采矿工程毕业设计（论文）-沁新煤矿1.2Mta新井设计【全套图纸】 .doc

编号： （ ）字 号 本科生毕业设计（论文） 全套图纸，完整版加全套图纸，完整版加 153893706 题目： 沁新煤矿 1.2mt/a 新井设计 巷道快速掘进与支护技术 姓名： 学号： 01080036 班级： 采矿工程 2008-2 班 二一一年六月 中 国 矿 业 大 学 本科生毕业设 计 姓 名： 学 号： 0108003601080036 学 院： 矿矿 业业 工工 程程 学学 院院 专 业： 采采 矿矿 工工 程程 设计题目： 沁新煤矿沁新煤矿 1.2mt/a 新井设计新井设计 专 题： 巷道快速掘进与支护技术巷道快速掘进与支护技术 指导教师： 职 称： 讲师讲师 二一一年六月 徐州 中国矿业大学毕业论文任务书 学院 矿业工程 专业年级 采矿工程 2008 级 学生姓名 任务下达日期：任务下达日期： 2012 年年 1 月月 14 日日 毕业设计日期：毕业设计日期： 2012 年年 3 月月 14 日至日至 2012 年年 6 月月 10 日日 毕业论文题目：沁新煤矿毕业论文题目：沁新煤矿 1.2mt/a 新井设计新井设计 毕业论文专题题目：毕业论文专题题目：巷道快速掘进与支护技术巷道快速掘进与支护技术 毕业论文主要内容和要求：毕业论文主要内容和要求： 经过一个学期的毕业设计，认真完成了所有的毕业设计内容，主要包括经过一个学期的毕业设计，认真完成了所有的毕业设计内容，主要包括 三个部分：一般部分、专题部分和翻译部分。一般部分题目为沁新煤矿三个部分：一般部分、专题部分和翻译部分。一般部分题目为沁新煤矿 1.2 mt/a 新井设计新井设计,并完成了矿井开拓平剖面图、带区巷道布置平剖面图、工作并完成了矿井开拓平剖面图、带区巷道布置平剖面图、工作 面层面图。面层面图。 结合煤矿生产前沿及矿井设计情况，撰写一篇题目是跨采巷道围岩变形结合煤矿生产前沿及矿井设计情况，撰写一篇题目是跨采巷道围岩变形 规律与支护技术的专题论文，主要分析了跨采巷道围岩变形的影响因素和变规律与支护技术的专题论文，主要分析了跨采巷道围岩变形的影响因素和变 形规律，并从引起跨采巷道变形的因素的角度，分析了近年来的跨采巷道的形规律，并从引起跨采巷道变形的因素的角度，分析了近年来的跨采巷道的 支护理论及技术，从工程实例分析了注浆加固对跨采巷道支护效果。支护理论及技术，从工程实例分析了注浆加固对跨采巷道支护效果。 翻译部分主要内容是关于煤层气与开采近距离保护层过程中采场周围岩翻译部分主要内容是关于煤层气与开采近距离保护层过程中采场周围岩 石裂隙的发展过程的关系，英文题目为石裂隙的发展过程的关系，英文题目为“relationships between gas reservoir and the evolution of stope surrounding rock fracture at the process of mining the closed distance protection layer”。 院长签字： 指导教师签字： 中国矿业大学毕业论文指导教师评阅书 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 中国矿业大学毕业论文评阅教师评阅书 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 中国矿业大学毕业论文答辩及综合成绩 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 本设计包括三个部分：一般部分、专题部分和翻译部分。 一般部分为沁新煤矿 1.2mt/a 新井设计。沁新煤矿位于山西省屯留、襄垣县境内，交 通便利。井田总面积为 16.00 km2。主采煤层为 2煤，煤层倾角为 28 ，平均总厚度为 3.00m，井田地质条件较为简单。 井田工业储量为 162.81 mt，可采储量为 123.75mt。矿井设计生产能力为 1.2mt/a。矿 井服务年限为 73.7a，涌水量不大，矿井正常涌水量为 270 m3/h，最大涌水量为 480 m3/h。矿井瓦斯相对涌出量为 1.732 m3/t，绝对涌出量为 7.866 m3/min，为低瓦斯矿井。 井田开拓方式为立井单水平开拓。采用胶带输送机运煤，采用矿车进行辅助运输。 矿井通风方式为中央并列式通风。矿井年工作日为 330d，工作制度为“三八”制。 一般部分共包括 10 章：1、矿区概述与井田地质特征；2、井田境界和储量；3、矿 井工作制度、设计生产能力及服务年限；4、井田开拓；5、准备方式带区巷道布置； 6、采煤方法；7、井下运输；8、矿井提升；9、矿井通风与安全；10、设计矿井基本技 术经济指标。 