荊各莊實習報告

1、一、實習目的：通過本次生產(chǎn)實習，鞏固學生所學的專業(yè)理論知識，加深對所學基礎(chǔ)知識及 專業(yè)理論的理解，熟悉通風安全報表的填寫方法及其數(shù)據(jù)分析；熟悉礦井通風系統(tǒng)設(shè)計、“一通三防”等方面安全技術(shù)措施編寫內(nèi)容與方法。進一步鞏固、深化已學的課堂知識，收集實習礦井地質(zhì)報告、通風系統(tǒng)和礦井所面臨主要災害的有關(guān)資料，向現(xiàn)場工人和工程技術(shù)人員學習，培養(yǎng)獨立分析問題和解決問題的能力；了解現(xiàn)場情況，為學好后續(xù)課程建立良好的感性認識。二、實習單位介紹：開灤（集團）有限責任公司荊各莊礦業(yè)分公司礦（以下簡稱荊各莊礦）位于河北省唐山市開平區(qū)境內(nèi)，始建于1958年，1962年停建，1970年恢復建井，1979年建成投產(chǎn)，設(shè)計生

2、產(chǎn)能力120萬t/a，該礦于19801983年進行了重大技術(shù)改造，主要對西風井、南翼、西翼皮帶巷工程以及主井的提升能力等進行了技術(shù)改造，大大提高了礦井的生產(chǎn)能力，1984年最高達到217萬噸。1997年核定能力為170萬噸。2007年底礦井核定生產(chǎn)能力201萬噸。 井田的地理坐標為東經(jīng)118°1541118°1304，北緯39°450839°4318，隸屬于開平煤田，位于開平向斜的西北側(cè)，中隔鳳山缸窯背斜自成一盆狀向斜。南北長約3.5公里，東西寬約3.4公里，北端閉合，南端開放，其輪廓恰似一直徑3.5公里的亞圓形，面積10.6445平方公里。井田北部、西

3、部及南部均以12-2煤沖積層下潛伏露頭為界，東部及東南部以F3斷層為界，深部以12-2煤盆狀向斜底-550m標高為最終深度。在荊各莊井田范圍內(nèi)無小煤礦開采，但井田邊界F1F3斷層的外側(cè)為劉官屯煤礦。該礦與本礦有700m巖柱相隔，煤層賦存條件與本礦一致，地質(zhì)儲量7490萬噸，礦井設(shè)計年生產(chǎn)能力30萬噸，在生產(chǎn)準備期間，于2004年12月7日發(fā)生瓦斯爆炸事故。目前已經(jīng)恢復生產(chǎn)。三、實習安排實習時間：2013-2014學年 第一學期 第1周具體安排：08月27日 參觀國家礦山公園， 抵達實習地點荊各莊煤礦。08月28日 聽取關(guān)于荊各礦煤礦的介紹，地質(zhì)概況，礦井概況，現(xiàn)場急救，安全現(xiàn)狀的報告。 08月

4、29日下井參觀并認識井下設(shè)備，參觀井下大巷，變電所，抽水房，煤倉掘進工作面等等 08月30日上午參觀地面地面中央變電所、提升設(shè)備、地面車場、空壓機房等， 下午回校。四、實習內(nèi)容及過程4.1、 礦井概況4.1.1、地理位置荊各莊礦業(yè)分公司位于唐山市東北約13km處的荊各莊村附近，在開平煤田鳳山西北側(cè),自成一盆狀向斜。南北長約3.5Km，東西寬約3.4Km，北端閉合，南端開放，井田面積9.23Km2。南與馬家溝礦業(yè)公司相距6Km，中間有陡河相隔，北與陡河電廠相距3.5Km。行政屬開平區(qū)管轄。本公司的交通十分方便，鐵路：一條通往用煤大戶陡河電廠的專用線，并與呂陡線在我井田上方交匯；另一條經(jīng)馬家溝礦業(yè)

