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Word版说明书1份，共144页，约78000字

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摘要

一般部分针对张双楼矿井进行了井型为1.8Mt/a的新井设计。张双楼矿井位于江苏省徐州市境内，井田走向长约9.52km，倾向长约3.27km，面积约32.06km2。主采煤层为9煤，平均倾角20°，平均厚度5.8m。井田工业储量为267.74Mt，可采储量173.19Mt，矿井服务年限为74a。矿井正常涌水量为294m3/h，最大涌水量为453m3/h；矿井相对瓦斯涌出量为1.64m3/t，属低瓦斯矿井。

根据井田地质条件，设计采用立井两水平（暗斜井延深）开拓方式，井田采用全采区式布置方式，共划分为十个采区，轨道大巷、运输大巷皆为岩石大巷，布置在9煤层底板岩层中。由于本矿井为低瓦斯矿井，故采用中央并列式为主要通风方式，另掘西风井辅助通风。

针对首采区西二采区采用了采区准备方式，采用两翼对角式开采，共分为11个区段，并进行了运煤、通风、运料、排矸、供电系统设计。

针对9201工作面进行了采煤工艺设计。该工作面煤层平均厚度为5.6m，平均倾角19°，直接顶为砂质泥岩，老顶为泥岩。工作面采用长壁综采放顶煤一次采全高采煤法。采用双滚筒采煤机割煤，往返一次割两刀。采用“四六制”工作制度，截深0.8m，每天六个循环，循环进尺4.8m，月推进度144m。

大巷采用胶带输送机运煤，辅助运输采用直流架线式电机车牵引固定箱式矿车。主井采用两套带平衡锤的12t箕斗提煤，副井采用多绳摩擦式提升机提升，装备一套标准罐笼。

专题部分题目为《综采工作面的瓦斯涌出规律及瓦斯涌出量的预测》，本文较系统的论述了煤层瓦斯的赋存状态与煤对瓦斯的吸附作用以及煤层瓦斯运移的基本规律，通过资料的收集、整理和分析，总结了综采工作面瓦斯浓度分布、采空区瓦斯流动及其浓度分布规律。

