T441采矿工程毕业设计（论文）-城郊煤矿3.0Mta新井设计 下载积分：50　资料编号： T441

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Word版说明书1份，148页，约75000字

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摘  要

本设计包括三个部分：一般部分、专题部分和翻译部分。

一般部分为永煤集团城郊煤矿300万t/a新井设计。全篇共分为十个部分：矿井概况及井田地质特征、井田境界及储量、矿井工作制度、设计生产能力及服务年限、井田开拓、准备方式、采煤方法、井下运输、矿井提升、矿井通风与安全和矿井主要经济技术指标。

城郊矿位于河南省永城市境内。井田南北长约12km，东西宽约11km，勘探面积约103km2。井田内可采煤层为二2煤层，其赋存稳定，平均厚度3.5m，煤层最小倾角4°，最大倾角15°，平均倾角为8°。井田内工业储量为4.4855亿t，可采储量为3.3059亿t。矿井平均涌水量为180～220 m3/h，井田中各煤层沼气含量一般小于0.5cm3/g，属低沼气矿井。各煤层均无煤尘爆炸危险。各煤层均属不自燃发火煤层；地温一般低于30℃。

城郊煤矿年设计生产能力为300万t/a，服务年限为78.7年。采用立井开拓，石门暗斜井延深的开拓方式。工作制度为“三八”制。第一水平标高为－500m，第二水平标高为-860m。矿井采用综合机械化采煤法，一次采全高。

