，灰分增高，裂隙发育； 被冲刷的煤层与冲刷带犬齿交错。3.3.2陷落柱煤层下伏可溶岩层经地下水溶蚀形成溶洞，在上覆岩层重力作用下产生塌 陷，形成筒状或似错状柱体，简称陷落柱，俗称“砰子窝”或“无炭柱”，煤层 在平面上出现大小不一的环形无煤区，煤层厚度仅在垂直方向呈柱状陷落破坏， 结构沿陷落柱边缘张裂破碎；陷落柱周围煤层顶底板产状异常，向塌陷中心倾伏， 小断层增多，张裂隙发育；陷落柱与煤层接触面为环形弯曲面，陷落体与煤层破 碎面呈不规则接触；陷落柱周围煤被氧化，光泽变暗，硬度降低，灰分增加。陷 落柱可能是矿井水或矿井瓦斯的通道，影响煤矿安全，应注意加强探测。3.3.3煤层分叉、合并及尖灭煤层在形成过程中由于地壳的不均衡沉降造成的煤层分叉、合并及尖灭。煤 层由一层分为两层或若干层，煤层厚度由几十米到分叉、变薄直至尖灭，其变化 有一定的方向性和分带性。煤层结构变复杂，夹砰层数与厚度也具有一定的方向 性；煤层的顶板岩性与岩相变化比较明显；煤岩层接触关系一般是沉积过渡的正 常接触。3.3.4火成岩侵入煤层中出现的火成岩一般为浅成岩类和脉岩类，常见的有花岗斑岩、石英斑 岩、细晶岩、正长斑岩和闪长玢岩等。侵入岩体的产状有岩墙、岩床和不规则体， 以岩床最为常见。煤层形态极其复杂，呈层状、似层状或不规则状，煤层厚度变 化显著，变化程度随侵入体大小、形态和侵入部位而异；煤层原始结构被侵入岩 体破坏，变复杂，夹砰增多；煤层顶底板被侵入体穿插破坏或顺层侵入成为煤层 顶板；侵入体常呈似层状、条带状、透镜状、串珠状、指掌状等侵入煤层；煤层 遭受接触变质，具有分带现象，变质程度由低到高，直至生成天然焦。3.3.5断裂构造岩层受力后发生变形，当应力达到或超过岩层的强度极限时，岩层的连续完 整性遭到破坏，在岩层一定部位和一定方向上产生破裂，且岩层发生相对位移， 即形成断层。根据断层上下两盘的相对位移的不同，将断层分为正断层，逆断层 和平移断层三种类型。断层对煤层厚度的影响一般不大，只在断层面附近，由于 牵引作用使煤层局部加厚或减薄，沿断层形成断层无煤带或煤层叠覆带，以及断 层两侧的煤厚变化带，一般压性断层常与强烈褶皱形变共生，使煤层局部增厚， 叠覆，影响范围较大；沿张性，张扭性断层断裂两侧，由于引张拖拽作用而出现 狭窄的煤层厚度减薄带。一、巷道遇断层前可能出现的征兆1. 煤岩产状发生显著变化2. 煤层厚度发生变化，煤层顶、底板出现不平行现象3. 近断层处常出现牵引褶曲、煤层揉皱和破碎现象4. 接近断层时，煤层和顶、底板中裂隙显著增加，并且常常具有个一定的 规律性5. 在大断层附近常伴生一系列小断层6 .瓦斯大的矿井，巷道接近断层时，瓦斯涌出量往往有明显变化7.在充水性强的矿井，巷道接近层时，往往出现滴水、淋水甚至涌水现象 二、断层的观测1. 断层位置的确定:方法是从已知测点或其它已知点用皮尺测量至断层的 距离。2. 断层面特征的观察；3. 断层两盘伴生、派生地质现象的观察；4. 断层性质和断层力学性质的鉴定；5. 断层产状和断煤交线的测量；6. 断距的测量；7. 断层的描述；(1) 逆断层上盘想对上升、下盘相对下降的断层称逆断层，它是地壳运动所产生的水平 挤压 应力所形成的断裂构造。大多数逆断层与褶皱相伴生，常在背斜的轴部附 近发育，其走向与轴向一致。根据断层面倾角的不同，逆断层又可分为冲断层和 逆掩断层两类。逆断层是指断层面倾角在45以上的高角度断层，断层面较平 直，破碎带的挤压不是很明显；逆掩断层是指断层面倾角小于45的低角度断 层，断层面常呈舒缓波状，断层破碎带中的构造透镜体常呈斜列展布。逆断层规 模有大有小，大者延展上千米，小者标本上都可见到，在逆断层发育地区，常组 合叠瓦状型式。(2) 正断层上盘相对下降，下盘相对上升的断层称正断层，反映出一定范围内的地壳受 水平引张作用的结果。正断层断层面的倾角较陡，一般为4570，故断层线 受地形影响较小。在断层破碎带中，断层角砾岩大小混杂，棱角明显，无定向排 列。正断层在地形上表现显著，多形成河谷，冲沟和湖泊等。正断层的规模大小 不等，断距可以从小于1m至数百米，断层线的长度可以数米至数百千米。