作品包括：

Word版说明书1份，共150页，约72000字

专题报告一份

外文翻译一份

CAD版本图纸，共5张

摘    要

本设计包括三个部分：一般部分、专题部分和翻译部分。

一般部分为开元煤矿1.8 Mt/a新井设计，共分10章：1.矿区概述及井田地质特征；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—采区巷道布置；6.采煤方法；7.井下运输；8.矿井提升；9.矿井通风与安全技术；10.矿井基本技术经济指标。

开元煤矿位于山西省晋中市境内，井田南部有石太铁路和太旧高速公路，交通十分便利。井田走向（东西）长平均约5 km，倾向（南北）长平均约5.5 km，井田水平面积为27.5 km2。主采煤层两层，即9号和15下号煤层，平均倾角8°，厚约3.78 m和1.8 m。井田地质资源/储量为220.11 Mt，工业资源/储量为217.91 Mt，可采资源/储量156.68 Mt，矿井服务年限为67.0a。井田地质条件简单。表土层平均厚度40 m；矿井正常涌水量为140 m3/h，最大涌水量为220 m3/h；煤层硬度系数f=2.3，煤质为瘦煤、贫煤；矿井相对瓦斯涌出量为6.69 m3/t，绝对瓦斯涌出量24.67m3/min，属低瓦斯矿井；煤层无自然发火倾向，为Ш类不易自燃煤层；煤尘无爆炸危险。

矿井采用双立井单水平开拓，采用中央分列式通风。一矿一面，采煤方法为走向长壁采煤法。煤炭运输采用胶带运输，辅助运输采用轨道运输。

矿井年工作日为330 d，每天净提升时间16 h。矿井工作制度为：实行“三八”制。

专题部分题目是区段煤柱的理论计算方法。

    翻译部分是一篇关于致密多孔介质中气体视渗透率的有效联系的论文，英文原文题目为：Effective Correlation of Apparent Gas Permeability in Tight Porous Media。

