A258采矿工程毕业设计（论文）-涡北煤矿1.5Mta新井设计 下载积分：50　资料编号： A258

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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。

一般部分为涡北煤矿1.50 Mt/a新井设计。涡北煤矿位于安徽省亳州市境内，东有京九铁路，西有濉阜铁路，交通便利。

井田走向长度约6 km，倾向长度约3.2 km，面积约19 km2。主采煤层为8号煤层，平均倾角为18°，平均厚度为9.0 m。

井田工业储量为191.87 Mt，可采储量为111.03 Mt，矿井服务年限为56.9 a。矿井正常涌水量为250 m3/h，最大涌水量

为280 m3/h。矿井绝对瓦斯涌出量为21.33 m3/min，属于低瓦斯矿井。

根据井田地质条件，提出四个技术上可行的开拓方案。方案一：立井三水平开拓上山开采，暗斜井延深；方案二：立井

三水平开拓上山开采，立井直接延深；方案三：立井两水平加辅助水平开拓上山开采，暗斜井延深；方案四：立井两水

平加辅助水平开拓上山开采，立井直接延深。通过技术经济比较，最终确定方案三为最优方案。一水平标高-650 m，二

水平标高-900 m，辅助水平-1000m。

设计首采区采用采区准备方式，工作面长度200 m，采用综采放顶煤采煤法，矿井年工作日为330 d，工作制度为“三八

制”。大巷采用胶带输送机运煤，辅助运输采用矿车运输。矿井通风方式为中央并列式。

专题部分题目为浅析预应力中空注浆锚索在沿空留巷中的应用以及发展前景。深井沿空留巷是提高采出率、煤层群卸压

开采，进而实施煤与瓦斯共采的关键技术。要经历两次工作面采动影响，加之深部巷道围岩变形具有高地压、大变形和

长期蠕变的特点，巷道维护较浅部沿空留巷更加困难。然而预应力中空注浆锚索的出现为巷道维护提供了新的可行性安

和全性都更好的支护方式和方法。本文以谢桥煤矿沿空留巷为工程背景，简述预应力中空注浆的发展历程以及在沿空留

巷中的应用，并指出其在应用过程中出现的问题，并对其在未来的发展趋势做出预测。

翻译部分题目：Control of gas emissions in underground coal mines。底板煤层的瓦斯抽放控制

目    录

1 矿区概述及井田地质特征 1

1.1矿区概述 1

1.1.1地理位置与交通 1

1.1.2地形地貌 1

1.1.3河流及水体 1

1.1.4气候 2

1.1.5自然地震 2

1.1.6矿区内工农业生产、建筑材料等概况 2

1.1.7区域电源 2

1.2井田地质特征 3

1.2.1地层 3

1.2.2井田地质构造 5

1.2.3水文地质条件 6

1.3煤层特征 8

1.3.1煤层 8

1.3.2煤层顶底板 9

1.3.3煤质及工业用途 10

1.3.4瓦斯 11

1.3.5煤尘 12

1.3.6煤的自燃 12

1.3.7地温 12

2 井田境界和储量 13

2.1井田境界 13

2.1.1井田范围 13

2.1.2开采界限 13

2.1.3井田尺寸 13

2.2矿井工业储量 14

2.2.1地质资源储量 14

2.2.2工业资源/储量 15

2.3矿井可采储量 16

2.3.1安全煤柱留设原则 16

2.3.2矿井永久保护煤柱损失量 16

2.3.3矿井可采储量 17

3 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服务年限 19

3.2.4井型校核 20

4 井田开拓 21

4.1井田开拓的基本问题 21

4.1.1确定井筒形式、数目、位置及坐标 21

4.1.2工业场地的位置 22

4.1.3阶段划分及开采水平的确定 23

4.1.4主要开拓巷道 23

4.1.5矿井开拓延深 23

4.1.6方案比较 23

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 29

4.2.3主要开拓巷道 37

5 准备方式—采区巷道布置 40

5.1煤层地质特征 40

5.1.1采区位置 40

5.1.2采区煤层特征 40

5.1.3煤层顶底板岩石构造情况 40

5.1.4水文地质 40

5.1.5主要地质构造 40

5.1.6地表情况 40

5.2采区巷道布置及生产系统 41

5.2.1采区范围及区段划分 41

5.2.2煤柱尺寸的确定 41

5.2.3采煤方法及首采工作面工作面长度的确定 41

5.2.4确定采区各种巷道的尺寸、支护方式 41

5.2.5采区巷道的联络方式 41

5.2.6采区接替顺序 42

5.2.7采区生产系统 42

5.2.8采区内巷道掘进方法 42

5.2.9采区生产能力及采出率 45

5.3采区车场选型设计 47

6 采煤方法 48

