大宁煤矿采矿工程专业毕业实习报告(20页).doc
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1、-大宁煤矿采矿工程专业毕业实习报告-第 20 页大宁煤矿实习报告经过两年半的理论学习,我对采矿工程的相关专业理论有了较系统的掌握,根据太原理工大学继续教育学院对采矿工程本科毕业生的要求,我在山西华润大宁能源有限公司晋城市大宁煤矿进行了毕业设计实习,现将实习情况汇报如下:第一节、矿井概况及交通位置大宁煤矿井田位于沁水煤田东部南段,井田面积38.8225平方公里,主采煤层为3#煤,地质储量2.33 亿吨,可采储量1.81亿吨,服务年限为33年;平均可采厚度4.45米,煤层倾角小于10,属近水平煤层。3#煤层直接顶为粉砂岩(局部相变为泥岩),厚度2.1610.82m,一般为45m;老顶一般为砂岩与粉
2、砂岩互层,厚度在10m以上;底板在北部一带以粉砂岩为主,厚度3.4-8.36m,在南部以泥岩为主,厚度1.53.34m。3#煤层煤尘无爆炸性,自燃等级为级,属不易自燃煤层。2009年矿井的相对瓦斯涌出量为38.04 m3 /t,绝对瓦斯涌出量为407.19 m3 /min(其中:瓦斯抽放量300 m3 /min,风排瓦斯量120 m3 /min),属高瓦斯矿井。西部和北部的最大瓦斯压力为2.52MPa、东部和南部的最大瓦斯压力为1.16MPa;矿井3#煤层吨煤原始瓦斯含量最高达21.24 m3 /t。山西华润大宁能源有限公司大宁煤矿位于山西省阳城县境内,,隶属晋城市管辖。矿井工业场区位于阳城县
3、城北约16km的町店镇大宁村南,东距侯(马)月(山)铁路阳城站约16km。八(甲口)芹(池)公路从工业场区穿过。经八芹公路与陵(川)沁(水)公路、阳(城)济(源)公路、晋(城)阳(城)高速、阳(城)翼(城)高速公路相连,本矿煤炭专用铁路线已建成投入使用。阳城火车站距离全国主要车站里程见表1所示。交通十分便利。表1 铁路里程表 单位(KM)起点终点里程起点终点里程阳城侯马167阳城徐州630阳城太原501阳城连云港853阳城天津933阳城青岛1030阳城月山122阳城上海1281阳城新乡201阳城武汉778阳城石臼所831阳城宜昌609第二节 井田地表地质情况大宁一号井田位于太行山南端与中条山东
4、北缘的结合部,区内地形以低山丘陵为主,地势西高东低,最高点位于西部山顶,海拔标高1070m,最低点位在东部义城村一带,海拔标高为554.3m,最大相对高差515.7m。井田内冲沟发育,多数平时无水,仅少数冲沟中有溪流。区内最大地表河流为芦苇河,芦苇河属黄河流域沁河水系,为沁河的主要支流之一,发源于沁水县芦坡村,由西北向东南流经上黄崖、町店和下孔等地,在河头村一带汇入沁河,属于季节性河流,正常流量为0.229m3/s,历史最大流量为16.34 m3/s。矿区位于中纬度地区,受太行山屏障影响,呈大陆性气候特征,气候较为温和。据阳城县气象资料,该区年平均气温11.7,最高气温37.8,最低气温15.
