煤矿地质实习心得

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第一章 实习计划指导

一、实习目的

为了使学生对露天煤矿生产企业有一个比较全面的感性认识，了解露天矿地面及采场概貌，了解露天矿的生产过程中各主要环节、工艺过程和各主要技术工作的基本内容，学习露天煤矿的实际生产中的科学技术和管理知识，为后续专业课程的学习打下良好的基础，并巩固专业思想，提高学生的实际技能和综合素质。

二、实习主要任务

1、了解本次实习所在煤矿----神华哈尔乌素露天煤矿的企业组织形式、生产技术现状、经营管理现状及安全管理现状;

2、了解哈尔乌素煤矿的矿山地质、矿床赋存条件及开采技术条件;

3、系统掌握露天煤矿采场生产工艺过程及各系统的构成;

4、建立露天煤矿生产系统的初步概念;

5、撰写实习日记和实习报告。

三、实习时间与地点

1、实习时间：20xx年xx月xx日20xx年xx月xx日;

2、实习地点：神华哈尔乌素露天矿。

四、实习主要内容

1、地理情况：矿区地理位置、交通、地形、气候、水文地质情况等;

2、地质条件：矿区概况、范围、矿区地质情况;

3、企业概况：建矿时间、原设计能力、核定能力;近年来生产经营状况;技术改造、长远规划、机械化水平等;

4、企业组织形式、经营管理现状及安全生产现状;

5、矿区开拓系统、采场布置、排土场位置等;

6、采矿工艺：掘沟、剥离、采矿相互之间的关系，穿孔爆破、装载、运输及堆置岩石的排岩工作;

7、露天边坡：露天开挖光面爆破设计、组织和施工;露天边坡的各个要素及合理取值范围、判断边坡是否稳定的观察与分析方法;

8、其他生产系统：运输系统、压气系统、排水系统、机修系统、供配电系统;

9、矿山生产设备选型、使用与维修;

10、露天矿灾害形式、预防措施。

第二章 地理情况

一、位置

哈尔乌素露天煤矿位于内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗东部。其范围东起煤层露头，西至6号煤层600m底板等高线，东西宽21km，北至煤层露头，南至黄河之滨，南北长65km，面积1022km2。煤田范围内有准格尔旗所辖四镇四乡(东孔兑镇、薛家湾镇、魏家峁镇、马栅镇、窑沟乡、哈岱高勒乡、海子塔乡、长滩乡)。煤田北部隔黄河与内蒙古自治区呼和浩特市托克托县、清水河县相邻，东部、南部分别与山西省偏关县、河曲县相邻，西南部与山西省府谷县相邻，西部与鄂尔多斯市达拉特旗、东胜区和伊金霍洛旗相接。地理坐标为东经111o10~111o25，北纬39o25~39o59。

二、交通

薛家湾镇是准格尔旗政府和神华集团准格尔能源有限责任公司所在地，位于煤田北部中间位置，北距呼和浩特市127km，东南距黄河万家寨水利枢纽工程49km，西距鄂尔多斯市120km。均有2级、3级公路相通。大(同)准(格尔)电气化铁路全长264km，向东与大(同)秦(皇岛)线接轨;准(格尔)东(胜)铁路东起大准铁路薛家湾站，西接包(头)神(木)铁路巴图塔站，全长145km。将要修建的准(格尔)河(曲)铁路，与神(木)朔(州)铁路、朔(州)黄(骅港)铁路相连，全长84km。矿区内公路、铁路交通已形成网

络，交通十分方便。

三、地形地貌

本区为鄂尔多斯高原的一部分，整个煤田被广厚的黄土所掩盖，厚度大，部分为风积沙覆盖。由于风蚀、水流向源侵蚀造成黄土高原的复杂地形地貌，沟谷纵横交错，树枝状的冲沟十分发育，原始黄土高原地貌被肢解的支离破碎，自北而南呈近东西的主要沟谷有：大路沟、孔兑沟、小鱼沟、窑沟、龙王沟、黑岱沟、哈尔乌素沟、罐子沟，以及煤田西缘呈北南方向的十里长川沟等。沟谷多呈放射状分布，向源侵蚀为主。横断面多呈v字型，深沟之中多有泉水涌出，形成溪流。雨季山洪暴发，流量大而历时短促。