5、公司與老京山線的開平站相聯(lián)。公路：北距10Km與京沈高速公路、102國道相聯(lián)，南距7Km經(jīng)開平與205國道、津秦高速公路相聯(lián)，形成了比較完整的交通網(wǎng)，四通八達。 4.1.2、礦區(qū)所處的地貌礦井所處地區(qū)為一平坦的沖積平原，北部山區(qū)為燕山山脈的余脈，井田的北、東、南三面被低山包圍，頗有山前扇狀地景觀。井田北部地面標高+38.9m(較高)，南部地面標高為+23.85m(較低)，地面坡度為3-4，傾向陡河。東南面沿陡河東岸是由奧陶紀灰?guī)r構(gòu)成的東北西南方向起伏伸展的低山丘陵。從東往西有巍山（290 m）、鳳山（180 m）、小梁山（100 m）和菀豆山（38 m），由菀豆山向西南傾沒于平原之下。由巍山向

6、東北低山丘陵接連綿延，地勢逐漸增高，直到青龍山標高達493.01 m。在井田北面約7 km為由震旦紀灰?guī)r構(gòu)成的低山丘陵，東西方向橫伏，這兩條低山丘陵在井田東面的青龍山一帶相匯合。低山丘陵的伸展方向與地層走向方向一致。井田內(nèi)地勢平坦，由于多年的開采造成礦井東部地表塌陷，形成大面積的積聚水坑，積水面積約87.6萬m2。4.1.3、礦井的水文地質(zhì)情況荊各莊礦的水文地質(zhì)條件屬復雜型，有八個含水層，礦井屬于受水威脅的礦井，礦井有含水層、斷層、老空水等充水水源，這些水源經(jīng)過采掘活動，使隔水層遭到破壞，通過孔隙、裂隙、斷層等充水通道溝通充水水源，導致上部含水層水下泄，從而對生產(chǎn)活動構(gòu)成威脅。井田無鄰近礦井和

7、小窯涌水情況。礦井采面一次最大突水量為44m3/min，建井初期最大涌水量為66m3/min，投產(chǎn)后10年礦井涌水量平均為33m3/min，逐年衰減，目前涌水量穩(wěn)定在16.58m3/min。4.1.4、礦區(qū)的氣候本區(qū)系于半大陸性氣候。夏季炎熱多雨。多東南風；冬季嚴寒凜冽。秋冬多西北風。雨季集中在七、八、九三個月。年平均降雨量648.8毫升。最高氣溫38.50C。最低氣溫-22.60C。年平均氣溫10.60C。凍結(jié)期由11月二旬至次年3月上旬。凍結(jié)深0.66m。地震烈度六級。4.1.5、礦井儲量及服務年限截止2009年7月31日，我礦資源總量為56110千噸，其中儲量111：9797千噸、基礎(chǔ)儲

8、量111b：13239千噸、資源量331：42871千噸。通過下列公式計算礦井服無方式中：T服務年限； Q可采儲量；A生產(chǎn)規(guī)模； K儲量備用系數(shù)。根據(jù)煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范，儲量備用系數(shù)的取值范圍為1.31.5?？紤]到該礦區(qū)的水文地質(zhì)和開采技術(shù)條件，本次評估儲量備用系數(shù)取1.5，生產(chǎn)規(guī)模按照設(shè)計生產(chǎn)能力1200千噸/年計算。經(jīng)計算，礦井可采年限為9797/(1200×1.5)=5.4年。礦井設(shè)計生產(chǎn)能力120萬噸/年4.2、井田開拓4.2.1、 影響井田開拓方式的主要因素荊各莊礦井田內(nèi)地勢平坦，為第四系沖積層所覆蓋，沖積層最薄處177m，含水層較多，且有流沙，井筒穿過該區(qū)域很困難，因此無斜

9、井或平峒開拓的可能。井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復雜，以斷層為主，煤層賦存較穩(wěn)定，井田的東部、中部、南部皆為近水平煤層，西部、北部為緩傾斜、傾斜煤層，因此井筒不宜放在井田中央，而應放在北部邊界地帶，以減少工業(yè)廣場煤柱的損失，并有利于開拓布局。4.2.2、井田開拓方式根據(jù)本礦條件，采用立井多水平分區(qū)式開拓方式，該種方式不受表土、煤層、地質(zhì)構(gòu)造等條件限制，適應性較強，同時井筒斷面大，可以滿足通風的要求，尤其對深井更有利。其缺點是施工技術(shù)和井筒裝備復雜，不能躲開煤層頂板的含水層及流沙層，施工困難，掘進速度慢。4.2.3、井筒數(shù)目和位置井筒數(shù)目:荊各莊礦設(shè)計生產(chǎn)能力為120萬噸/年，生產(chǎn)能力大，服務年限長，因而在投