5、1。年平均降水量为599.2mm,年平均蒸发量为1718.5mm。属于半干旱大陆性气候,四季分明,夏季多雨,春秋季多风少雨,冬季寒冷,风向以西北风为主,冰冻期每年11月至次年3月,冻土深度0.6m。根据中国地震动峰值加速度区划图,动峰值加速度为0.05g。本区相当于地震烈度为六度。大宁煤矿井田地表属低山-丘陵地区,土地瘠薄,又受旱涝影响,农业生产产量较低,主要粮食作为有玉米、谷子、高粱和小麦等经济作物有棉花、油料、桑树等。第三节 井田地质特征一、地质构造(一)地层本区地层出露特点为:沟谷两侧基岩裸露,唯芦苇河及获泽河北岸为第四系覆盖。井田地层由老至新叙述如下:1、奥陶系中统马家沟组(O2)为含
6、煤地层基底,区内出露最古老的地层,以深灰、青灰色、中厚层状致密石灰岩为主,其间夹有数层泥灰岩、钙质泥岩、角砾状泥灰岩。上部泥质较多,顶部常被铁质浸染呈红色;下部为灰色含白云质致密、厚层石灰岩。中部及下部裂隙溶洞发育,常被方解石充填,底部泥灰岩中有一层石膏层。子奥陶系灰岩顶面至石膏层间距318-380M,两者相差60M,系奥陶统灰岩长期剥蚀所致。2、石炭系为一套海陆交替沉积相含煤建造(1)、中统本溪组(C2)与下伏马家沟组呈平行不整合接触,以为灰黑色铝土泥岩,铝质泥岩和泥岩沉积为主,有时中部夹有一层砂岩与粉砂岩。山西式铁矿及菱铁矿结核沉积于底部铝土泥岩中,呈鸡窝状。本组厚6.96m47.83m,
7、平均18.8m,自南而北有增厚的趋势。(2)上统太原组(C3)是区域主要含煤地层之一,为一套泥岩、煤、粉砂岩、砂岩及海相灰岩交替生成的海陆交互沉积相的含煤建造。因位置不同,或与下伏本溪组呈整合接触,或超覆于中奥陶统马家沟组之上,呈平行不整合接触。下部沉积岩性单一为铝土岩、泥岩、铝土泥岩,局部为砂岩、粉砂岩。上部为砂岩、粉砂岩、煤、泥岩、海相灰岩交互沉积,灰岩最多10层,自下而上分7个完整或不完整的漩涡,每个漩涡中夹1-2层煤,煤层沉积于灰岩之下。本组厚64.44-105.44m,平均79.18m,3、二叠系(1)下统山西组(P11)是主要含煤地层之一,陆相沉积,岩性以灰、深灰色泥岩、粉砂岩、砂
8、岩沉积为主。本组含主采的3号煤层。山西组以中部中粒砂岩将其分为上下两部分。K7砂岩为基底,整合覆于太原组之上,为灰色、中-细粒砂岩,局部砂质减少,粗粒变细粒而成为粉砂岩,砂岩钙质胶结,以石英为主,黑色矿物次之,厚0.616.3m,平均厚4.02m.3号煤层位于山西组下部,K7砂岩局部增厚,与煤层直接接触,有时K7砂岩局与煤层间夹有灰黑色泥岩、粉砂岩。中部中粒砂岩为灰色厚层状,向上逐渐变细,成分以石英、长石为主,富含白云母片,夹有煤屑。中砂岩之上至K9砂岩间以灰色泥岩、粉砂岩为主,并夹有一层中细砂岩,含铁质,夹有薄层泥岩,砂岩之下,泥岩中夹1-2层薄煤层。(2)5、下统下石盒子组(P12),厚9
9、0135.0m,平均厚112m,以底部K9砂岩与山西组分界,呈整合接触。K9砂岩以上黄绿色砂质泥岩及泥岩(粉砂)沉积,下部以厚层砂岩为主,夹粉砂岩,局部砂质增多,沙粒变粗时成砂岩带,厚2030M,上部为泥岩、粉砂岩,顶部泥岩含铝质鲕状结构,称为“桃花页岩”,1-2mm,为铁锰底.(3)上统上石盒子组(P11P114),厚约56.8m左右,以杏黄色,黄绿色粉砂岩泥岩为主,夹少量紫色粉砂岩、粘土岩,呈条带状。(4)上统石千峰组,矿区仅见到底部泥岩带,为暗紫色,夹灰绿色泥岩条带,泥岩内夹有极薄的石膏层,但不连续成层,并夹有钙质结核,地貌平缓。本层底部为一层黄绿厚层状中、粗粒砂岩(K14)层位稳定,钙