翻译部分题目为《Efficient mine microseismic monitoring》，主要介绍了高效矿井微震监测方案的重要问题。

关键词：张双楼矿井； 立井两水平； 采区布置； 综采放顶煤； 中央并列式； 软岩巷道； 瓦斯涌出规律； 瓦斯涌出量； 微震监测

 目    录

一般部分

1   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 矿区的气候条件 1

1.1.3 矿区的水文情况 1

1.2井田地质特征 2

1.2.1煤系地层 2

1.2.2井田地质构造 3

1.2.3 水文地质特征 5

1.3 煤层特征 6

1.3.1 煤层埋藏条件及风化氧化 6

1.3.2 煤层特征及围岩性质 6

1.3.3 煤的特征 6

1.3.4瓦斯，煤尘及自燃 9

2 井田境界和储量 11

2.1 井田境界 11

2.2 矿井工业储量 11

2.3 矿井可采储量 12

3 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 15

3.1 矿井工作制度 15

3.2 矿井设计生产能力及服务年限 15

3.2.1 矿井设计生产能力 15

3.2.2 井型校核 15

4 井田开拓 17

4.1井田开拓的基本问题 17

4.1.1 井筒形式的确定 17

4.1.2 井筒位置的确定采（带）区划分 19

4.1.3 工业场地的位置 20

4.1.4 开采水平的确定 20

4.1.5 矿井开拓方案比较 20

4.2 矿井基本巷道 26

4.2.1井筒 26

4.2.2 开拓巷道 28

4.2.3井底车场及硐室 28

5 准备方式——采区巷道布置 34

5.1 煤层地质特征 34

5.1.1 采区位置 34

5.1.2 采区煤层特征 34

5.1.3 煤层顶底板岩石构造情况 34

5.1.4 水文地质 34

5.1.5 地质构造 34

5.1.6 地表情况 34

5.2 采区巷道布置及生产系统 34

5.2.1 确定采区各种巷道的尺寸、支护方式及通风方式 34

5.2.2 煤柱尺寸的确定 35

5.2.3 采区巷道的联络方式 35

5.2.4 采区接替顺序 35

5.2.5 采区生产系统 35

5.2.6 采区内巷道掘进方法 36

5.2.7 采区生产能力及采出率 36

5.3 采区车场及主要硐室 37

5.3.1 确定采区车场形式 37

5.3.2 采区主要硐室布置 38

6 采煤方法 41

6.1采煤工艺方式 41

6.1.1 采区煤层特征及地质条件 41

6.1.2 确定采煤工艺方式 41

6.1.3 回采工作面参数 42

6.1.4 回采工作面破煤、装煤方式 42

6.1.5 回采工作面支护方式 46

6.1.6 端头支护及超前支护方式 49

6.1.7 各工艺过程注意事项 50

6.1.8 回采工作面正规循环作业 51

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 57

7.1 概述 57

7.1.1 井下运输设计的原始条件和数据 57

7.1.2 矿井运输系统 57

7.2 采区运输设备选择 57

7.2.1 工作面及运输平巷运输设备的选择 57

7.2.2 采区辅助运输设备的选择 57

7.3 大巷运输设备选择 60

7.3.1 轨道大巷运输设备的选择 60

7.3.2 运输大巷运输设备的选择 62

8 矿井提升 64

8.1 概述 64

8.2 主副井提升 64

8.2.1 主井提升 64

8.2.2 副井提升 66

9 矿井通风及安全技术 67

9.1 矿井通风系统选择 67

9.1.1 矿井概况 67

9.1.2 矿井通风系统的基本要求 67

9.1.4 主要通风机的工作方式的确定 68

9.1.5 采区通风方式的选择 69

9.1.6 工作面通风方式 70

9.1.7 回采工作面进回风巷道的布置 70

9.2 采区及全矿所需风量 71

9.2.1 采煤工作面所需风量计算： 71

9.2.2 备用工作面风量的计算 72

9.2.3 掘进工作面所需风 72

9.2.4 其他用风巷道的需要风量计算 73

9.2.5 矿井总风量计算 74

9.2.6 确定采区及全矿的风量分配并确定矿井所需总风量 74

9.3 全矿通风阻力的计算 75

9.3.1 矿井通风总阻力计算原则 75

9.3.2 通风容易时期和困难时期的确定 75

9.3.3 矿井通风阻力计算 78

9.3.4 矿井总风阻等积孔计算 81

9.4 通风机选型 82

9.4.1 确定风机设计工况点 82

9.4.2 对矿井通风设备要求： 85

9.5 防止特殊灾害的安全措施 85

9.5.1 瓦斯管理措施 85

9.5.2 煤尘的防治 86

9.5.3 火的防治 86

9.5.4 水的防治 86

9.5.5 其他安全措施 87

9.5.6 避灾线路 87

10 设计矿井基本技术经济指标 88

参考文献 90

专题部分

综采工作面的瓦斯涌出规律及瓦斯涌出量的预测 92

0 引言 92

1 煤层瓦斯赋存及其流动理论 93

1.1 煤层瓦斯的赋存 93

1.1.1煤中瓦斯的赋存状态 93

1.1.2煤的吸附理论 94

1.1.3影响煤层瓦斯含量的主要因素 94

1.2 瓦斯在煤层中运移到基本规律 95

1.2.1 瓦斯在煤层中的运移及流动 96

1.2.2 瓦斯在煤层中运移的基本参数 97

2综采工作面瓦斯涌出基本规律的研究 98

2.1综采工作面瓦斯来源分析 98

2.2 综采工作面瓦斯浓度分布规律 99

2.2.1采面瓦斯浓度沿倾向长方向的分布 100

2.2.2采面瓦斯浓度沿走向方向的分布 100

2.3采空区瓦斯浓度分布规律 100

2.3.1沿采空区长度方向瓦斯浓度变化规律 100

2.3.2沿采空区垂直高度方向瓦斯浓度的变化规律 101

2.3.3沿工作面宽度方向采空区瓦斯浓度变化规律 101

2.4涌出源瓦斯涌出基本规律 101

2.4.1综采工作面瓦斯涌出特征 101

2.4.2煤壁瓦斯涌出特征及规律 102

2.5瓦斯涌出量及其主要影响因素 103

2.5.1瓦斯涌出量概念 103

2.5.2影响瓦斯涌出的主要因素概述 103

3综采工作面瓦斯涌出量预测方法 105

3.1传统的瓦斯涌出量预测方法 105

3.1.1 统计预测法 105

3.1.2 煤层瓦斯含量法 105

3.1.3 分源预测法 106

3.2 预测基础参数的测定方 106

3.2.1 煤壁瓦斯涌出量预测参数的测定方法 106

3.2.2落煤瓦斯涌出量预测参数的测定方法 108

4 结论 109

翻译部分

英文原文 112

中文译文 123

致  谢 131

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