专题部分题目是巷道快速掘进与支护技术，主要分析了巷道快速掘进与支护的影响 因素和变形规律，并从引起巷道变形的因素的角度，分析了近年来的快速掘进巷道的支 护理论及技术。 翻译部分主要内容关于煤层气与开采近距离保护层过程中采场周围岩石裂隙的发展过 程的关系，英文题目为：relationships between gas reservoir and the evolution of stope surrounding rock fracture at the process of mining the closed distance protection layer。 关键词：关键词：立井；单水平；带区；中央并列式；一次采全高 abstract this design includes three parts: general part, special part and the translation part. the general part is1.2mt/a nii qin new coal mine design. qin new colliery is located in shanxi province tunliu, xiangyuan county, convenient transportation. ida has a total area of 16km2. the main coal seam 2 coal, coal seam dip angle is 28, average thickness of 3.00m, ida geological condition is relatively simple. coal mine industrial reserves162.81 mt, recoverable reserves is 123.75mt. mine design and production capacity of 1.2mt/a. the service life of the mine is 73.7a, water inflow is not normal, mine gushing water volume is 270 m3/h, maximum discharge capacity of 480 m3/h. mine of relative gas emission is 1.732 m3/t, absolute emission is 7.866 m3/min, for low gas mine. ida explore the way for vertical single level development. using belt conveyor coal, used car auxiliary transportation. mine ventilation for the central abreast ventilation. mine year work on330d, working system for“ three eight“. the general part consists of 10 chapters:1, mining area geological features overview and ida;2, ida state and reserves;3, working system, design production capacity and service life;4, ida forge;5, preparation ways - zone roadway layout, mining method;6;7,8, the mine underground transportation; lift;9, mine ventilation and security;10, the basic design of mine technical economic index. thematic part of the subject is of rapid excavation and supporting technology, mainly analyzed the roadway quick driving and supporting factors and deformation, and the deformation of roadway from the induced factors, analysis in recent