10、质胶结,有时底部含燧石,与下伏石盒子组整合接触。4、下三迭统刘家沟组(P22-2),仅在寺头村北、寺头断层北西盘露出,为砖红色中、细粒石英、长石砂岩与砖红色泥岩、粉砂岩互层,出露不全,仅30cm左右。5、第四系,为井田主要松散覆盖层(1)更新统主要为残积黄土。Q2分布在丘陵、河谷及山前地带,与地形起伏一致,厚度由山梁向边坡递增,为浅灰、浅黄色亚砂土,结构较松散,含砂质及零星钙质结核,局部夹1-2层棕红色埋藏土。Q3主要分布于河谷中构成二级阶地,岩性为浅灰、浅黄色亚砂土,亚粘土和砂质粘土,其下部多与砂、砾石互层,厚30m.(2) 全新统: Q4现代冲积地层,分布在大沟及芦苇河马寨、义城及下游八甲
11、口一带河漫滩和一级阶地,主要为砂、砾石组成,本组厚0-20m。(二)构造1、区域构造大宁井田位于沁水盆地南缘,太行复背斜南端两翼,中条隆断带东段北侧。居于晋东南山字形构造脊柱西侧马蹄形盾地,同时受新华夏系、东西向构造区带及南北间构造带的复合作用影响,形成了现存的不同性质、不同形态的构造行迹,在井田西部外围,同时受到沁水帚状构造干扰。2、井田构造井田内地层总的趋势由南向北倾斜,地层倾角一般在10以内。局部受构造影响可达20余度。构造行迹发育状况,井田东部以褶皱为主,西部断裂发育。根据其成生联系以及在空间展布和排列关系的规律,将其划分为近南北向构造带、近东西向构造和沁水帚状构造体系。(1)近南北向
12、构造:其构造形态为走向515的褶曲和压扭性断裂以及同它成生联系的横张、压扭性断裂,结合构造分布和组合特征,多分布与井田东部,其走向大致平行,呈南北向延伸,其主要构造行迹有:A、刘家腰向斜:位于井田中部偏东,于刘家腰村呈南北向穿过井田,两翼倾角5070,局部达140。轴向在刘家腰附近南西100,孔家沟转向南西600,区内轴线延伸约5KM.另外还有轴长几百米到一、二千米的褶曲多条,轴线大致与刘家腰平行,它们的共同特点是轴线到南部向西偏转,其原因是东西向构造体系作用力的影响,同为压扭性力作用下形成。B、F334断层:位于井田中部偏西,北起苇沟经马寨、吕庄、中寨、上清池,到沟西煤矿附近,消失于断层F3
13、59的中段。构造线方向北部呈北东150,南部偏西。落差中寨附近为70m,两端变小。断层倾角800,倾向西北。其以西多断裂发育,以东则褶曲发育,是应力转变地带形成,该断裂应属张扭性断裂。C、F348断层:北起陡沟底,南至西南坡村,呈北东200400延伸。倾角东南750,落差20m左右。为井田西部边界。还有一些近南北走向次一级的断裂构造,亦属南北向构造,如F336(2)近东西向构造:从区域构造看,本区外南部索泉岭南岭一带,有一组东西压性断裂构造带,在其作用力的波及影响下,本井田也形成一组近东西,向构造行迹,受到南北构造力的影响,致使构造行迹向北偏转,其同南北向构造南端向西偏转一样,是东西向、南北向
14、不同方向构造力联合作用的结果,井田内主要东西向构造行迹有:A、寺头断裂:位于井田西北部边界,其延长走向方位为东北2545,在白龙庙附近转为近东西向,从寺头进入井田,倾向西北,倾角75,寺头村附近落差350m,向南逐渐变小。其断裂面呈舒缓波状延伸,断裂面具有明显挤压现象,两侧伴生有剪切羽状断裂,属压扭性。B、南板桥断裂:为井田西北部边界,走向北东,倾向东南,落差25100m,自西向南变小,其北端在白龙庙与寺头断层连接,向南经郑阳庄、南李庄转东西向,向西延伸。以上两断裂行迹交汇处,应视为一个应力集中点。C、F314断层:本断层延伸进入井田内,其走向北东750,向北倾斜,落差在黄沙沟附近达90m,向
