采矿工程毕业设计（论文）-平朔井工一矿2.4Mta新井设计（全套图纸）.pdf

中国矿业大学 2016 届本科生毕业设计 第 1 页 目目 录录 一般部分一般部分 1 矿区概述及井田地址特征矿区概述及井田地址特征 . 5 1.1 矿区概述矿区概述 . 5 1.1.1 矿区地理位置 . 5 1.1.2 地形及地貌 . 5 1.1.3 气候条件 . 6 1.1.4 水文情况 . 7 1.1.5 地震 . 8 1.2 井田地质特征井田地质特征 . 8 1.2.1 地层特征 . 8 1.2.2 地质构造 . 11 1.3 煤层特征煤层特征 . 14 1.3.1 4-1煤层 . 14 1.3.2 4-2煤层 . 14 1.3.3 9 煤层 . 14 1.3.4 11 煤层 . 14 1.3.5 瓦斯 . 14 1.3.6 煤的自燃性 . 15 1.3.7 煤尘的爆炸性 . 15 2 井田境界与储量井田境界与储量 . 16 2.1 井田境界井田境界 . 16 2.2 矿井储量计算矿井储量计算 . 16 2.2.1 矿井工业储量 . 17 2.2.2 矿井设计储量 . 19 2.2.3 矿井设计可采储量 . 19 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 . 21 3.1 矿井工作制度矿井工作制度 . 21 3.2 矿井生产能力及服务年限矿井生产能力及服务年限 . 21 4 井田开拓井田开拓 . 23 4.1 井田开拓的基本问题井田开拓的基本问题 . 23 4.1.1 井筒形式的确定 . 23 4.1.2 工业场地的位置和形状 . 25 4.1.3 开采带区的确定 . 25 4.1.4 运输大巷和井底车场的布置 . 25 4.1.5 方案比较 . 26 4.2 矿井基本巷道矿井基本巷道 . 31 4.2.1 井筒 . 31 中国矿业大学 2016 届本科生毕业设计 第 2 页 4.2.2 各种硐室 . 34 4.2.3 主要开拓巷道 . 35 5 准备方式准备方式 . 40 5.1 煤层的地址特征煤层的地址特征 . 40 5.1.1 带区的位置和形状 . 40 5.1.2 带区煤层特征 . 40 5.1.3 煤层顶底板情况 . 40 5.1.4 水文地质 . 40 5.1.5 地质构造 . 40 5.2 带区巷道布置及生产系统带区巷道布置及生产系统 . 41 5.2.1 准备方式的确定 . 41 5.2.2 采煤方法及工作面长度的确定 . 41 5.2.3 确定带区各种巷道尺寸、支护方式及通风方式 . 41 5.2.4 带区接替顺序 . 41 5.2.5 带区生产系统 . 41 5.2.6 带区各种巷道的掘进方法 . 42 5.2.7 带区生能力 . 42 5.3 带区车场选型设计带区车场选型设计 . 43 6 采煤方法采煤方法 . 44 6.1 采煤工艺方式采煤工艺方式 . 44 6.1.1 采煤方法的选择 . 44 6.1.2 回采工作面特征及参数 . 44 6.1.3 采煤工艺 . 45 6.1.4 综放工作面设备选型及配套 . 46 6.1.5 工作面端头支护及超前支护方式 . 53 6.1.6 各工艺过程应注意的事项 . 55 6.1.7 正规循环作业及技术经济指标 . 56 6.2 回采巷道布置回采巷道布置 . 58 6.2.1 回采巷道布置方式 . 59 6.2.2 回采巷道参数 . 59 7 井下运输井下运输 . 62 7.1 概述概述 . 62 7.1.1 矿井设计生产能力及工作制度 . 62 7.1.2 煤层及煤质 . 62 7.1.3 运输距离与辅助运输设计 . 62 7.1.4 运输设计的条件与汇总 . 62 7.1.5 矿井运输系统 . 63 7.2 带区运输设备选型带区运输设备选型 . 63 7.2.1 带区运输设备选型 . 63 7.2.2 带区运输设备选择 . 64 中国矿业大学 2016 届本科生毕业设计 第 3 页 7.2.3 带区辅助设备选择 . 66 7.3 大巷运输设备的选择大巷运输设备的选择 . 66 7.3.1 大巷运输设备选型的原则 . 66 7.3.2 胶带大巷运输设备选型 . 66 7.3.2 辅助运输大巷设备选择 . 67 8 矿井矿井提升提升 . 68 8.1 概述概述 . 68 8.2 主井提升主井提升 . 68 8.2.1 设备选型 . 68 8.2.2 运输能以验算 . 68 8.2.3 副井提升 . 69 9 矿井通风及安全矿井通风及安全 . 70 9.1.1 矿井概况 . 70 9.1.2 矿井通风系统的基本要求 . 70 9.1.3 矿井通风方式的确定 . 70 9.1.4 矿井通风方法的选择 . 71 9.1.5 带区通风系统的要求 . 72 9.1.6 带区通风系统 . 72 9.1.7 工作面通风方式及风向 . 72 9.1.8 矿井通风容易与困难时期确定 . 73 9.2 带区及全矿所需风量带区及全矿所需风量 . 74 9.2.1 采煤工作面实际需风量 . 74 9.2.2 备用工作面需风量 . 75 9.2.3 掘进工作面需风量 . 