10、產(chǎn)初期確定一個主井，擔負礦井的主提升；一個副井，擔負礦井的輔助運輸及升降人員。1984年經(jīng)技術(shù)改造后，生產(chǎn)能力核定2004年為195萬噸/年，為了滿足通風及輔助運輸 的需要，又鑿一新風井，同時兼作副提。井筒位置:本井田地表范圍的標高為+23.85+38.9m，均高于最高洪水位(+19.5m)，因此，井筒位置不受洪水的威脅。4.2.4、井筒斷面和提升能力 主井井筒凈斷面積19.62m2 主井提升能力447.3t/h 副井井筒凈斷面積28.27m2 副井提升能力3400kg/次 風井斷面面積、提升能力與副井相同4.3、水平劃分礦井共有四個水平，其中一個為回風水平，共十個采區(qū)。4.3.1、回風水平面

11、荊各莊礦井田內(nèi)沖積層厚度變化較大，東翼與南翼較厚， 西翼較薄，因此回風水平的標高也隨沖積層掩蓋厚度的變化而變化?？偦仫L石門與東翼回風道標高為-246m，西翼回風道標高為-246m至180m(理由：a、決定于沖積層的掩蓋厚度一般100 至380m和粘土隔水層厚度。b、沖積層防水煤柱線垂高50-80m）。4.3.2、第一、二、三生產(chǎn)水平第一生產(chǎn)水平:本井田東北部有一橢圓形的向斜構(gòu)造，煤層埋藏較淺，最深在-370m左右，占全礦井可采儲量7268萬噸的67.9，為4869萬噸；整個水平主要巷道75%布置在堅硬的12-2煤層底板；井田西部雖然地質(zhì)構(gòu)造較多，但含水較少，煤層產(chǎn)狀上傾下緩。為了能合理劃分采區(qū)

12、，并增加主要開采水平上山采區(qū)部分的儲量及服務年限， 同時照顧已使用的圓柱式4m直徑絞車的使用范圍，確定第一水平為-375m，這樣，不僅保證了東翼小煤盆全部用上山開采，同時又增大了西翼采區(qū)上山部分的儲量。第二生產(chǎn)水平：-475m水平的可采儲量為1583萬噸，占-375m以下可采儲量的66%；主要巷道布置在12-2煤層底板占55%。因此，將二水平確定為-475m，采用暗斜井延伸，階段垂高為100m。第三生產(chǎn)水平:-515水平的煤層可采儲量為816萬噸，煤層最低深度-530m。4.4、大巷位置及數(shù)目4.4.1、大巷位置設(shè)計規(guī)范規(guī)定：主要運輸大巷一般布置在最下一個可采煤層底板下不受開采影響的較堅硬的巖

13、石中，以保證開采水平和采區(qū)有一定的儲量。荊各莊礦煤層有自然發(fā)火傾向，因此采用了集中運輸大巷 采區(qū)石門的布置方式，將運輸大巷均布置在最下一個可采煤層 (12-2)底巖石中，這種布置方式有以下特點：(1)大巷布置在底板巖石中，可以避免支承壓力對大巷在影 響，大大改善了巷道維護條件，降低了生產(chǎn)期間的維護費用。(2)集中開拓4個可采煤層，生產(chǎn)能力大。(3)大巷布置在巖石中,不受煤層起伏及走向變化的影響， 可按開采技術(shù)要求直線掘進，易于掌握工程質(zhì)量，便于采用大 型運輸設(shè)備，特別是皮帶運輸。(4)各煤層可同時進行回采準備，開采順序靈活，開采強度大。(5)煤層內(nèi)可不留煤柱，煤柱損失少，提高了回收率。 (6)