矿井布置两个综采工作面，面长200m。煤炭通过胶带输送机运输。矿井通风方式为分区域式通风。

专题部分：专题题目为“深井软岩巷道支护原理与技术”。

翻译部分：翻译题目为“巷道锚杆支护设计视为均质结构的数值方法” 。

关键词：立井；暗斜井；带区；胶带运输；分区域式

目    录

一般部分

1  矿井概述及井田地质特征 1

1.1矿区概述 1

1.1.1矿区地理位置与交通 1

1.1.2地形地貌 1

1.1.3主要河流 2

1.2井田地质特征 2

1.2.1井田勘探程度及地质报告的审批情况 2

1.2.2井田地层与地质构造 4

1.2.3水文地质条件 5

1.3煤层特征 7

1.3.1煤层埋藏条件 7

1.3.2煤层围岩性质 8

1.3.3煤的特征 8

1.3.4其它开采地质条件 9

2  井田境界与储量 10

2.1井田境界 10

2.1.1井田范围 10

2.1.2井田尺寸 10

2.2矿井工业储量计算 10

2.2.1储量计算依据 10

2.2.2矿井地质资源量 10

2.2.3矿井工业储量计算 11

2.3矿井可采储量 11

2.3.1安全煤柱留设原则 11

2.3.2矿井永久保护煤柱损失量 12

2.3.3矿井可采储量 14

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矿井设计生产能力及服务年限确定依据 15

3.2.2矿设计生产能力 15

3.2.3矿井服务年限 15

3.2.4井型校核 16

4  井田开拓 17

4.1井田开拓的基本问题 17

4.1.1确定井筒形式、数目、位置及坐标 17

4.1.2工业场地的位置、形状和面积 19

4.1.3阶段划分及开采水平的确定 19

4.1.4运输大巷和井底车场的布置 20

4.1.5矿井开拓延伸方案 20

4.1.6  开采顺序 21

4.1.7方案比较 21

4.2  矿井基本巷道 29

4.2.1  井筒 29

4.2.2  井底车场及硐室 30

4.2.3  主要开拓巷道 32

4.2.4  巷道支护 33

5  准备方式——带区巷道布置 39

5.1煤层地质特征 39

5.1.1带区位置 39

5.1.2带区煤层特征 39

5.1.3煤层顶底板岩石构造情况 39

5.1.4水文地质 39

5.1.5地质构造 39

5.1.6地表情况 39

5.2带区巷道布置及生产系统 39

5.2.1带区准备方式的确定 39

5.2.2带区巷道布置 40

5.2.3带区生产系统 40

5.2.4带区生产能力及采出率 41

5.3带区车场选型计算 43

5.3.1带区车场的形式 43

5.3.2带区车场的调车方式 43

5.3.3带区主要硐室布置 43

6 采煤方法 45

6.1采煤工艺方式 45

6.1.1带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回采工作面参数 45

6.1.4回采工艺及工作面设备选型 46

6.1.5采煤工作面支护方式 49

6.1.6端头支护及超前支护方式 51

6.1.7各工艺过程注意事项 52

6.1.8回采工作面正规循环作业 53

6.2回采巷道布置 56

6.2.1回采巷道布置方式 56

6.2.2回采巷道参数 56

7 井下运输 61

7.1概述 61

7.1.1井下运输设计的原始条件与数据 61

7.1.2运输距离和货载量 61

7.1.3井下运输系统 61

7.2带区运输设备选型 62

7.2.1设备选型原则 62

7.2.2带区运输设备的选型及能力验算 62

7.3大巷运输设备选型 65

7.3.1运煤设备 65

7.3.2辅助运输设备选择 65

8 矿井提升 68

8.1矿井提升概述 68

8.2主副井提升 68

8.2.1主井提升 68

8.2.2副井提升 70

9 矿井通风及安全 73

9.1矿井通风系统选择 73

9.1.1矿井概述 73

9.1.2矿井通风系统的确定 73

9.1.3带区通风系统的确定 75

9.1.4矿井通风容易与困难时期的确定 76

9.2带区及全矿所需风量 81

9.2.1采煤工作面实际需风量 81

9.2.2掘进工作面实际需风量 82

9.2.3硐室需风量 83

9.2.4其它巷道需风量 84

9.2.5矿井所需总风量 84

9.2.6风量分配及风速验算 84

9.3全矿通风阻力的计算 85

9.3.1矿井通风总阻力计算原则 85

9.3.2矿井最大阻力路线 85

9.3.3矿井通风阻力计算 86

9.3.4矿井通风总阻力 87

9.4矿井通风设备选型 88

9.4.1主要通风机选型 88

9.4.2电动机选型 91

9.4.3主要通风机附属装置 91

9.5防治特殊灾害的安全措施 92

9.5.1预防瓦斯灾害的措施 92

9.5.2预防煤尘灾害的措施 92

9.5.3预防井下火灾的措施 93

9.5.4预防井下水灾的措施 94

10 设计矿井基本技术经济指标 95

参考文献 97

专题部分

深井软岩巷道支护原理与技术 98

1  绪论 98

1.1研究意义 98

1.2国内外研究概况 98

1.2.1软岩巷道工程支护理论的研究现状 98

1.2.2软岩巷道支护技术研究现状 100

2  深井软岩巷道控制原理与技术 103

2.1深井软岩巷道变形破坏特点和规律 103

2.2软岩巷道的典型破坏形式 103

2.3软岩巷道支护困难原因分析 104

2.4软岩巷道支护原理和原则 105

2.4.1软岩巷道支护原则 105

2.4.2软岩巷道支护原理 106

2.5软岩巷道常用的支护技术 107

参考文献 109

翻译部分

英文原文

A numerical approach for design of bolt-supported tunnels regarded as homogenized structures 110

1. Introduction 110

2. The bolted tunnel as a homogenized medium 111

3. Homogenized elastic moduli 114

4. Elastoplastic constitutive equations for the homogenized medium 115

4.1. Macroscopic strength criterion 115

4.2. Elastic plastic constitutive equations 116

5. The case of Drucker–Prager rock matrix 116

5.1. Explicit formulation of the constitutive relationship 116

5.2. Numerical implementation 118

6. Finite element analysis: geometry model and basic assumptions 120

7. Conclusion 121

References 123

中文译文

巷道锚杆支护设计视为均质结构的数值方法 124

1.前言 124

2.均质锚固巷道 124

3.均质弹性模量 127

4.均质弹塑性本构方程 127

4.1宏观强度准则 127

4.2弹塑性本构方程 128

5. Drucker–Prager岩石基质 129

5.1明确制定的本构关系 129

5.2数值实现 130

6.有限元分析：几何模型和基本假设 132

7.总结 133

参考文献 134

致  谢 135

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