75 9.2.4 硐室需风量 . 76 9.2.5 其它巷道需风量 . 77 9.2.6 井下胶轮车需要风量 . 77 9.2.7 矿井总需风量 . 77 9.2.8 风量分配 . 78 9.3 全矿通风阻力的计算全矿通风阻力的计算 . 79 9.3.1 矿井通风总阻力计算原则 . 79 9.3.2 矿井最大最小阻力路线 . 79 9.3.3 矿井通风阻力计算 . 79 9.3.4 矿井通风总阻力 . 80 9.3.5 总等积孔 . 81 9.4 矿井通风设备选型矿井通风设备选型 . 82 9.4.1 主要通风机选型 . 82 9.4.2 电动机选型 . 84 9.5 防止特殊灾害的安全措施防止特殊灾害的安全措施 . 85 9.5.1 瓦斯管理措施 . 85 中国矿业大学 2016 届本科生毕业设计 第 4 页 9.5.2 煤尘的防治 . 85 9.5.3 预防井下火灾的措施 . 85 9.5.4 防水措施 . 86 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 . 87 参考文献参考文献 . 88 专题部分专题部分 矿山开采沉陷与地表移动规律矿山开采沉陷与地表移动规律 . 89 1 研究背景及意义研究背景及意义 . 89 1.1 研究背景 . 89 1.2 研究意义 . 89 2 国内外研究现状国内外研究现状 . 90 2.1 国内研究现状 . 90 2.2 国外研究现状 . 91 3. 开采引起的岩层移动开采引起的岩层移动 . 92 3.1 关键层理论 . 92 3.2 关键层理论解释上覆岩移动规律 . 92 3.3 岩层移动和破坏的形式 . 93 3.4 岩层移动破坏形成的“三带” . 94 4 地表移动规律及特征地表移动规律及特征 . 95 4.1 地表移动形式 . 95 4.2 移动盆地的形成 . 96 4.3 地表移动盆地的描述 . 96 5 开采沉陷常用控制方法开采沉陷常用控制方法 . 97 6 结论结论 . 99 参考文献参考文献 . 100 翻译部分翻译部分 英文原文英文原文 . 101 中文翻译中文翻译 . 111 致致 谢谢 . 119 中国矿业大学 2016 届本科生毕业设计 第 5 页 1 矿区概述及井田地址特征 1.1 矿区概述 1.1.1 1.1.1 矿区地理位置矿区地理位置 井工一矿位于平朔矿区中南部，行政区划隶属朔州市平鲁区管辖。地理坐标范围为： 东经 11217101122223.3，北纬 392510392829.4，其拐点坐标（矿区坐标） 见表 1-1，井田面积为 17.7 km 2。矿区内公路纵横，铁路贯穿，交通方便。区内有朔州市到 平鲁区的等级公路，外围有大运高速公路和北同浦铁路，并以支线与矿区相连（图 1-1） 。 表表 1 1- -1 1 井工一矿拐点坐标井工一矿拐点坐标 拐点号拐点号 X Y 拐点号拐点号 X Y 1 487010 4369516 16 487510 4368796 2 487038 4369493 17 487712 4368622 3 485896 4367661 18 487666 4368537 4 483869 4367694 19 487369 4368176 5 483861 4367195 20 488035 4367593 6 481701 4367230 21 488609 4368575 7 481579 4366482 22 489163 4371312 8 481889 4366517 23 486890 4371311 9 481869 4365928 24 486729 4371277 10 483839 4365895 11 483827 4365195 12 485839 4365162 13 485847 4365661 14 487028 4366900 15 486575 4366899 1.1.21.1.2 地形及地貌地形及地貌 平朔矿区北、东、西三面环山，中间为黄土丘陵。全区地形，北西高南东低。最高点 在羊圈村南，标高 1501m，最低点在七里河河床，标高为 1180m，标高大多位于 1250 1350m，相对高度 250m 左右。安家岭至光明队一带的山脉，为马关河与七里河的分水岭。 安家岭井工一矿位于矿区中南部，黄土分布较广，植被稀少，沟谷多呈树枝状分布，井田 中部有北西向沟谷七里河、罗家坪沟、马蹄沟、高家沟，井田南部有近东西向沟谷大路门 沟和下黑水沟。沟谷切割剧烈，切割深度一般 3050m，水土流失严重，沟谷两侧黄土近 于直立，形成典型的黄土高原地貌，局部地段河床或沟谷两侧有基岩出露。 中国矿业大学 2016 届本科生毕业设计 第 6 页 图图 1-1 矿区交通位置图矿区交通位置图 1.1.31.1.3 气候条件气候条件 本区气温较低， 年平均气温为 4.87.5 ， 绝对最高气温为 37.4 ， 最低为27.4 ， 一般日温差为 1825 。根据 20002010 年气象资料，月平均降水量为 36.51mm，月最 中国矿业大学 2016 届本科生毕业设计 第 7 页