14、便于布置采區(qū)煤倉，有利于均衡生產(chǎn)。缺點：（1）掘進工程量大，速度慢，費用高。（2）荊各莊礦12-2煤層底板巖石為砂巖，巖性堅硬，厚度大， 有利于大巷維護。為了使大巷避開或減少支承壓力的不利影響， 大巷與12-2煤層底板法線距離保持在30m左右比較合理。4.4.2、運輸大巷數(shù)目荊各莊礦井田單翼走向長度短，井田面積小于10平方公里，煤炭運輸量大，因此，特別適宜采用皮帶運輸，由于井筒布置在井田北側(cè)，故將運輸大巷分為三組，由井底車場主石門分別向東翼、西翼、南翼各開鑿一組大巷，每組大巷布置一條皮帶大巷，一條軌道大巷，兩條大巷之間相距20m，由聯(lián)絡巷道聯(lián)接。 大巷坡度為千分之三。 4.5、井底車場4.5.

15、1、井底車場位置井底車場位于-375m水平煤層底板巖石內(nèi)，設(shè)計采用環(huán)形車場，蓄電池機車拉車調(diào)車方式；副井空、重停車線長度，各按一列車礦車長度計算，并在空車停車線并列一條設(shè)備及材料線，在重車線石門口西異水倉入口外，并列一條臨時存放升井設(shè)備及水倉清理的礦車停車線。礦井東、南、西三翼皮帶大巷在進入井底車場前，沿12度傾角抬高，直達煤倉上口位置。于是，井底車場分為上下兩部分，上部為皮帶卸載車場，原煤經(jīng)皮帶大巷卸入井底煤倉，再經(jīng)裝載皮帶向立井箕斗裝煤。整個上部車場有以下峒室：皮帶機頭峒室、配電室、配煤巷、聯(lián)絡巷、箕斗裝載峒室、主井散煤收集上山、105煤倉、(容量1000噸，上口標高-330.36m，下

16、口標高-353.37m)，104煤倉、(容量1000噸，上口標高-330.36m， 下口標高-353.37m)，103煤倉(容量300噸,上口標高-334.24m， 下口標高-353.31m)。下部相當于一般的井底車場，為輔助運輸、提升服務。副井空重車線長度各按一列車長度計算，并在空車停車線并列一條設(shè)備材料線，在重車線石門口(西翼水倉入口處)并列一條臨時存放升井設(shè)備及水倉清理的礦車停車線。井底車場內(nèi)設(shè)有下列峒室：中央水泵房、中央變電所、調(diào)度站、信號房、副井井底清理斜巷及絞車房、電機車修理間、蓄電池機車充電峒室、保健站、水倉等。這種形式的井底車場的優(yōu)點是：可以減少主井開鑿深度，初期工程量少，投資

17、少，同時縮短了主井提升高度，清理主井散煤用一條巷道即可，比較方便。缺點是：峒室多，總工程量比較大。4.5.2、井底車場通過能力 主井系統(tǒng)東翼皮帶大巷 500噸/小時 煤倉容量 2300噸西翼皮帶大巷 500噸/小時 箕斗 10噸南翼皮帶大巷 750噸/小時 提升能力 500噸/小時副井系統(tǒng)采用1.7噸固定礦車運輸材料及設(shè)備矸石等。副井裝備一對3噸雙層罐籠，提升能力：每鉤提升矸石3400公斤。4.6、主井及其絞車房主井：主井用做提升煤炭和礦井回風。直徑5.0m，從地面直至第一水平-375m，井深411.391m，在-246水平留設(shè)馬頭門，主井專做提升煤炭和礦井回風之用。井內(nèi)裝備一對9噸箕斗和通訊

18、、動力電纜與排水管路，在回風水平-246m以上設(shè)有梯子間。提升選用P4×3.2型分裂式單滾筒絞車，用二臺1000KW電動機拖動，提升能力190.9萬t/a，最大速度10.6m/秒?；费b載采用預先定容，下開折頁式閘門裝載設(shè)備，懸吊裝載。絞車房：主井絞車選用P4×.3.2型分裂式單滾筒絞車。裝備一對10m3箕斗，配置兩臺電機拖動，一臺800Kw，一臺470Kw，年最大提升能力164萬噸、箕斗裝載采用預選定容。下開析頁式閘門裝載設(shè)備懸吊式裝載。絞車技術(shù)特征：絞車滾筒直徑 4000mm絞車滾筒寬度 3200mm絞車滾筒個數(shù) 1個鋼絲繩最大靜張力 22000Kg鋼絲繩最大靜張力差1

