采矿工程本科毕业设计西南呈井田x.docx

目 录 一般部分 1 矿井概况与地质特征 . 1 1.1矿井概况 . 1 1.1.1地理位置与交通 . 1 1.1.2地形地貌 . 2 1.1.3水系水源条件 . 2 1.1.4气象及地震 . 2 1.1.5矿区电源条件及通讯条件 . 2 1.1.6 主要建筑材料供应条件 . 3 1.1.7 井田邻近煤矿概况及评述 . 3 1.1.8 地区经济概况 . 3 1.2井田地质特征 . 3 1.2.1井田地质概况 . 3 1.2.2地层 . 4 1.2.3褶皱、断层及陷落柱 . 5 1.2.4水文地质特征 . 6 1.3煤层特征 . 8 1.3.1煤层 . 8 1.3.2主采煤层的围岩性质 . 9 1.3.3煤的特性 . 9 1.3.4瓦斯、煤尘爆炸及煤的自燃 .11 2 井田境界和储量. 13 2.1井田境界 . 13 2.2矿井工业储量 . 13 2.2.1储量计算基础 . 13 2.2.2矿井地质勘探 . 13 2.2.3矿井工业储量计算 . 13 2.3矿井可采储量 . 15 2.3.1井田边界保护煤柱 . 15 2.3.2工业广场保护煤柱 . 15 2.3.3断层和井筒保护煤柱 . 16 2.3.4矿井可采储量 . 17 3 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限. 18 3.1矿井工作制度 . 18 3.2矿井设计生产能力及服务年限 . 18 3.2.1确定依据 . 18 3.2.2矿井设计生产能力 . 18 3.2.3矿井服务年限 . 18 3.2.4 井型校核 . 19 4 井田开拓 . 20 4.1井田开拓的基本问题 . 20 4.1.1确定井筒形式、数目、位置及坐标 . 20 4.1.2工业场地的位置 . 21 4.1.3开采水平的确定及带区的划分 . 22 4.1.4主要开拓巷道 . 22 4.1.5开拓方案比较 . 22 4.2矿井基本巷道 . 31 4.2.1井筒 . 31 4.2.2井底车场 . 34 4.2.3盘区主要开拓巷道 . 35 4.2.4 巷道支护 . 39 5 准备方式盘区准备方式. 40 5.1煤层地质特征 . 40 5.1.1盘区位置 . 40 5.1.2盘区煤层特征 . 40 5.1.3煤层顶底板岩石构造情况 . 40 5.1.4水文地质 . 40 5.1.5地质构造 . 40 5.1.6地表情况 . 40 5.2盘区巷道布置及生产系统 . 41 5.2.1盘区准备方式的确定 . 41 5.2.2盘区位置及范围 . 41 5.2.3采煤方法及工作面长度的确定 . 41 5.2.4确定带区各种巷道的尺寸、支护方式及通风、运输方式 . 41 5.2.5煤柱尺寸的确定 . 41 5.2.6盘区巷道的联络方式 . 42 5.2.7区段接替顺序 . 42 5.2.8盘区生产系统 . 42 5.2.9盘区内巷道掘进方法 . 43 5.2.10盘区生产能力及采出率 . 43 5.3盘区车场选型设计 . 44 5.3.1确定盘区车场形式 . 44 5.3.2盘区主要硐室布置 . 45 6 采煤方法 . 47 6.1采煤工艺方式 . 47 6.1.1盘区煤层特征及地质条件 . 47 6.1.2 确定采煤工艺方式 . 47 6.1.3回采工作面参数 . 48 6.1.4采煤工作面破煤、装煤方式 . 48 6.1.5采煤工作面支护方式 . 51 6.1.6工作面端头支护及超前支护方式 . 53 6.1.7各工艺过程注意事项 . 55 6.1.8回采工作面正规循环作业 . 56 6.2回采巷道布置 . 58 6.2.1回采巷道布置方式 . 58 6.2.2回采巷道支护参数 . 59 7 井下运输 . 61 7.1概述 . 61 7.1.1井下运输原始数据 . 61 7.1.2井下运输系统 . 61 7.2煤炭运输方式和设备的选择 . 61 7.2.1煤炭运输方式的选择 . 61 7.2.2带区煤炭运输设备选型及验算 . 62 7.2.3运输大巷设备选择 . 64 7.3辅助运输方式和设备选择 . 64 7.3.1辅助运输方式选择 . 64 7.3.2辅助运输设备选择 . 64 8 矿井提升 . 67 8.1矿井提升概述 . 67 8.2主副井提升 . 67 8.2.1主井提升 . 67 8.2.2副井提升 . 70 9 矿井通风与安全. 