A772采矿工程毕业设计（论文）-钱营孜矿2.4Mta新井设计 下载积分：200　资料编号： A772

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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。

一般部分为钱营孜矿2.4 Mt/a新井设计。一般部分共包括 10 章：1、矿区概述及井田地质特征；2、井田境界与储量；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、矿井通风及安全；10、设计矿井基本技术经济指标。

钱营孜矿位于安徽省宿州市西南。井田走向长度约为7.30 km，倾斜长度约为5.18 km，煤层平均倾角为12.8°，井田水平面积约为37.84 km2，主采煤层为32煤层，平均厚度为5.28 m。地质条件较为简单。

井田工业储量为277.91 Mt，矿井可采储量187.85 Mt。矿井设计生产能力为2.40 Mt/a，矿井服务年限为55.91 a，第一水平服务年限为41.76 a。矿井正常涌水量434 m3/h，最大涌水量为885 m3/h。矿井相对瓦斯涌出量平均为8.5 m3/t，属于高瓦斯矿井。

井田开拓方式为立井两水平上下山开拓，二水平采用暗斜井延深方式。一水平标高为-580 m，二水平标高为-760 m。大巷采用胶带输送机运煤，辅助运输采用蓄电池电机车牵引固定矿车。

针对32煤层的首采区采用了采区准备方式，分别划分了3个回采工作面，并进行了运煤、运料、通风、排水、排矸、供电系统设计。针对32401工作面进行了采煤工艺设计。该工作面煤层平均厚度为5.28 m，平均倾角11.1°。矿井年工作日为330 d，工作制度为“四六”制，工作面采用大采高一次采全厚的综采工艺。采用双滚筒采煤机割煤，往返一次割两刀。截深0.8 m，每天割六刀煤，每天进尺4.8 m，月进度144 m。

专题部分题目是固体充填采煤液压支架支护参数设计理论研究。基于固体充填采煤围岩变形及控制特征，给出了充填采场围岩移动的临界状态判别方法，定性分析了充填采煤液压支架工作阻力的影响参数，建立了充填采煤液压支架工作阻力设计的流程方法模型，结合翟镇矿固体充填采煤工程案例，对液压支架工作阻力设计流程进行验证。

翻译部分主要内容是弹塑性岩体中相邻两个充填采场的应力状态评估，呈现了用于评估弹塑性岩体（弹塑性模型）的两个相邻充填采场特性的数值模拟的主要结果。这些模拟提供了依次建造的两个充填采场内的应力的评估方法，也提供了在第二采场建造期间，第一个充填采场的应力路径、岩墙位移和水平张力的评估方法。其英文题目为：Evaluation of the stress state in two adjacent backfill stopes within an elasto-plastic rock mass。