19、4000 Kg減速機的減速比9.7鋼絲繩的選擇:6(37)同左39.5170單位長度質(zhì)量 P=6.813 Kg/米破斷拉力總和：119000 Kg提升高度：431m箕斗自重：5548 Kg井架高度：41m正常生產(chǎn)箕斗裝煤：7500 Kg增產(chǎn)時箕斗裝煤：9000 Kg提升速度：Vmax=7.95m/s4.7、副井及其絞車房副井：副井用作升降人員，提升矸石半煤巖、材料和設(shè)備等輔助提升。直徑6.0m，從地面直至第一水平-375m，井深422.94m，在-246水平留設(shè)馬頭門，副井專做升降人員和提升材料、設(shè)備與礦井進風之用。井內(nèi)裝備一對鋁合金雙層罐籠和通訊、動力電纜與排水管路，在回風水平-246m以上

20、設(shè)有梯子間。提升選用2×4×1.7捷克雙滾筒絞車，用兩臺1000KW電動機拖動，罐籠下層可裝3t礦車（現(xiàn)使用1.7t礦車），上層可載人員28名，提升能力133.9萬t/a，最大速度7.217m/秒。絞車房：副井絞車選用2×4×1.7型捷克雙滾筒絞車。配置JPZ-116/49-8型，750Kw電動機拖動。設(shè)計裝備一對單層單車3噸普通罐籠，準備改鋁合金雙層罐籠。以實現(xiàn)雙層提升人員單層絞料，降落保險器亦改為GS型。絞車技術(shù)特征：絞車滾筒直徑 4000mm絞車滾筒寬度 1700mm絞車滾筒個數(shù) 2個鋼絲繩最大靜張力 17500Kg鋼絲繩最大靜張力差12000 K

21、g減速機的減速比17.15鋼絲繩的選擇:6(37)同左39.5170單位長度質(zhì)量 P=6.813 Kg/米破斷拉力總和：119000 Kg提升高度：411.8m箕斗自重：4690 Kg防墮器重：2387 Kg井架高度：22.5m罐籠乘人：28人礦井凈裝矸石重：3400Kg增產(chǎn)時箕斗裝煤：9000 Kg提升速度：Vmax=9.05m/s 4.8、 井下排水與給水4.8.1、排水系統(tǒng)荊各莊礦目前有三個中央泵房：-375m泵房、-475m泵房和-530m泵房。其中-375m泵房直通地面，-530m泵房涌水排至-475m水平，再由-475泵房排至-375m泵房至地面。1）-375 水平臥泵有18臺，其

22、中工作9臺；備用6臺；檢修3臺（清水泵3臺）。主井3條內(nèi)徑為440 mm水管，副井3條內(nèi)徑為384 mm水管。泵型號：MD450-60×8(16臺)，每臺設(shè)計排量為7.5 m3/min，揚程411 m和MD155-67×8（2臺），每臺設(shè)計排量為4.67 m3/min，揚程411 m。合計排水能力為129.34 m3/min，實際排水能力按額定排水能力的70%計算，實際排水能力為90.54 m3/min。（2）-475 水平臥泵有11臺，其中工作5臺；備用4臺；檢修2臺（清水泵3臺）。排水管路為4條內(nèi)徑305 mm及1條內(nèi)徑為257 mm水管。泵型號：KND450-60&#

23、215;3（9臺），每臺設(shè)計排量為7.5 m3/min，揚程115 m和KND280-43×4（2臺），每臺設(shè)計排量為4.67 m3/min，揚程115 m。合計排水能力為76.84 m3/min，實際排水能力按額定排水能力的70%計算，實際排水能力為53.79 m3/min。（3）-530 水平臥泵有6臺，其中工作3臺；備用2臺；檢修1臺。排水管路為3條內(nèi)徑302 mm水管。泵型號：MD280-43×5（6臺），每臺設(shè)計排量為4.67 m3/min，揚程150 m。合計排水能力為28.02 m3/min，實際排水能力按額定排水能力的70%計算，實際排水能力為19.61 m

