安全工程毕业设计（论文）-新峪矿180万吨年新井通风设计（含全套CAD图纸）

中 国 矿 业 大 学 本科生毕业 设计 姓 名： 学 号： ： 学 院： 应应用技用技术术学院学院 专 业： 安全工程安全工程 设计题目： 新峪新峪矿矿 180 万吨万吨/年新井通年新井通风设计风设计 专 题： 煤煤矿锚矿锚杆支杆支护护及工程及工程应应用用 指导教师： 职 称： 副教授副教授 全套全套 CAD 图纸，联系图纸，联系 153893706 2012 年 6 月 徐州 中国矿业大学毕业设计任务书 学院 应用技术学院应用技术学院 专业年级 安全工程安全工程 0808 级级 学生姓名 任任务务下下达达日日期期：2012 年年 2 月月 20 日日 毕业设计日期：毕业设计日期：2012 年年 3 月月 15 日日 至至 2012 年年 6 月月 4 日日 毕业设计题目：新峪矿毕业设计题目：新峪矿 180180 万吨万吨/ /年新井通风设计年新井通风设计 毕业设计专题题目：煤矿锚杆支护及工程应用毕业设计专题题目：煤矿锚杆支护及工程应用 毕业设计主要内容和要求：毕业设计主要内容和要求： 该生毕业设计由一般设计、专题和外文翻译三部分组成。 一般设计部分：一般设计部分：题目为汾西新峪煤矿年产 180 万 t 新井通风设计。该部分分别介绍 了：矿区的基本情况、井田的开拓方式、采煤方法及巷道布置、矿井通风的情况、安全 技术情况。 专题部分：专题部分：煤矿锚杆支护及工程应用。 设计要求：设计要求：独立完成上述设计内容，方案论证、计算、分析要正确，专题要有自己的 见解，结论要合理。说明书条理要清楚，论述充分，文字通顺，符合专业技术用于要求， 图纸完备、正确。 翻译部分：翻译部分：题目为Mine environment protection. 翻译要求：翻译要求：译文字数不少于 3000 字，语句通顺、完整，语义准确 院长签字： 指导教师签字： 中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书 指导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究 内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总 体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）： 成 绩： 指导教师签字： 年 月 日 中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书 评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识 解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程 度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）： 成 绩： 评阅教师签字： 年 月 日 中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书 评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识 解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程 度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）： 成 绩： 评阅教师签字： 年 月 日 中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩 答 辩 情 况 回 答 问 题 提 出 问 题 正 确 基本 正确 有一 般性 错误 有原 则性 错误 没有 回答 答辩委员会评语及建议成绩： 答辩委员会主任签字： 年 月 日 学院领导小组综合评定成绩： 学院领导小组负责人： 年 月 日 摘 要 本设计包括两部分：一般部分，专题部分和翻译部分。 一般部分是关于汾西新峪煤矿通风设计，年生产能力为 180 万吨，设计服务年限 65 年。 矿井为立井单水平开拓，主井、副井、风井各一个，采用中央边界式通风，副井进 风、风井回风。 煤炭运输方式为胶带输送机运输，辅助运输方式采用轨道运输。矿井主采煤层为 2#、9#和 10#。带区为前进式，煤层开采为下行式。采煤方法为倾斜长壁综合机械化一次 采全高全部垮落法。煤巷掘进主要采用综掘，支护方式采用锚网支护。 矿井年工作日为 300 天，每天净提升时间为 16 小时。回采、掘进工作面均采用， “四六”制劳动组织形式。 专题部分是煤矿锚杆支护及工程应用，论述了锚杆支护作用原理，分析了锚杆、锚 索构件的支护作用，并介绍了水峪煤矿锚杆锚索支护在大断面切眼中的应用实例及以水 峪煤矿某切巷中出现的大范围冒顶事故为例，大断面锚杆支护矿压监测与结果分析。 翻译部分题目为“Mine environment protection.” 关键词关键词：矿井；开拓；通风；锚杆支护 Abstract This design includes two parts: the general design and the special topic. The general part is ventilation design of Xingyu coal mine in Fenxi, whose productivity is1.8 million tons per year and whose design service life is 65 years. The exploiting mode of this coal mine is vertical shaft single level exploitation, and there are single main well, vice- well, air