years of rapid excavation of roadway support theory and technology. translation part of the main content of coal seam gas and mining in close distance protective layer of stope surrounding rock fissure development relations, english title: relationships between gas reservoir and the evolution of stope surrounding rock fracture at the process of mining the closed distance protection layer。 key word: vertical shaft; single; band; the central parallel; full-seam mining 目目 录录 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 矿区概述.1 1.1.1 矿区地理位置1 1.1.2 矿区气候条件3 1.1.3 矿区的水文情况3 1.1.4 地震烈度3 1.1.5 电源3 1.2 井田地质特征.3 1.2.1 地层及地质构造3 1.2.2 含水层及其水文地质特征.7 1.3 煤层及煤质10 1.3.1 煤层.10 1.3.2 煤质.11 1.3.3 瓦斯，煤尘，自燃及地温.12 2 井田境界与储量井田境界与储量.13 2.1 井田境界13 2.2 矿井储量13 2.2.1 构造类型.13 2.2.2 储量计算基础.13 2.2.3 安全煤柱留设原则.13 2.2.4 矿井地质储量计算.14 2.2.5 矿井工业储量计算.15 2.2.6 矿井可采储量.16 3 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限矿井工作制度、设计生产能力及服务年限.19 3.1 矿井工作制度19 3.2 矿井设计生产能力及服务年限19 3.2.1 确定依据.19 3.2.2 矿井设计生产能力.19 3.2.3.井型校核.19 4 井田开拓井田开拓.22 4.1 井田开拓的基本问题22 4.1.1 井筒形式的确定.22 4.1.2 工业场地的位置.24 4.1.3 开采水平的确定.24 4.1.4 矿井开拓方案比较.25 4.2 矿井基本巷道29 4.2.1 井筒.29 4.2.2 主要开拓巷道.31 4.2.3 井底车场及硐室.34 5 准备方式准备方式带区巷道布置带区巷道布置.36 5.1 煤层地质特征36 5.1.1 带区位置.36 5.1.2 带区煤层特征.36 5.1.3 煤层顶底板岩石构造情况.36 5.1.4 水文地质.36 5.1.5 地质构造.36 5.1.6 地表情况.36 5.2 带区巷道布置及生产系统36 5.2.1 带区准备方式的确定.36 5.2.2 带区巷道布置.37 5.2.3 带区生产系统.37 5.2.4 带区内巷道掘进方法.38 5.2.5 带区生产能力及采出率.40 6 采煤方法采煤方法.42 6.1 采煤工艺方式.42 6.1.1 采煤方法的选择42 6.1.2 回采工作面长度的确定42 6.1.3 工作面的推进方向和推进度42 6.1.4 综采工作面的设备选型及配套42 6.1.5 各工艺过程注意事项50 6.1.6 工作面端头支护和超前支护51 6.1.7 循环图表、劳动组织、主要技术经济指标.52 6.1.8 综合机械化采煤过程中应注意事项54 6.2 回采巷道布置54 6.2.1 回采巷道布置方式.54 6.2.2 回采巷道参数.54 7 井下运输井下运输.56 7.1 概述56 7.1.1 矿井设计生产能力及工作制度.56 7.1.2 煤层及煤质.56 7.1.3 运输距离和辅助运输设计.56 7.1.4 矿井运输系统.56 7.2 带区运输设备选择57 7.2.1 设备选型原则.57 7.2.2 带区运输设备选型及能力验算.57 7.3 大巷运输设备选58 7.3.1 主运输大巷设备选择.59 7.3.2 辅助运输大巷设备选择.59 7.3.3 运输设备能力验算.61 8 矿井提升矿井提升.62 8.1 矿井提升概述62 8.2 主副井提升62 8.2.1 主井提升.62 8.2.2 副井提升设备选型.63 9 矿井通风及安全矿井通风及安全.66 9.1 矿井通风系统的选择66 9.1.1 矿井地质概况.66 