24、3/min。4.8.2、給水系統(tǒng)該礦井上下用水主要是井下清水， 為3.5t/min，由于井下清水不能滿足工業(yè)、生活的需要，為此地面學校、小佛頭村北的自備水源井作為生產(chǎn)、生活的補充水源，取水量為46 .7萬噸/年。井下工業(yè)用水情況：由井下375泵房將清水排至地面后，又從井上返回到井下，用水量為0.75m3/min。4.9、通風系統(tǒng)與設(shè)備礦井瓦斯等級定為一級，煤塵有爆炸和自燃的危險。礦井的通風方式為中央并列式，為抽出式，主井回風，副井進風，礦井總進風量為8683.2m3/min，礦井總出風量為9806.4m3/min，有效風量8444.4m3/min，礦井等積孔為3.7m2。通風機型號為2KZ28

25、，電動機型號TD143.34/10，功率800KW。4.10、地面壓縮空氣設(shè)備礦井通風方式為中央邊界式（中央分列式）。在井田中央布置了主井兩個立井擔負進風任務，在井田上部邊界中間布置一個立井作為回風井。礦井主扇選用上海鼓風機廠生產(chǎn)的GAF-21.1-10.5-1軸流式扇風機，礦井主要扇風機的工作方法為抽出式。其排風量為88.61m3/s，工作風壓為205mmH2O，礦井有效風量率為93.49%（2007年4月底）。反風方式為反轉(zhuǎn)反風，將主扇葉角度調(diào)整到118.5度，即可反風。地面壓風機站工地面主副井絞車房和修配廠作用，地面壓風設(shè)備采用兩臺3L-10/8型往復式空氣壓縮機，壓風管路選用159鋼管

26、直接埋入地下，通往需求地點。還有兩臺單螺桿風冷空氣壓縮機備用4.11、 提升系統(tǒng)圖（2）主井提升系統(tǒng)（1）主井提升系統(tǒng)：直徑5.0m，從地面直至第一水平-375m，井深411.391m，在-246水平留設(shè)馬頭門，主井專做提升煤炭和礦井回風之用。井內(nèi)裝備一對9噸箕斗和通訊、動力電纜與排水管路，在回風水平-246m以上設(shè)有梯子間。提升選用P4×3.2型分裂式單滾筒絞車，用二臺1000KW電動機拖動，提升能力190.9萬t/a，最大速度10.6m/秒?；费b載采用預先定容，下開折頁式閘門裝載設(shè)備，懸吊裝載。（2）副井提升系統(tǒng)：直徑6.0m，從地面直至第一水平-375m，井深422.94m，

27、在-246水平留設(shè)馬頭門，副井專做升降人員和提升材料、設(shè)備與礦井進風之用。井內(nèi)裝備一對鋁合金雙層罐籠和通訊、動力電纜與排水管路，在回風水平-246m以上設(shè)有梯子間。提升選用2×4×1.7捷克雙滾筒絞車，用兩臺1000KW電動機拖動，罐籠下層可裝3t礦車（現(xiàn)使用1.7t礦車），上層可載人員28名，提升能力133.9萬t/a，最大速度7.217m/秒。（3）風井：直徑6.0m，從地面直至第一水平-375m，井深431m，在-246水平留設(shè)馬頭門，風井是為輔助升降人員和提升材料、設(shè)備與礦井后期回風之用。井內(nèi)裝備一對鋼鐵雙層罐籠，提升選用JKM-2.8/6絞車，用兩臺800KW電動機拖動，罐籠下層可裝3t礦車（現(xiàn)使用1.7t礦車），上層可載人員28名，提升能力209.1萬t/a，最大速度9.8m/秒4.12、 運輸系統(tǒng)主要運輸系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)參數(shù)：（1）西翼運輸系統(tǒng)西翼運輸系統(tǒng)共布置有