shaft. The ventilation mode of which is central boundary ventilation, and the wind enters from the vice- well, returns from the air shaft. The transport mode of coal is belt conveyer transport and the assistant transport mode is railway transport. The main mining seams are 2#, 9# and10# seam. The belt area is advance mode and the coal mining is underhand mining mode. The mining method is dip longwall one pass cutting whole face fully- mechanized mining method. The excavation method is fully-excavated and the support mode is anchor cable support. The working day is 330 days per year and the pure lifting transport time is 16 hours every day. The working organization mode is “4-6” applied in work face and excavation face. The special topic is the bolt support.discuss bolt support action principle. discusses the mechanism of bolt timbering, anchor, anchor cable component analysis supporting role, and introduced the water valley colliery of bolt and anchor cable supporting in large section cut hole in Shuiyu Coal Mine application examples and a cutting Lane in the large-scale roof fall accident for example, large section bolting support of mine pressure monitoring and analysis of the results. The title of translation is “Mine environment protection.” Key words: The mine pit, exploitation, ventilation, bolt support 目目 录录 1 1 矿区概述及井田地质特征矿区概述及井田地质特征 -1 1 1.1 矿区概述矿区概述-1 1.1.1 矿区的地理位置-1 1.1.2 矿区的地形特点-1 1.1.3 矿区的交通条件 -1 1.1.4 矿区的经济情况 -1 1.1.5 矿区的气候条件及地震情况 -2 1.1.6 矿区的水文情况 -3 1.1.7 矿区的电源和水源 -3 1.2 井田地质特征井田地质特征-3 1.2.1 井田的地形 -3 1.2.2 井田的勘探程度 -3 1.2.3 井田煤系地层概述 -4 1.2.5 井田的水文地质特征-7 1.3 煤层特征煤层特征-9 1.3.1 煤层埋藏条件-9 1.3.2 煤层的围岩性质 -10 1.3.3 煤的特征 -10 1.3.4 矿井瓦斯、煤尘及自燃情况 -11 2 井田开拓井田开拓 -12 2.1 井田境界及可采储量井田境界及可采储量-12 2.1.2 可采储量 -13 2.1.3 矿井设计生产能力及服务年限 -16 2.2 井田开拓井田开拓-17 2.2.1 井田开拓的基本问题 -17 2.2.2 矿井基本巷道 -23 2.2.3 大巷运输设备选择 -29 2.2.4 矿井提升 -33 3 采煤方法及采区巷道布置采煤方法及采区巷道布置 -36 3.1 煤层的地质特征煤层的地质特征 -36 3.1.1 煤层埋藏条件 -36 3.1.2 煤质特征 -36 3.1.3 煤层顶、底板条件 -36 3.1.4 煤层的瓦斯及自燃情况 -36 3.1.5 水文地质特征 -36 3.1.6 地质构造 -36 3.1.7 邻近层的关系 -36 3.2 带区巷道布置及生产系统带区巷道布置及生产系统 -36 3.2.1 首采带区概况 -36 3.2.2 巷道布置 -37 3.2.3 带区车场 -37 3.2.4 带区主要硐室布置 -38 3.2.5 工作面接替顺序 -38 3.2.6 带区通风 -39 3.2.7 巷道掘进方法 -40 3.2.8 带区的生产能力 -41 3.3 采煤方法采煤方法 -42 3.3.1 采煤工艺方式 -42 3.3.2 回采巷道布置 -51 4 4 矿井通风矿井通风 -5454 4.1 矿井通风系统选择矿井通风系统选择 -54 4.1.1 矿井通风系统的确定 -54 4.1.2 矿井通风系统方案比较 -58 4.2 带区通风带区通风 -59 4.2.1 采煤工作面通风类型的确定 -59 4.2.2 通风构筑物 -60 4.2.3 采煤工作面所需风量的计算 -60 4.2.4 带区通风系统评价 -62 4.3 掘进通风掘进通风 -63 4.3.1 局部通风方法和布置方式 -63 4.3.2 风筒材料、规格及接头形式 -63 4.3.3 掘进工作面需风量的计算 -64 4.3.4 掘进通风设备的选型 -65 4.3.5 技术要求和安全注意事项 -67 4.4 矿井所需风量矿井所需风量 -67 4.4.1 