6.1采煤工艺方式 48

6.1.1采区煤层特征及地质条件 48

6.1.2确定采煤工艺方式 48

6.1.3回采工作面参数 48

6.1.4回采工艺及设备 49

6.1.5回采工作面支护方式 51

6.1.6端头支护及超前支护方式 53

6.1.7各工艺过程注意事项 54

6.1.8回采工作面正规循环作业 55

6.2回采巷道布置 58

6.2.1回采巷道布置方式 58

6.2.2回采巷道参数 58

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和数据 61

7.1.2运输距离和货载量 61

7.1.3矿井运输系统 61

7.2采区运输设备选择 62

7.2.1设备选型原则 62

7.2.2采区运输设备的选型 62

7.3大巷运输设备选择 63

7.3.1运输大巷设备选择 63

7.3.2辅助运输大巷设备选择 63

8 矿井提升 66

8.1概述 66

8.2主副井提升 66

8.2.1主井提升 66

8.2.2副井提升 68

9 矿井通风及安全 70

9.1矿井地质、开拓、开采概况 70

9.1.1矿井地质概况 70

9.1.2开拓方式 70

9.1.3开采方法 70

9.1.4变电所、充电硐室、火药库 70

9.1.5工作制、人数 70

9.2矿井通风系统的确定 71

9.2.1矿井通风系统的基本要求 71

9.2.2矿井通风方式的选择 71

9.2.3矿井通风方法的选择 72

9.2.4采区通风系统的要求 72

9.2.5工作面通风方式的确定 73

9.1.6回采工作面进回风巷道的布置 73

9.3矿井风量计算 74

9.3.1矿井风量计算方法概述 74

9.3.2回采工作面风量计算 74

9.3.3掘进工作面风量计算 76

9.3.4硐室需要风量的计算 76

9.3.5其他巷道所需风量 76

9.3.6矿井总风量计算 76

9.3.7风量分配 77

9.4矿井通风阻力 78

9.4.1确定矿井通风容易时期和困难时期 78

9.4.2矿井通风容易时期和困难时期的最大阻力路线 81

9.4.3矿井通风阻力计算 81

9.4.4矿井通风总阻力 81

9.4.5矿井总风阻及总等积孔 82

9.5矿井通风设备选型 84

9.5.1通风机选择的基本原则 84

9.5.2通风机风压的确定 84

9.5.3电动机选型 86

9.5.4矿井主要通风设备的要求 87

9.5.5对反风装置及风硐的要求 87

9.6特殊灾害的预防措施 88

9.6.1预防瓦斯和煤尘爆炸的措施 88

9.6.2预防井下火灾的措施 88

9.6.3防水措施 88

10 设计矿井基本技术经济指标 89

参考文献 90

专题部分 91

浅析预应力中空注浆锚索在沿空留巷中的应用以及发展前景 91

1绪论 91

1.1问题的提出与研究意义 91

1.2国内外研究现状 92

2中空注浆锚索的结构以及施工方式 93

2.1中空注浆锚索结构 93

2.2直径22mm中空注浆锚索施工工艺 94

3中空注浆锚索的作用机理以及采用添加剂的必要性 95

3.1中空注浆锚索的作用机理 95

3.2使用添加剂的必要性 96

4沿空留巷围岩结构及围岩应力分布和采空区顶板的运动规律 96

4.1沿空留巷围岩结构 96

4.2沿空留巷围岩应力分布 97

4.3留巷侧采空区顶板的运动规律 99

5预应力中空注浆锚索在沿空留巷采前加固中的应用 100

5.1采前轨道顺槽的喷注浆加固 100

5.2预充填区顶板加固 104

5.3巷道辅助加强支护方案 106

5.4回风立眼上部硐室煤柱的加固 107

6巷道围岩变形规律实测 109

6中空注浆锚索在应用中体现出的优势和劣势以及其今后的发展趋势 110

6.1中空注浆锚索具有以下优势： 110

6.2中空注浆锚索存在的问题 111

6.3对预应力中空注浆锚索发展趋势的预测 111

翻译部分（英文原文） 114

CONTROL OF GAS EMISSIONS IN UNDERGROUND COAL MINES 114

1. INTRODUCTION 115

2. PREDICTION OF GAS EMISSIONS 116

2.1.Prediction for preciously disturbed conditions 117

2.2.Prediction for preciously undisturbed conditions 118

中文译文 119

底板煤层的瓦斯抽放控制 119

摘要 119

1前言 119

2瓦斯的泄出的预报 120

2.1 起先扰动情况下的预报 121

2.2起先未扰动情况下的预报 121

致  谢 122

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