四、水文

黄河是煤田北、东、南缘的最大地表水体。煤田东缘黄河峡谷段长约98km，比降1.33，河宽100~300m，水深平均2~3m，流速平均不大于2m/s。煤田北缘黄河水位标高最高990.67m，最低984.52m，年平均987.04~987.98m。煤田东缘黄河水位标高最高950.67~953.09m，最低944.67~947.09m。黄河万家寨水利枢纽工程建成后，煤田东缘黄河水位上升到980m，水位回至前房子、喇嘛湾一带。黄河最大流量5310m3/s，最小流量39.8m3/s，最大年平均流量1390m3/s，最小年平均流量392m3/s，多年平均流量778m3/s。最大流量多出现在8、9月份，其中9月份占最大流量出现年份的32%，最小流量多出现在冬、春季节，其中5、6月份占最小流量出现年份的33%。黄河多年平均含沙量6.67kg/m3，年平均输沙量1.51亿吨，其

中7月至10月份输沙量占全年的82%，12月至2月份占全年的0.8%。泥沙粒径平均0.0343mm。

第三章 企业概况

哈尔乌素露天煤矿位于内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔煤田中部,隶属于中国神华股份有限公司哈尔乌素煤炭分公司,与已经建成生产的黑岱沟露天煤矿毗邻.哈尔乌素哈尔乌素露天煤矿坐落在内蒙古准格尔旗境内，属中国神华下属单位，年设计生产原煤20xx万吨，20xx年正式建设，并实行边建设边生产。

20xx年哈尔乌素露天矿生产商品煤1412万吨，超年计划112万吨，同比增长762万吨，20xx年生产商品煤1900万吨。20xx年生产原煤3000万吨。20xx年生产原煤3150万吨，20xx年预计生产原煤3500万吨。

目前公司和邻近黑岱沟露天煤矿计划进行扩能改造工程，两矿设计生产能力达到6000万吨。这在国内的露天煤矿开采中都是很大的工程。在这些开发过程中，用到了很多的油罐车、加油车、洒水车，工务设备，钻机等他们也为我们的煤矿开采做出了极大的贡献。

第一节 矿山工作制度

根据矿山生产实践，结合本矿自然条件和开采工艺等因素，设计确定矿山生产采用连续工作制。

年工作日数300天，每天3班，每班8小时。

一、实习的目地与任务

(一)、实习的目地

本次实习是根据教学计划的安排，在学生学习了矿山测量、矿山机械、爆破工程、地质等有关专业基础课和露天矿认识实习后，进行的一次露天矿生产实习与现场教学。其目的在于加强实践环节，使学生对露天矿开采建立感性认识和获得露天矿生产工艺的基本概念和基本理论知识。为专业课程的进一步学习打下必要的基础。具体任务如下：

(二)、实习的任务

1、掌握露天矿开采的生产工艺流程，建立露天开采的基本概念。

2、了解矿床开拓系统与开拓方法。

3、熟悉露天矿的掘沟方法及其发展程序。

4、了解矿山的采掘机械和矿山机电设备概况。

5、使学生总结已学过的基础理论与专业基础知识，并培养分析问题、解决问题的能力。

二、实习的地点

1、 司家营铁矿

2、 首钢水厂铁矿

三、实习内容

(一)、司家营铁矿

1、地理位置

司家营铁矿矿区位于河北省滦县城南10km，是冀东矿脉的一部分，矿区中心地理坐标：东经11845~11846北纬3938~3942，属鞍山式沉积变质铁矿床。矿区范围占地36平方公里，

南北长10公里，以s6勘探线(平青大)为界被分为南北两区，南区长6km，北区长4km。根据目前已经提交的地质勘探报告，矿区资源保有储量23亿吨(北区8.9亿吨、南区14亿吨)，其中上部氧化矿

3.2亿吨，深部磁铁矿20亿吨。根据最近对南区大贾庄矿段的地质补勘工作，南区储量又有增加。北区矿床深部还有远景储量，部分勘探线控制深度至-600m时仍未有变薄趋势。预计矿区资源量在26亿吨以上。