关键词：开元煤矿；立井开拓；采区布置；中央并列式；双巷布置；低瓦斯

目    录

一般部分

1 矿区概述及井田地质特征 1

1.1井田概况 1

1.1.1交通位置 1

1.1.2地形地貌 1

1.1.3气象 2

1.1.4地震 2

1.1.5电源条件 2

1.1.6水文情况 2

1.1.7水源条件 2

1.1.8矿区工农业生产概况 2

1.2地质特征 2

1.2.1地层 2

1.2.2地质构造 4

1.2.3水文地质条件 7

1.3煤层特征 8

1.3.1煤层 8

1.3.2煤质 9

1.3.3瓦斯、煤尘及煤自然和地温 9

2 井田境界和储量 11

2.1井田境界 11

2.1.1井田境界划分的原则 11

2.1.2井田境界 11

2.2井田勘探 11

2.2.1井田勘探工作 11

2.2.2钻孔测量工作 13

2.3矿井工业储量 14

2.3.1地质资源储量 14

2.3.2矿井地质储量计算 15

2.3.3矿井工业储量计算 16

2.4矿井可采储量 16

2.4.1井田边界保护煤柱 17

2.4.2工业广场保护煤柱 17

2.4.3断层保护煤柱 18

2.4.4井筒保护煤柱 18

2.4.5大巷保护煤柱 18

2.4.6矿井可采储量 19

2.4.7分煤层与分采区计算可采储量 19

3 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 21

3.2矿井设计生产能力及服务年限 21

3.2.1确定依据 21

3.2.2矿井设计生产能力 21

3.2.3矿井服务年限 21

3.2.4井型校核 22

4 井田开拓 23

4.1井田开拓的基本问题 23

4.1.1确定井筒形式、数目、位置 23

4.1.2工业场地的位置 25

4.1.3开采水平的确定及采区划分 25

4.1.4主要开拓巷道 25

4.1.5矿井开拓延深方案及阶段划分 26

4.2矿井基本巷道 31

4.2.1井筒 31

4.2.2井底车场 31

4.2.3主要开拓巷道 32

5 准备方式—采区巷道布置 37

5.1煤层地质特征 37

5.1.1采区位置及范围 37

5.1.2采区煤层特征 37

5.1.3地质构造 37

5.1.4顶底板特性 37

5.1.5水文地质 37

5.2采区巷道布置及生产系统 37

5.2.1采区走向长度的确定 37

5.2.2确定区段斜长和区段数目 38

5.2.3煤柱尺寸的确定 38

5.2.4采区上、下山布置 39

5.2.5区段平巷的布置 39

5.2.6采区内工作面的接替顺序 39

5.2.7采区通风、运输及其它系统 39

5.2.8采区内各种巷道的掘进方法 40

5.2.9采区生产能力 41

5.2.10采区采出率 41

5.3采区车场及主要硐室 43

5.3.1采区上部车场选型 43

5.3.2采区下部车场选型 43

5.3.3采区主要硐室 43

6 采煤方法 45

6.1采煤工艺方式 45

6.1.1采区煤层特征及地质条件 45

6.1.2确定采煤工艺方式 45

6.1.3回采工作面长度的确定 45

6.1.4回采工作面的推进方向和推进度 46

6.1.5落煤方法 46

6.1.6采煤机进刀方式 46

6.1.7推移刮板输送机方式 47

6.1.8工艺流程 47

6.1.9支架与采煤机联动的自动化控制方式 48

6.2设备 48

6.3顶板管理 51

6.3.1支护设计 51

6.3.2端头支护及超前支护 53

6.3.3各工艺过程注意事项 53

6.3.4工作面顶板管理 55

6.3.5回采工作面正规循环作业 56

6.3.6吨煤成本 58

6.4回采巷道布置 59

6.4.1回采巷道布置方式 59

6.4.2回采巷道参数 60

7 井下运输 62

7.1概述 62

7.1.1井下运输设计的原始条件和数据 62

7.1.2矿井运输系统 62

7.1.3矿井运输设备选型应遵循以下原则 62

7.2采区运输设备的选择 62

7.2.1工作面运煤设备的选型 62

7.2.2采区辅助运输设备的选型与设计 65

7.2.3运输设备能力验算 67

8 矿井提升 69

8.1概述 69

8.2主副井提升设备选型 69

8.2.1已知原始条件和数据 69

8.2.2主井提升设备的选型 69

8.2.3副井提升设备的选择 71

9 矿井通风及安全 74

9.1矿井概况 74

9.2矿井通风系统和通风方式 74

9.2.1矿井通风系统的基本要求 74

9.2.2矿井通风系统的选择 75

9.2.3矿井主扇工作方式的选择 77

9.2.4采区通风 77

9.2.5工作面通风 79

9.2.6回采工作面进回风巷道的布置 79

9.2.6通风构筑物 80

9.3风量计算及分配 80

9.3.1配风的原则和方法 80

9.3.2总风量的计算 80

9.3.3风量分配 84

9.4矿井通风阻力的计算 84

9.5通风机选型 91

9.5.1选择风机的基本原则及技术资料 91

9.5.2矿井自然风压 92

9.5.3风机风量及风机选型 93

9.5.4电动机的选择 94

9.5.5对矿井主要通风设备的要求 95

9.5.6对反风、风硐的要求 96

9.6矿井灾害防治措施 96

9.6.1瓦斯管理措施 96

9.6.2煤尘的防治 96

9.6.3防火 97

9.6.4防水 97

10 设计矿井基本技术经济指标 98

参考文献 99

专题部分

区段煤柱的理论计算方法 100

1前言 100

2国内外研究概况、水平和发展趋势 101

3区段煤柱的力学状态及位置确定 103

3.1沿空掘巷的最佳位置 103

3.2沿空煤体边缘应力分布 103

3.3沿空煤体力学状态分析 103

4区段煤柱宽度的确定 110

4.1平面应变下的SMP准则 110

4.2煤柱塑性区宽度计算 112

4.3煤柱弹性区宽度计算 116

5结论 118

英文原文

Effective Correlation of Apparent Gas Permeability in Tight Porous Media 120

1. Introduction 120

2. Correlation of the Rarefaction Coefficient 121

3. Derivation of the Apparent Gas Permeability Equation 125

4. Correlation of the Klinkenberg Gas Slippage Factor 126

5. Conclutions 129

中文译文

致密多孔介质中气体视渗透率的有效联系 130

1引言 130

2膨胀率的相互关系 131

3视渗透率方程的推导 134

4克林伯格气体滑动系数的相互关系 135

5结论 136

致    谢 139

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