9.1.2 开拓方式.66 9.1.3 开采方法.66 9.1.4 变电所、充电硐室、火药库66 9.2 矿井通风系统的确定67 9.2.1 矿井通风系统的基本要求.67 9.2.2 矿井通风方式的选择.67 9.2.3 矿井通风方法的选择.68 9.2.4 带区通风系统的要求.69 9.2.5 带区通风方式的确定.69 9.3 矿井风量计算69 9.3.1 通风容易时期和通风困难时期采煤方案的确定.70 9.3.2 各用风地点的用风量和矿井总用风量.70 9.3.3 风量分配.74 9.4 矿井阻力计算75 9.4.1 计算原则.75 9.4.2 矿井最大阻力路线.75 9.4.3 计算矿井摩擦阻力和总阻力：.76 9.4.4 两个时期的矿井总风阻和总等积孔.79 9.5 选择矿井通风设备80 9.5.1 选择主要通风机.80 9.5.2 电动机选型.83 9.6 安全灾害的预防措施83 9.6.1 预防瓦斯和煤尘爆炸的措施.83 9.6.2 预防井下火灾的措施.84 9.6.3 防水措施.84 10 设计矿井基本技术经济指标设计矿井基本技术经济指标.85 0 引言引言.88 1 巷道快速掘进的影响因素和方法巷道快速掘进的影响因素和方法88 1.1 巷道快速掘进的影响因素88 1.1 .1 地质构造影响因素88 1.1.2 装置设备影响因素89 1.1.3 煤矿巷道掘进施工管理组织及施工工艺影响因素89 1.2 巷道快速掘进的方法89 1.2.1 加强地质预测预报工作 为巷道连续快速掘进打好基础.89 1.2.2 优化运输系统 加快排矸（ 煤） 速度.89 1.2.3 采用中深孔爆破 多循环作业.89 1.2.4 合理安排各工序 尽可能地使之平行化作业.90 1.2.5 采用光爆锚喷支护技术.90 1.2.6 改进施工工艺.90 1.2.7 开展班组自主管理.91 1.2.8 提高工作热情 及时总结 奖励.91 2 巷道快速掘进的支护技术巷道快速掘进的支护技术.91 2.1 一般巷道快速掘进的支护技术91 2.1.1 使用组合锚杆支护.91 2.1.2 避开一次采动影响.92 2.1.3 预留变形量.93 2.1.4 加强二次采动影响区域巷道支护.93 2.1.5 其它.93 2.2 留小煤柱巷道快速掘进的支护技术93 2.2.1 断面设计及支护方式.93 2.2.2 锚杆支护设计计算.93 2.2.3 锚钢带梁网锚索联合支护设计参数选择.95 2.2.4 支护施工工艺.96 2.2.5 施工安全技术措施97 2.3 孤岛工作面巷道快速掘进的支护技术98 2.3.1 孤岛工作面 1116(1)概况.98 2.3.2 沿空掘巷巷道布置98 2.3.3 沿空巷道支护方案设计.98 2.3.4 沿空掘巷支护设计方案.99 2.3.5 施工方法及工艺.100 2.3.6 现场观测.101 3 巷道快速掘巷相似模拟研究巷道快速掘巷相似模拟研究.101 3.1 东庞矿 2610 上巷沿空掘巷工程的条件101 3.1.1 井下位置.101 3.1.2 地面位置及巷道规格.101 3.1.3 地质特征.102 3.1.4 煤层顶底板岩性.102 3.1.5 瓦斯与煤尘.102 3.2 相似材料实验条件.103 3.2.1 东庞矿岩石抗压强度103 3.2.2 相似指标的选择103 3.2.3 相似材料配比104 3.2.4 模型制作104 3.3 相似材料实验.105 3.3.1 模型铺设105 3.3.2 模型试验105 3.4 试验结果.108 4 巷道快速掘巷面矿压显现特征分析巷道快速掘巷面矿压显现特征分析108 4.1 观测内容与测站布置.109 4.2 矿压观测结果.109 4.2.1 巷道围岩变形测量结果109 4.2.2 顶板离层观测结果110 4.3 矿压观测结果分析.110 4.3.1 巷道围岩变形分析110 4.3.2 顶板离层分析114 4.4 矿压观测结果分析.114 4.5 本章小结.114 5 结论结论.115 参考文献参考文献.117 英文原文119 relationships between gas reservoir and the evolution of stope surrounding rock fracture at the process of mining the closed distance protection layer119 中文译文125 致致 谢谢.130 一 般 部 分 1 矿区概述及井田地质特征 1.1 矿区概述 1.1.1 矿区地理位置矿区地理位置 沁新煤矿位于山西省沁源县西部西部李元乡境内，东距沁源县城 17km。