司家营铁矿以南还有滦南县马城铁矿、长凝铁矿和湛店子铁矿等。

整个司家营铁矿和司南铁矿区铁矿石资源总储量超过36亿吨，占河北省已经探明铁矿资源总储量的一半以上。

2、矿区地质地层构造概况

矿区内地层以前震旦系、震旦系和第四系为主。由于第四系地层大面积覆盖，基岩露头除在矿区东部和尚山扒豆山一带有较连续的分布外，其它均为零星分布。矿区内断裂构造较发育，主要有北北东及北北西向和近东西向三组。北北东向和北北西向多为压扭性逆断层;而尽东西向的多为张扭性横断层。

3、矿床地质特征

司家营铁矿全长10公里，北区自s6～n34线长4公里。区内矿体多呈层状或似层状，部分呈透镜状或扁豆状。层位稳定，由于构造和古地形的影响，厚度变化较大，形态变化较复杂，沿走向和倾向均有突然尖灭，分枝复合和膨缩现象。

根据矿体的位置，由东向西划分为四个矿体，相互之间都呈平行

带状排列。各矿体走向近南北，倾向西，倾角40～50。延长、延深、厚度及形态变化不等。

4、矿石组成、结构和构造

司家营铁矿属鞍山式沉积变质铁矿床。矿石类型主要为赤铁石英岩和磁铁石英岩两大类。矿床按工业类型把矿石划分为氧化矿和原生矿两种，tfe/feo3.5为氧化矿，tfe/feo3.5为原生矿。矿石全部为贫铁矿，赤铁矿石比磁铁矿石品位略高。矿石的矿物成分比较简单，赤铁矿石以假象和半假象赤铁矿为主，其次是磁铁矿，再次是褐铁矿，只有少量的黄铁矿;磁铁矿石以磁铁矿为主，有少量的半假象赤铁矿，偶尔见到黄铁矿和褐铁矿。两种矿石的脉石矿物均以石英为主，其次为阳起石、透闪石及少量的角闪石和辉石。区内铁矿石以细粒变晶结构为主，其次为纤维粒状变晶结构。矿石构造主要为铁矿物和石英组成黑白相间的条带状。主要矿物磁铁矿多数晶形完好 ,特别是石英中的磁铁矿包裹体都具有自形结构。铁矿物呈定向分布 ,构成铁质条带 ,很大一部分磁铁矿的周边或解理及解离裂隙氧化成赤铁矿 ,部分磁铁矿已完全氧化成赤铁矿或留有磁铁矿残骸。主要矿物假象赤铁矿主要沿磁铁矿周边或解理及解离裂隙分布 ,构成网格状结构 ,个别仍保留磁铁矿晶形。主要矿物石英呈他形 ,为粒状结构 ,部分石英颗粒中有晶形完好的磁铁矿及磷灰石包裹体 ,石英在矿石中构成脉石条带。矿石的构造以条带状为主 ,伴有揉皱状构造。矿石的结构以粒状变晶结构及交代结构为主。在铁矿物条带中磁铁矿呈半自形 - 自形变晶结构 ,颗粒大小不均匀;而在石英中的磁铁矿包裹体则呈细小的自形晶结构。磁铁矿周边及解理裂隙中发生氧化交代作用 ,形成边缘交代结构、网状结构、残留体结构。

5、采矿方法

露天采场采用当前国内大型露天矿常规采剥工艺和设备，划分水平台阶，由上向下逐层开采。采用牙轮钻机穿中深孔，炸药爆破崩落矿岩，单斗电铲铲装，采场内采用自卸汽车运输。

(1) 穿孔爆破

根据开采规模、矿岩性质，确定中深孔作业采用y255型310mm牙轮钻机穿凿爆破孔。钻孔孔网参数为孔距7.5m~8m，排距5.5m~6m，较松软的围岩，爆破孔间距可适当放宽。矿山采用孔间微差爆破方法进行深孔爆破，中深孔爆破采用非电导爆管系统起爆，起爆装置引爆;干孔爆破用过孔粒状铵油炸药，水孔用乳化油炸药;炸药单耗：矿石0.35kg/t，岩石0.33kg/t。

(2)铲装运输

根据开采规模，装载采用wk-10b型10m3 电铲和wk-20型16m3 电铲。运输采用tr100型载重130吨与10m3 电铲配合作业， tr180/吨自卸汽车与16m3 电铲配合作业。