在自然界中，正断层常成组出现，形成断层的各种组合形式，如阶梯状，地 堑和地垒等。(3) 地垒与地堑相对应的另一种构造。地垒是两侧被断层所围，中间上升的断块构造。 其边界断层一般也是高角度断层。地堑与地垒相间排列，则形成盆岭构造，如美 国西部的盆岭区。地垒也大多发生在地壳受拉伸地区。由两条或两组走向大致相 同，但倾向相反的断层（多指正断层），两侧的地块下降，中间地块相对上升， 则形成地垒。地垒多构成块状山地，如天山，阿尔泰山等都是地垒式构造。（4）对冲式断层属于逆断层组合形式的一种，由两组呈共轭的逆断层（一般指两组角度较大 逆断层）相背倾斜，相对上冲形成，且两组断层中间有一个共同的下降盘，与由 正断层形成的地堑相对应。对冲式断层常与盆地伴生，自盆地两缘向盆地中心的 对冲断层谷逆冲。此外，逆断层的组合主要还有逆冲式断层（与对冲式对应，有 一组共同的上升盘，也可称之为扇状地垒）和叠瓦状断层等形式。3.3.6褶皱构造一、褶曲的识别与观测1. 井下对于褶曲的判断是根据煤、岩层产状变化和岩层层序的对称出现 这两个标志。岩石产状在石门中相背或向倾斜，或是在煤矿层平巷中由于产状的 急骤改变而使巷道转弯都有表可能有褶曲的存在，地层层位的对称性重复，是确 定褶曲存在的又一标志。2. 褶曲构造的观测：对那些在巷道貌岸然中能观察全貌的小型褶皱曲，应系统地查明褶曲轴的位 置、方向以及是否倾状、倾状方向和倾状角大小；褶曲两翼的煤层和岩层产状； 褶曲宽度和幅度；褶曲对煤层厚度及结构的影响，在褶曲与断裂、节理的关系， 以及褶曲的延展变化，往深部发展趋势和对采掘生产的影响程度等3. 褶曲轴判断1、巷道中实测；2、根据上部资料推断；3、根据区域构造线方向推测；4、实际控制与外推相结合；即边推边掘、边掘边采 二、查明褶曲的生产勘探工作1、巷探：对于向斜轴的探查，多采用由下水平的石门向上部煤层的向斜槽底掘立眼的 方法2、钻探:对褶曲构造的探测，应尽可能地利用已揭露的各种资料，能过作图分析，初 步判断其类型、规模和分布范围。当有些部位很少的构造形态还不清楚时，最好 采用将来可为生产使用的探巷加以查明。对构造复杂，控制很少的的褶曲，则应 在井下邻近巷道貌岸然用钻探查明。煤层形成后，长期受地应力的影响使原始水平的煤岩层发生弯曲的现象称为褶 皱，褶皱岩层中的一个弯曲称为褶曲，分为背斜和向斜两种形式。褶皱一般使煤 层产生塑性流动，原生结构和构造遭到破坏，形成构造煤，呈鳞片状，粉末状， 并出现大量滑面，擦痕和揉皱构造。较大规模的褶皱引起的煤层加厚和减薄带在 平面上常沿褶曲轴方向延伸，煤层加厚和减薄带相伴出现，与主压应力方向垂直。 褶皱的两翼往往伴随着断层的发育。（1）向斜向斜外形上一般是向下弯拱的褶曲，核部是新岩层，两侧是老岩层，且对称 重复出现，两翼岩层一般相对倾斜。向斜轴部受到挤压，岩层较坚实且不易被侵 蚀，经长期侵蚀后反而可能成为山岭；相应的背斜却会因岩石拉张易被侵蚀而形 成谷地，即“背斜成谷，向斜成山”。在地形上这种现象称之为地形倒置，也叫 逆地形。此外，向斜往往会成为良好的储水构造。4. 实习心得体会通过此次运城教学矿井的毕业实习，初步了解了矿井工作过程和主要设备， 对所学的理论知识有一个更深的认识和巩固，也对实际煤矿工作有一个新的认 知。当然，在短 暂的实习过程中，能深深的感觉到自己所学的知识的肤 浅和在实践应用中知识的匮乏。希望 在以后的学习工作中，更能自主地 学习，善于总结，发现问题，保持积极进取的态度。最后在此感谢学院老师给了我们这次运城教学矿井实习机会，使得我们对煤 矿及其相关方面有了进一步的了解，同时感谢刘正和老师对此次实习过程中的全 程指导。在此表示感谢。参考资料张宝明.中国煤矿高产高效技术，徐州；中国矿业大学出版社，2001徐永圻.中国采煤方法图集，徐州；中国矿业大学出版社，1990陈炎光.中国采煤方法，徐州；中国矿业大学出版社，1991陈炎光.中国煤矿开拓系统，徐州；中国矿业大学出版社，1 996陈炎光.中国煤矿开拓系统图集，徐州；中国矿业大学出版社，1992煤炭科技名词审定委员会，煤炭科技名词，科学出版社，北京：1997. 2采煤学（1979年版）