72 9.1矿井概况、开拓方式及开采方法 . 72 9.1.1矿井地质概况 . 72 9.1.2开拓方式 . 72 9.1.3开采方法 . 72 9.1.4变电所、充电硐室、火药库 . 72 9.1.5工作制、人数 . 72 9.2矿井通风系统的确定 . 72 9.2.1矿井通风系统的基本要求 . 72 9.2.2矿井通风方式的选择 . 73 9.2.3矿井主要通风机工作方式的选择 . 73 9.2.4 盘区通风系统的要求 . 74 9.2.5工作面通风方式的选择 . 75 9.3矿井风量计算 . 75 9.3.1 工作面所需风量的计算 . 76 9.3.2 备用面需风量的计算 . 77 9.3.3 掘进工作面需风量 . 77 9.3.4 硐室需风量 . 78 9.3.5 其它巷道所需风量 . 78 9.3.6 矿井总风量计算 . 78 9.3.7风量分配 . 78 9.4 矿井通风阻力计算 . 79 9.4.1 容易和困难时期矿井最大阻力路线确定 . 80 9.4.2矿井通风阻力计算 . 83 9.4.3矿井通风总阻力计算 . 84 9.4.4矿井总风阻和等积孔计算 . 84 9.5选择矿井通风设备 . 84 9.5.1选择主要通风机 . 84 9.5.2电动机选型 . 87 9.6安全灾害的预防措施 . 87 9.6.1预防瓦斯和煤尘爆炸的措施 . 87 9.6.2预防井下火灾的措施 . 88 9.6.3防水措施 . 88 10 设计矿井基本技术经济指标. 89 参 考 文 献 . 90 专题部分 深部回采巷道围岩稳定机理分析及控制技术. 91 0 引言 . 91 1 深部开采深度与巷道围岩的变形关系. 91 1.1中国的研究 . 91 1.2德国的研究 . 92 1.3前苏联的研究. 92 2 深部回采巷道围岩稳定的关键理论. 93 2.1围岩稳定理论 . 93 2.2深部围岩岩爆理论 . 94 2.3深部软岩非线性大变形理论 . 94 3 深部回采巷道围岩稳定控制技术. 95 3.1深井巷道锚杆支护理论基础 . 95 3.2 深部巷道锚杆支护作用机理 . 96 3.2.1 锚杆锚固力 . 96 3.2.2 径向锚固力的作用机理 . 97 3.2.3 切向锚固力的作用机理 . 98 4 工程实例 . 99 4.1工程地质条件 . 999 4.2 围岩力学性能测试 . 100 4.2.1泥岩单轴抗压强度 . 100 4.2.2泥岩的抗拉强度 . 102 4.3 巷道围岩稳定性分类 . 103 4.4 巷道锚杆支护参数的确定 . 103 4.4.1锚杆直径确定 . 103 4.4.2锚杆长度确定 . 104 4.4.3锚杆间排距确定 . 105 4.5 支护质量监测 .110 4.5.1测站布置 .110 4.5.2巷道围岩位移量 .110 4.5.3经济效益分析 .111 5 结论 .112 主要参考文献 .112 翻译部分 英文原文 .113 中文译文 . 120 致 谢 . 126 附 录 一 般 部 分 1 矿井概况与地质特征 1.1矿井概况 1.1.1地理位置与交通 西南呈井田位于长治市西南20km，井田地跨长子县南漳乡、郭村乡和长治县北呈乡。其地理位置为东经11257061130028、北纬360230360450。太（原）焦（作）铁路、太（原）洛（阳）公路均从本井田穿过，太焦铁路等级为干线二级，最大输送能力4000万t。1999年，邯郸到济南的铁路邯济线开通，为华晟荣矿井的煤炭外运提供了另一条通道，由邯长线、邯济线和胶济线组成的东西方向铁路横跨京九线、京广线和京沪线这三条铁路大动脉，直达青岛前湾港和日照港。华晟荣矿井铁路专用线拟接轨站为太焦铁路的西南呈火车站，距工业广场仅1km左右，正线长仅1.6km。另外，华晟荣矿井还有公路通往太原、临汾、洛阳和长治等市。交通十分方便。 矿井交通位置如图1.1所示 图1.1 矿井交通位置图 长晋二级公路从井田东3km处经过，该公路为长治至晋城的交通干线，路面宽12m，混合车道，运输繁忙；太焦铁路也从井田西边界外通过，是“晋煤外运”的东南部出口（铁路、公路交通情况见表1.1），此外，长治市北郊的长治飞机场是晋东南地区唯一的航空港口，每周有航班可直达北京、太原等地。 表1.1 铁路、公路交通情况表 长治县壶关县长子县平顺县长治市华晟荣矿业公司S228S227S226S225S327S225S225S325G207铁路 公路 线名 起止站 里程（km） 线名 起止站 里