(3) 排水系统

采场排水采用分段接力排水方式，在特定水平，设固定泵站、储水池和截水沟，形成分段截流坑底移动泵站过帮固定泵站接力排水系统，移动泵站设在开采最低水平，随露天底降而下移。移动泵站采用潜水泵。露天汇水排至选矿厂，供生产用。

6、开拓运输

(1)初期开拓运输方案

广东茂名高岭土矿

一. 高岭土矿业简史

中国是世界上最早发现和利用高岭土制瓷的国家。早在殷商时代,在安阳出

土的印纹白陶就是由高岭土烧制的,到了元代,景德镇地区开始在坯料中掺入一定量的高岭土,用高岭石、瓷石二元配方烧制瓷器,使瓷器质量有很大改善,创造 出白如玉、明如镜、薄如纸、声如罄的精美瓷器,使景瓷驰名中外。

虽然中国的高岭土开发利用历史悠久,但矿山地质工作在中华人民共和国成立前仅限于地质调查,如候德封(1931)对河北彭城镇粘土的调查,郁国城(1940)、李悦(1941)对四川叙永粘土的调查等。高岭土矿的地质工作得以发展是中华人民共和国成立以后,尤其是20xx年代后,地质勘探工作发展迅速,到20xx年止,全国保有高岭土矿产地达160处,其中详查勘探矿区近80处。保有矿石储量8亿t。到20xx年止,保有矿产地208处,保有矿石储量为14.32亿t。有关地质研究工作也随着整个地质工作的开展而日益深入。出版了有关高岭土矿物学、矿床学的专著。

二.矿床地质条件

广东茂名高岭土矿位于茂名市北郊金塘、山阁、羊角一带。高岭土产于第 三纪盆地内。盆地总体为不对称向斜构造,走向北西,盆地下部为下第三系油柑窝组,为一套砂砾岩、砂岩和油页岩沉积,夹褐煤和泥质薄层。厚度为26-116m。其上部为第三系中新统黄牛岭组,为一套砂砾岩、砂岩、砂质粘土夹泥岩沉积。其下部是主要的高岭土含矿层。黄牛岭组厚75-157m。再上为中新统老虎岭组,是一套砂砾岩、泥岩和粘土沉积,其下部含高岭土矿层。这组总厚为450m。

高岭土矿层呈层状、似层状产出。出露面积约30km2,含矿层岩性均匀,为含砾长石石英砂岩,长石大部分已转变为高岭石。矿石结构松散、经过淘洗,高岭石很易富集。茂名高岭土矿物以石英和高岭石为主,仅含少量伊利石,不含埃洛石和蒙脱石。原矿中高岭石含量较低,占20%~40%,石英含量约占50%~80%。经过精选,得到小于2m精土后,石英含量可降至1%以下。淘出精矿中铁、钛含量小于1%,有机质含量一般为0.02%~0.03%。茂名高岭土原矿化学成分见表4.22.15。 表4.22.15广东茂名高岭土原矿化学成分

精矿经化学漂白处理,白度可达83%~88%。高岭石粒度细小,自然解理好,叠片状和书册状集合体少见。在-320目的粗精矿中小于2m 粒级片状高岭土含量可达54%~55%。茂名高岭土矿床的成矿物质来源是盆地周围的片麻岩、混合岩、花岗岩及酸性火山岩。它们在第三纪湿热气候条件下,遭受强烈风化。石英、微斜长石、白云母以及花岗质岩屑的风化和半风化物质,经河流的短距离搬运,在盆地中沉积下来。这种以长石、石英为主要成分的砂砾层,透水性良好,砂砾层中常夹有煤线和含黄铁矿。砂砾层之上下皆有油页岩、褐煤层。综合来看,是一个富含有机质的酸性还原沉积环境,有机酸有利于铁质的淋滤。这些成矿作用的叠加,

就形成粒度细、纯度高,

含铁低的片状高岭石的巨大、优质涂布级高岭土矿床。

三.开拓运输

我国高岭土矿露天开采的开拓运输用得较多的有3种:一为铁路窄轨开拓,用7t,或10t,或14t电机车牵引1m3矿车。原苏州中国高岭土公司所属阳东、阳

西的露天开采都曾用过。

二是公路开拓汽车运输,如福建龙岩高岭土矿,是风化残积型高岭土矿砂性高岭土,但由于水资源不丰富,因此仍用一般露天开采方法公路开拓,用17t自卸汽车将矿石由回采工作面运至选矿厂。又如广东潮州飞天燕