矿井实际需风量 -67 4.4.2 矿井风量的分配 -67 4.4.3 风速验算 -68 4.5 矿井通风阻力矿井通风阻力 -69 4.6 矿井主要通风机选型矿井主要通风机选型 -74 4.6.1 矿井的自然风压 -74 4.6.2 计算通风机的总风量 -75 4.6.3 计算通风机风压 -75 4.6.4 选择电动机 -77 4.7 矿井反风措施及装置矿井反风措施及装置 -78 4.7.1 矿井反风的目的意义 -78 4.7.2 反风方法及安全可靠性分析 -78 4.8 概算矿井通风费用概算矿井通风费用 -79 5 矿井安全技术措施矿井安全技术措施 -81 5.1 矿井安全技术概况矿井安全技术概况 -81 5.1.1 矿井瓦斯涌出概况及防治措施 -81 5.1.2 矿井粉尘及防治措施 -81 5.2 矿井火灾矿井火灾 -81 5.2.1 矿井自燃发火概况 -81 5.2.2 矿井自燃发火的分析 -81 5.3 事故预防及处理计划的编制事故预防及处理计划的编制 -89 专题部分：专题部分：-92 1 锚杆支护原理锚杆支护原理 -92 1.1 锚杆支护作用机理 -92 1.2 锚杆构件的作用分析 -92 1.2.1 顶板锚杆的作用 -93 1.2.2 顶板钢带和钢筋托梁的作用 -93 1.3 煤帮锚杆的作用 -93 1.4 锚索的作用 -94 2 水峪矿锚杆支护的研究与应用水峪矿锚杆支护的研究与应用 -94 2.1.巷道特征 -94 2.2.支护设计思想和方法 -95 2.2.1 支护参数确定 -95 2.2.2 基本支护 -95 2.2.3 加强支护 -95 2.3 支护效果分析-95 2.3.1 顶板锚杆根数对支护效果的影响-95 2.3.2 锚杆直径对支护效果的影响-95 2.3.3 两帮锚杆根数对支护效果的影响-96 2.3.4 锚杆排距对支护效果的影响-96 2.3.5 锚杆长度对支护效果的影响-96 2.3.6 锚索根数对支护效果的影响-96 2.3.7 锚索直径对支护效果的影响-96 2.3.8 锚索长度对支护效果的影响-97 2.3.9 锚杆锚固方式对支护效果的影响-97 3 锚杆锚索支护在大断面切眼中的应用实例锚杆锚索支护在大断面切眼中的应用实例 -97 3.1 概况-97 3.1.1 并田地质基本情况-97 3.1.2 切眼及顺槽主要设备采煤机：-97 3.2 支护设计-97 3.2.1 切眼断面支护设计-97 3.2.2 锚杆支护设计-97 3.2.3 支护方案-98 3.3 顶板支护 -98 3.3.1 顶板支护-98 3.3.2 施工工艺过程-98 3.3.3 技术要求-98 3.4.矿压监测 -99 3.4.1 综合监测 -99 3.4.2 日常监测 -99 3.4.3 矿压监测结果 -99 3.5 应用情况及结论-99 4 大断面锚杆支护矿压监测与结果分析大断面锚杆支护矿压监测与结果分析-100 4.1 矿压监测概况-100 4.1.1 综合监测 -100 4.1.2 巷道表面位移-100 4.1.3 顶板离层 -100 4.1.4 锚杆受力 -100 4.2 日常监测-100 4.2.1 锚杆锚固力抽验 -101 4.2.2 顶板离层 -101 4.3 矿压监测结果及分析-101 4.3.1 巷道表面位移 -101 4.3.2 锚杆受力 -102 4.3.3 顶板离层 -102 4.4 应用结果-102 5 结束语结束语-103 翻译部分：翻译部分： -104 英文原文：-104 中文译文：-107 参考文献参考文献 -110 致致 谢谢 -111 一 般 部 分 中国矿业大学 2012 届本科生毕业设计第 1 页 1 矿区概述及井田地质特征 1.1 矿区概述 1.1.11.1.1 矿区的地理位置矿区的地理位置 汾西矿业集团新峪煤矿有限责任公司，位于山西省吕梁地区孝义市兑镇镇，在孝义 市城西 20处，距介休城约 45。地理坐标东经 11135121113903，北纬 37kmkm 0040370729。 1.1.21.1.2 矿区的地形特点矿区的地形特点 矿区位于吕梁山中段，汾河中游西岸，属黄土高原中丘陵地貌，矿区最高点位于南 部海拔标高 1150.2，最低点位于矿区中北部的兑镇河谷，海拔标高 847.50。相对高 mm 差 302.7，矿区地势形态为南部中部相对较高，北部东部相对较低，区内沟谷纵横呈 m “V”字型发育，沟谷基本呈南北向，新生界的黄土主要分布在山梁垣上，基岩一般多出 露在沟谷中，纵观全区其地貌特征为中等切割至轻微切割的中低丘陵类型。 1.1.31.1.3 矿区的交通条件矿区的交通条件 矿区交通便利，南同蒲铁路介(休)西(泉)支线从矿区边界穿过，并设有兑镇车站， 往西至阳泉曲车站。新整修的省道孝午公路沿兑镇河北岸，经井田南部通过；经水峪至 胡家窑线与太原至柳林 307 国道相接。公路通过矿区往东通大运高速公路及 108 国道， 铁路公路可达全国各地，见图 1-1 交通位置图，附矿区距邻近主要城市距离见表 1-1。 表 1-1 矿区距邻近主要城市距离表 城 市距离()km城 市距离()km城 市距离()km 孝 义20北 京691孟 塬426 汾 阳38石家庄407西 安549 介 休42大 同531郑 州814 太 原146包 头980武 汉1348 1.1.41.1.4 矿区的经济情况矿区的经济情况 本区范围涉及孝义市境内的下堡镇、兑镇镇、柱濮镇、驿马乡的部分村庄，人口约 5 万人。当地农民以种植业为主，主要农作物有小麦、玉米、高梁、谷子及其它秋作物， 盛产核桃、柿子等。区内煤炭资源丰富，工业主要以煤焦为业主，集体、个体小煤窑、 炼焦厂众多，运输业也较发达，主要 经济收入大部来源于此。本区不产木材、坑木、石材等均由外地运入。 中国矿业大学 2012 届本科生毕业设计第 2 页 图 1-1 矿区交通位置图 1.1.51.1.5 矿区的气候条件及地震情况矿区的气候条件及地震情况 本区气候属暖温带大陆性半干旱半湿润气候，春季风大雨少干旱，夏季多雨炎热， 秋季温暖湿润，冬季寒冷少雪，四季分明，年平