15、东变小,其东端在石门沟村北与F334断裂相交终止。除此之外,还有一些东西向构造行迹。属于东西向构造的褶去,井田内发育不多,规模不大,轴线不长,倾角平缓;井田外主要发育在西北部,对井田影响不明显。(3)晋东南山字型构造:脊柱展布于井田东侧,本井田位于山字型马蹄型盾地,构造行迹微弱。另外,井田内未发现 陷落柱等不良地质现象。表2 主要褶皱特征表编号位置长度产状要素性质地质情况备注轴向两翼倾角20刘家腰4000NE305-7向斜编号引用上黄崖精查区编号町店3900NE253-7背斜成生于P21-1地层中211马寨、康圪梁、西沟3500NE20-255-7背斜成生于P21-1P21-2地层中212后山
16、坪3200NE10-455向斜成生于P21-1 P21-2地层中213老王庄2300NE15-505背斜成生于P21-1 P21-2地层中214柳家庄1250NW34010-20向斜大部分黄土覆盖,仅北端出露P21-2地层215前东合山1250NW34310-17背斜成生于P21-1 P21-2地层中表3 主要断层特征表编号位置性质断面特征断距(m)延伸长度(m)地质情况走向倾向倾角F334寺头正断层NE25-45NW7535011400马寨、中寨、清池正断层NE15-30NW8020-7011200成生于P11与P21-1地层,大部分黄土覆盖F330白龙庙正断层NE50NW75201000北
17、端交于寺头断层南端交于南板桥断层南板桥正断层NE50NW75201000北端交于寺头断层南端交于南板桥断层F336社池北200m正断层85S48-65201250F314黄沙沟、后楼沟、石门沟正断层100N6075601202350近东西向断裂地垒组合F351西岭后、献义正断层95-120S70501500二、煤层及煤质(一)煤层含煤地层为下二叠系山西组、石炭系太原组、本溪组,含煤地层总厚度一般为151m,共含煤10-22层,自上而下编号为3、3下、5、6、7、8、9、10、11、13、15号,煤层总厚10.41m(平均厚度),含煤系数6.9%。可采和局部可采的煤层有3、7、15号共三层。山西
18、组和太原组为主要含煤地层,山西组含煤1-3层,3号煤为本井田主采煤层之一,煤层稳定可采。太原组含煤10层;7号煤层局部可采不稳定,15号煤层为全区稳定可采,煤层稳定可采。各可采煤层特征分述如下:1、3号煤层:为本井田主要可采煤层之一,位于山西组下部,下距太原组K6灰岩或燧石层平均10.0m左右,煤层厚2.216.97 m平均厚度4.45m。一般含夹矸2-4层,上部及下部夹矸较为常见。井田东部煤层发育最好,厚度一般在5.0m以上,中部及西部较差,一般在2.50-4m左右。直接顶板一般为粉砂岩或泥岩,老顶一般为砂岩,底板一般为泥岩或粉砂岩。2、7号煤层: 位于太原组中上部,煤层厚度02.55m,平