瓷土矿也是用公路开拓汽车运输。三是配合水枪开采用砂泵进行水力输送,将矿浆从设于矿块中的集浆池用砂泵输送至精选厂,广东茂名高岭土公司便是用的此法。

四.开采工艺

我国高岭土矿露天开采，矿山规模小的多用手镐或风镐挖掘,工作面运输用窄轨铁路,由于矿车车帮矮,可用人工装车,剥离仍用凿岩爆破进行,原苏州中国高岭土公司所属阳东、阳西矿区的浅部开采都曾用过。

大型矿山矿石直接用挖掘

机挖掘,例如福建龙岩矿用wk-2型挖掘机,湛江山岱矿用wy-32型电动液压挖掘机。挖后装入自卸汽车送至选矿厂,例如福建龙岩矿用17t的自卸汽车,湛江山岱矿用10t自卸汽车。硬性岩石剥离用凿岩爆破法,例如福建龙岩矿用clq-80a型 履带式潜孔凿岩机凿岩,硝铵炸药爆破,然后用挖掘机装上自卸汽车外运至排土场。表土层的剥离,有用挖掘机反铲挖掘及装车也有用推土机先集堆,再用挖掘机装车的。

砂质高岭土可利用矿石松软含砂率高遇水易崩解的特点采用水采水运,广东茂名高岭土公司和广东茂名南方高岭土公司,鉴于当地无冰冻期,水资源又丰富,都采用水采水送。矿石经水枪冲采,矿浆通过冲矿沟至集浆池。集浆池布置在矿块中部,一个矿块一个。矿浆输送用碴浆泵通过直径为250mm塑料管输送至粗选厂。水枪技术性能见表4.22.21。高岭土矿的水采水运在英国用的也较多,它的主要优点是:开采工艺简单,设备简单,劳动生产率高,将选矿厂的制浆工序提 前进行,采选一体化。其上部覆盖物的剥离是采用干剥干运。

水力开采的一般方法：

水力开采主要是冲采,有时要进行残矿回收,在有些砂土中需预先松动和清理废石。冲采水枪的进水管直径为150～200mm，喷嘴直径常用38～65mm，压头为50～150m;耗水量为采砂量的1.7～14倍,在高山缺水地区,控制在3倍以下。水枪距工作面的最小距离,通常与阶段高度值相近。水枪移动步距为4～6m,砂泵移动步距为50～200m;或先将矿浆池前移,当砂泵吸入管加长至50～90m后，再移动砂泵。

水力开采一般不适用于严寒地区。在气温低于 5℃的地区，应有防寒措施，如对水泵、砂泵和水管等进行防冻;在水管较低点设放水闸门，工作停止时注意放水;设置备用水管;采用高阶段时,采取减少水量的措施,将水压提高50～60%;采场底板坡度比夏季加大25～30%等。

冲采法 有逆向、侧向、顺向及联合冲采法，以逆向冲采法应用较多。该法系将水枪对准工作面,用射流在台阶底部掏槽，使砂土坍陷,与水混合成矿浆，逆向流往矿浆池和冲矿沟，可充分利用射流冲击力，减少耗水量。由于部分残矿不能回收，采场底板有裂隙或溶洞时，又有部分矿石沉积，矿石损失率一般为5～10%。冲采时表土和夹层混入,使出矿品位降低;但同时有部分废石被筛出，又可使出矿品位相对提高，一般实际贫化率为5～10%。

砂矿的预松动 可提高水枪效率，降低水电消耗和采矿成本。松动方法有爆破法和水压法。前者使用较多，经济效果良好，在高山缺水地区更为显著，每吨砂矿的耗水量可降至1.7t。后者适用于具有渗透性的砂矿，在距阶段坡顶线2～3m处插入一排钢管，插深约2m,管距约3m，压入高压水。经数小时可使土岩塌落，采一吨砂矿耗水0.5～0.7t。此法与底部掏槽相结合,效果良好。