其 地理坐标为东经 11210101121225，北纬 363235363445。山西沁 新能源集团股份有限公司沁新煤矿经山西省工商行政管理局以 “（晋）名称变 核内【2009】第 001275 号”核准通知书，核准变更企业名称为：山西沁新能源 集团股份有限公司沁新煤矿。 根据山西省国土资源厅 2009 年 11 月 29 日对该矿登记的采矿许可证所划定 的开采范围，矿井井田由以下 19 个拐点坐标连线圈定： 1、 x=4050635.09 y=19608091.12 2、 x=4047444.29 y=19608091.14 3、 x=4047445.29 y=19607880.14 4、 x=4045341.28 y=19607890.15 5、 x=4045341.28 y=19607381.15 6、 x=4045729.28 y=19607381.15 7、 x=4045729.26 y=19605077.62 8、 x=4045461.26 y=19604951.15 9、 x=4045891.26 y=19604077.14 10、x=4045891.26 y=19603816.14 11、x=4046011.26 y=19603816.14 12、x=4046011.26 y=19603961.14 13、x=4046751.26 y=19603961.13 14、x=4046751.27 y=19604831.14 15、x=4047911.27 y=19604831.13 16、x=4047911.27 y=19604691.13 17、x=4048541.27 y=19604691.13 18、x=4048541.26 y=19603518.12 19、x=4050334.74 y=19603518.11 该井田为不规则的多边形，井田面积为 16.00km2，批准开采 1 号11 号煤 层。 2009 年山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室以晋煤重组办发 200982 号文“关于长治市沁源县煤矿企业兼并重组整合方案（部分）的批复” ， 批准山西沁新能源集团股份有限公司沁新煤矿为单独保留矿井，整合后矿井生 产能力提升至 1.5mt/a，井田面积 18.9369km2，批准开采 111 号煤层。山西 省工商行政管理局以 “（晋）名称变核内【2009】第 001275 号”核准通知书， 核准变更企业名称为山西沁新能源集团股份有限公司沁新煤矿。2009 年 11 月 29 日山西省国土资源厅为该矿新下发证号 c1400002009111220045579 采矿许可 证，批准开采 111 号煤层，生产规模 1.5mt/a，井田面积 18.9369km2，开采深 度+1349.92m+899.92m。 沁（源）洪（洞）公路从矿区北部通过，向东 17km 至沁源县城接汾 （阳）屯（留）二级公路及沁（沁源）沁（沁县）铁路，距太焦线沁县火 车站 76km, 距 309 国道张店镇 54km，距南同蒲铁路介休市 100km、平遥县城 105km，交通极为便利。 详见交通位置图 1-1。 图图 1-1 沁新矿交通位置示意图沁新矿交通位置示意图 1.1.2 矿区气候条件矿区气候条件 本区属大陆性气候，四季分明，昼夜温差较大。据沁源县 19881997 年观 测资料，年平均气温 8.6，最高气温可达 35.6（1995 年 7 月 5 日） ，最低气 温-25.8（1990 年 2 月 1 日） 。年平均降水量 634.0mm，年平均蒸发量为 1547.2mm，蒸发量大于降水量。结冰期为 10 月下旬至次年 3 月中旬，最大冻 土深度为 800mm（1993 年） 。夏、秋季多东南风，冬、春季多西北风，最大风 速 14m/s。 1.1.3 矿区的水文情况矿区的水文情况 本井田位于太岳山东源，属中、低山区。本区基本为基岩裸露区，但地层 多被植被覆盖。区内山高沟深，地形复杂，最高点在井田中部摇岭湾，高程 1423.6m，最低点位于井田东北部河床，高程 1152.0m，相对高差 271.60m。井 田内沟谷发育，并呈放射状展布。 本区属沁河水系，井田内无大的河流通过，东北部沟谷水流入狼尾河，西 南部沟谷水流入柏子河，均为季节性河流。井田内历年最高洪水位线 1149.5m，井口均位于洪水位线以上。 1.1.4 地震烈度地震烈度 根据山西省地震基本烈度区划图，本区地震烈度为 7 度。 1.1.5 电源电源 本矿井供电电源丰富，距矿井 4.5km 有南山 35kv 变电站，在公司内部 还建有沁新公司 35kv 变电站和公司矸石发电厂，沁新公司 35kv 变电所主要服 务于公司及沁