19、均0.48m,煤层较厚的地方,含夹矸1-2层,井田中部东西向的7、8、9勘探线附近发育较好。属不稳定的结构比较简单的局部可采煤层。顶板一般为泥岩或粉砂岩,局部为石灰岩,底板为粉砂岩或泥岩。3、15号煤层:位于太原组下部,顶板即为大区域稳定的K2石灰岩,上距山西组3号煤层80m左右,煤层最厚1.026.70m ,平均厚度2.77m。一般含夹矸1-3层,最多可达6层。为全井田稳定可采煤层之一。直接顶一般为0.200.30m泥岩,老顶为K2石灰岩,底板为铝土质泥岩、泥岩或粉砂岩。表 4 可采煤层一览表层 位煤层编号煤层厚度(m)夹石(层数)层间距(m)稳定程度及可采情况最小最大平 均最少-最多一 般
20、最小最大平 均山西组32.216.974.45082-4215034全区稳定可采太原组702.550.48020不稳定可采151.026.702.77161-327-7945全区稳定可采(二)煤质概述1、煤的物理性质井田内各煤层都属于中等变质的无烟煤,组织致密,层状构造明显,镜煤、亮煤、暗煤间互成层,断口呈贝壳状或不平坦状,节理裂隙发育,被薄膜状黄铁矿或方解石充填。太原组煤层中含细晶状或结核状黄铁矿。煤的比重在1.431.57之间。2、煤的化学性质。3号煤层属于中等变质程度的无烟煤,中灰、低硫、高发热量、高熔至难熔灰分,是优良的化工及动力用煤。7号煤层属于中灰、富硫、高发热量的中等变质程度的无
21、烟煤。15号煤层属于中灰、富硫、高发热量、低熔至难熔灰分、中等变质程度的无烟煤。三、水文地质(一)含水层井田内有7个含水层,有老至新分述如下:奥陶系中统灰岩裂隙岩溶水出露于井田东南部、马庄背斜两翼,蒿峪、后泽腰等地及井田西南部董村镇、峰头村一带大面积出露,有深灰色厚层状灰岩、泥灰岩、豹皮状灰岩及角砾状灰岩组成,偶见石膏层,全厚400m,据阳城附近12个钻孔资料数据,岩溶发育的主要特点:岩溶距奥陶系古侵蚀面较远的地方发育。具有多层发育的特点。受帚状构造控制,具有水平分带性,含水具有明显的差异。井田奥陶系地下水流向分为两组:北西南东一组的补给来源主要是零星露头和异性岩系水的补给。井田西南部奥陶系大
22、面积出露,它是阳城一带富水区的补给区。北东南西向一组,长河区为径流区,主要承受东部和东南部奥陶系的补给。总的地下水运移富集规律是,两组呈对称型,向沁河汇集。在丰富含水区,单位涌水量0.72-9.4 L/s, 在弱含水区,单位涌水量0.0040.005L/s,水位标高+485-625m.2、石炭系上统太原组灰岩裂隙岩溶水出露于井田南部及芦苇河下游,一般有五层灰岩(K2、K3、K4、K5、K6)。其中K2灰岩较稳定,厚8.45m, K3、K4次之,有变相现象,不分为中细砂岩和泥岩所代替,K3灰岩一般厚3.05m, K4灰岩一般厚1.45m,裂隙均不甚发育,含水性与奥陶系有很大的相似性。井田西部单位
23、涌水量0.0010.003L/s,东南部0.0081.09L/s。水位标高+530.14615.56m.流向北东西南,为较弱含水层。3、下二迭统山西组孔隙裂隙水 井田南部及芦苇河下游两侧出露,以中部砂岩为主要含水层,一般厚57m,局部裂隙发育,出露泉水流量0.081.11 L/s,为较弱含水层。4、下二迭统下石盒子组孔隙裂隙水井田中部出露,以底部K9砂岩和中部中粗砂岩为主要含水层,一般厚5.1m, 泉水流量0.160.90 L/s,为较弱含水层。5、上二迭统上石盒子组孔隙裂隙水下部:出露在井田中部, 以K10砂岩为主要含水层,一般厚5.0m, 泉水流量0.190.79 L/s,为较弱含水层。中
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