关键词：钱营孜矿；立井两水平；采区布置；固体充填采煤液压支架；工作阻力设计流程；弹塑性岩体，应力状态评估 

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  交通位置 1

1.1.2  地形与河流 1

1.1.3  气候与气象 2

1.1.4  地震烈度 2

1.1.5  矿区经济状况 2

1.1.6  水源与电源 2

1.2  井田地质特征 2

1.2.1  区域构造 2

1.2.2  井田地层 4

1.2.3  井田构造 6

1.2.4  煤层 6

1.2.5  煤质 11

1.2.6  煤层顶底板 13

1.2.7  煤的物理性质及宏观煤岩特性 13

1.2.8  水文地质 14

1.2.9  其他开采技术条件 15

2  井田境界与储量 16

2.1  井田境界 16

2.1.1  井田境界划分的原则 16

2.1.2  开采界限 16

2.1.3  井田尺寸 16

2.2  矿井工业储量 16

2.2.1  构造类型 16

2.2.2  地质资源储量 16

2.2.3  矿井工业储量计算 18

2.3  矿井设计储量 19

2.3.1  井田边界保护煤柱 19

2.3.2  断层保护煤柱 20

2.3.3  防水保护煤柱 20

2.3.4  矿井设计储量计算 20

2.4  矿井可采储量 21

2.4.1  工业广场保护煤柱 21

2.4.2  井筒保护煤柱 23

2.4.3  大巷保护煤柱 23

2.4.4  矿井可采储量计算 23

3  矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 25

3.1  矿井工作制度 25

3.2  矿井设计生产能力及服务年限 25

3.2.1  确定依据 25

3.2.2  矿井设计生产能力 25

3.2.3  矿井服务年限 26

3.2.4  井型校核 26

4  井田开拓 28

4.1  井田开拓的基本问题 28

4.1.1  井田的主要特点 28

4.1.2  确定井筒的形式、位置和数目 29

4.1.2  井筒位置的确定及采（带）区的划分 31

4.1.3  工业场地的位置 31

4.1.4  开采水平的确定 33

4.1.5  主要开拓大巷 33

4.1.6  矿井开拓方案比较 34

4.2  矿井基本巷道 39

4.2.1  井筒 39

4.2.2  井底车场和硐室 44

4.2.3  主要开拓巷道 46

4.2.4  巷道支护 47

5  准备方式——采区巷道布置 51

5.1  煤层地质特征 51

5.1.1  首采区位置 51

5.1.2  采区煤层特征 51

5.1.3  煤层顶底板岩石构造情况 51

5.1.4  水文地质 51

5.1.5  地质构造 52

5.2  采区巷道布置及生产系统 52

5.2.1  采区准备方式的确定 52

5.2.2  采区范围及区段划分 52

5.2.3  煤柱尺寸的确定 52

5.2.4  采煤方法及首采工作面长度的确定 53

5.2.5  确定采区各种巷道的尺寸、支护方式 53

5.2.6  采区巷道的联络方式 53

5.2.7  采区接替顺序 53

5.2.8  采区生产系统 54

5.2.9  采区巷道掘进与通风 54

5.2.10  采区生产能力及采出率 55

5.3  采区车场选型设计 56

5.3.1  确定采区车场形式 56

5.3.2  采区主要硐室 57

6  采煤方法 59

6.1  采煤工艺方式 59

6.1.1  采区煤层特征及地质条件 59

6.1.2  确定采煤工艺方式 59

6.1.3回采工作面参数 60

6.1.4  回采工艺和设备 60

6.1.5  工作面支护方式 64

6.1.6  各工艺过程注意事项 67

6.1.7  采煤工作面正规循环作业 68

6.2  回采巷道布置 71

6.2.1  回采巷道的布置形式 71

6.2.2  回采巷道参数 72

7  井下运输 74

7.1  概述 74

7.1.1  井下运输设计的原始条件和数据 74

7.1.2  运输距离和货载量 74

7.1.3  井下运输系统 74

7.2  采区运输设备选择 75

7.2.1  设备选择原则 75

7.2.2  区段运输设备选型及能力验算 75

7.2.3  采区运输上山设备选型 76

7.3  大巷运输设备选择 77

7.3.1  主要运输大巷设备选择 77

7.3.2  辅助运输大巷设备选择 77

8  矿井提升 79

8.1  矿井提升概述 79

8.2  主副井提升 79

8.2.1  主井提升 79

8.2.2  副井提升 82

9  矿井通风及安全 84

9.1  矿井地质、开拓、开采概况 84

9.1.1  矿井地质概况 84

9.1.2  开拓方式 84

9.1.3  开采方法 84

9.1.4  变电所、充电硐室和火药库 84

9.1.5  工作制、人数 84

9.2  矿井通风系统的确定 84

9.2.1  矿井通风系统的基本要求 85

9.2.2  矿井通风方式的选择 85

9.2.3  矿井通风方法的选择 88

9.2.4  采区通风系统的要求 89

9.2.5  采区通风方式的确定 89

9.2.6 回采工作面的通风方式 90

9.3  矿井风量计算 91

9.3.1  通风容易时期和困难时期通风方案的确定 91

9.3.2  回采工作面风量计算 93

9.3.3  掘进工作面风量计算 95

9.3.4  硐室需要风量计算 96

9.3.5  备用工作面风量计算 96

9.3.6  其他巷道所需风量计算 96

9.3.7  矿井总风量的计算 96

9.4  矿井风量分配 97

9.4.1  配风的原则和方法 97

9.4.2  风速验算 98

9.5  矿井通风阻力计算 99

9.5.1  通风通风阻力的计算原则 99

9.5.2 矿井通风容易时期和困难时期的最大阻力路线 99

9.5.3  矿井通风阻力的计算 99

9.5.4  矿井通风总阻力 100

9.5.5  矿井总风阻和总等积孔 101

9.6  选择矿井通风设备 102

9.6.1  选择主要通风机 102

9.6.2  电动机选型 106

9.6.3  对反风装置及风硐的要求 106

9.7  安全灾害的防治措施 106

9.7.1  预防瓦斯和煤尘爆炸的措施 106

9.7.2  预防井下火灾的措施 107

9.7.3  防水措施 107

10  设计矿井基本技术经济指标 108

参考文献 109

专题部分

固体充填采煤液压支架支护参数设计理论研究 111

0  前言 111

1  固体充填围岩移动及控制特征 111

1.1  固体充填综采采场的矿山压力显现规律 111

1.1.1  传统综采上覆岩层的变形特征 111

1.1.2  固体充填综采上覆岩层的变形特征 112

1.1.3  固体充填采煤采场矿压显现规律 115

1.2  固体充填采煤地表沉陷规律 115

1.2.1  传统综采地表沉陷规律 115

1.2.2  固体充填综采地表沉陷规律 116

1.3  固体充填三元控顶机制 117

2  充填采场围岩移动的临界状态判别 118

2.1  不同的充实率对采场覆岩移动的影响 118

2.2  临界充实率对采场覆岩移动的影响 119

2.2.1  临界充实率的定义 119

2.2.2  临界充实率的分类 119

2.3  临界充实率的求解 119

2.3.1  力学模型建立 119

2.3.2  工程案例 122

3  充填采煤液压支架工作阻力设计 124

3.1  支架基本结构参数的确定 124

3.2  支架工作阻力的计算 125

3.2.1  普通液压支架工作阻力计算方法 125

3.2.2  充填采煤液压支架工作阻力计算 126

3.2.3  充填采煤液压支架工作阻力设计考虑参数 127

4  充填采煤液压支架工作阻力设计流程 128

5  工程实测分析 128

5.1  工程概况 128

5.2  顶板位态变化实测 129

5.3  液压支架工作阻力验证 130

5.3.1  地质参数 130

6  结论 131

7  不足之处 131

8  参考文献 131

翻译部分

英文原文 134

中文译文 149

致  谢 161

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