A777采矿工程毕业设计（论文）-赵家寨煤矿4.0Mta新井设计 下载积分：200　资料编号： A777

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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：赵家寨煤矿4.0Mt/a新井设计。赵家寨煤矿位于河南省新郑市，矿区内交通便利。井田东西走向长8.79km，南北倾向宽3-4km，井田面积约28km2。井田内可采煤层共有4层，主采煤层为二1煤。井田内二1煤倾角在0~14°之间，平均厚度14m。矿井工业储量为507.19Mt，可采储量为351.3Mt，设计服务年限64a。矿井正常涌水量为600m3/h，最大涌水量为650m3/h。矿井相对瓦斯涌出量为1.418m3/t，绝对瓦斯涌出量为0.532m3/min，属低瓦斯矿井。煤层无自然发火倾向，但煤尘有爆炸危险性。

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：立井单水平开拓，下设辅助水平；方案二：立井两水平开拓，二水平直接延深；方案三：主斜副立单水平开拓，下设辅助水平；方案四：立井两水平开拓，二水平主井直接延深、副井暗斜井延深。通过粗略和详细技术经济比较，最终确定方案一为最优方案。一水平标高-230m，西翼辅助水平标高-430m。整个井田划分为2个采区、2个带区和2个盘区。考虑到井田东西走向较长，矿井生产前期采用中央并列式通风方式，后期根据需要在井田东西两翼增加两个边界回风井。

矿井采用带区式准备方式，工作面设计长度210m，采用综合机械化放顶煤采煤工艺。矿井年工作日为276d，昼夜净提升时间为16h。矿井采用“三八制”工作制度，两班生产，一班检修。生产班每班完成3个采煤循环，检修班完成1个采煤循环。循环进尺为0.8m，日产量为4.68Mt。

矿井煤炭运输采用胶带输送机，辅助运输采用防爆型无轨胶轮车。主井采用两对16t底卸式箕斗提煤，副井采用一套5t双层单车罐笼带平衡锤，一套一大罐笼5t双层单车，一个小罐笼。

专题部分题目为：房柱式采煤法煤柱稳定性影响因素浅析。主要内容是采用定性与定量评价相结合的综合评价法，从煤柱宽高比，煤柱面积比率，煤柱强度与载荷计算，煤柱保持稳定最小宽度等方面对房柱式采空区遗留煤柱稳定性进行评价，并结合实例进行分析。

翻译部分主要内容是浅述遗传分析中的经验—在复杂的基因数据库里机器学习与数据开采，英文题目为：Machine learning and data mining in complex genomic data—a review on the lessons learned in Genetic Analysis Workshop 19。

关键词：立井；辅助水平；带区；综合机械化放顶煤；房柱式采煤法

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地理位置 1

1.1.2地形、地貌 1

1.1.3气象、地震 2

1.1.4水文情况 2

1.1.5矿区经济概况 2

1.1.6水源及电源 2

1.2井田地质特征 3

1.2.1井田煤系地层 3

1.2.2井田地质构造 5

1.2.3井田水文地质特征 6

1.3煤层特征 8

1.3.1可采煤层赋存特征 8

1.3.2煤质 10

1.3.3煤层开采技术条件 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 13

2.2.1储量计算基础 13

2.2.2井田地质勘探 14

2.2.3矿井工业储量计算 14

2.3矿井可采储量 15

2.3.1安全煤柱留设原则 15

2.3.2矿井保护煤柱损失量 16

2.3.3矿井设计可采储量 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矿井设计生产能力 19

3.2.2确定依据 19

3.2.3服务年限 20

3.4.0井型校核 20

4 井田开拓 22

4.1井田开拓基本问题 22

4.1.1确定井筒（硐）形式、数目、位置及坐标 22

4.1.2工业场地的位置 24

4.1.3开采水平的确定及带区、采区的划分 24

4.1.4主要开拓巷道 24

4.1.5开拓方案比较 24

4.2矿井基本巷道 32

4.2.1井筒 32

4.2.2井底车场及硐室 32

4.2.3主要开拓巷道 39

5 准备方式—带区巷道布置 43

5.1煤层地质特征 43

5.1.1带区位置 43

5.1.2带区煤层特征 43

5.1.3煤层顶底板岩石构造情况 43

5.1.4水文地质 43

5.1.5地质构造 43

5.2带区巷道布置及生产系统 43

5.2.1带区准备方式的确定 43

5.2.2带区位置及范围 44

5.2.3带区巷道布置 44

5.4.0带区生产系统 44

5.2.5带区内巷道掘进 45

5.2.6带区生产能力及采出率 46

5.3带区车场选型计算 47

5.3.1带区车场的形式 47

5.3.2带区车场的调车方式 48

5.3.3带区主要硐室布置 48

6 采煤方法 49

6.1采煤工艺方式 49

6.1.1带区煤层特征及地质条件 49

6.1.2确定采煤工艺方式 49

6.1.3回采工作面参数 50

6.1.4回采工艺及工作面设备选型 50

6.1.5采煤工作面支护方式 54

6.1.6端头支护及超前支护方式 56

6.1.7各工艺过程注意事项 57

6.1.8回采工作面正规循环作业 58

6.2回采巷道布置 60

6.2.1回采巷道布置方式 60

6.2.2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与数据 62

7.1.2运输距离和货载量 62

7.1.3井下运输系统 62

7.2带区运输设备选型 63

7.2.1设备选型原则 63

7.2.2带区运输设备的选型及能力验算 63

7.3大巷运输设备选型 66

7.3.1运煤设备 66

7.3.2辅助运输设备选择 66

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 72

9.1矿井通风系统选择 72

9.1.1矿井概述 72

9.1.2矿井通风系统的确定 72

9.1.3带区通风系统的确定 74

9.1.4矿井通风容易与困难时期的确定 75

9.2带区及全矿所需风量 76

9.2.1采煤工作面实际需风量 76

9.2.2掘进工作面实际需风量 79

9.2.3硐室需风量 80

9.4.0其它巷道需风量 81

9.2.5矿井所需总风量 81

9.2.6风量分配及风速验算 81

9.3全矿通风阻力的计算 82

9.3.1矿井通风总阻力计算原则 82

9.3.2矿井最大阻力路线 82

9.3.3矿井通风阻力计算 82

9.3.4矿井通风总阻力 84

9.4矿井通风设备选型 84

9.4.1主要通风机选型 84

9.4.2电动机选型 86

9.4.3主要通风机附属装置 87

9.5防治特殊灾害的安全措施 87

9.5.1预防瓦斯灾害的措施 87

9.5.2预防煤尘灾害的措施 88

9.5.3预防井下火灾的措施 89

9.5.4预防井下水灾的措施 89

10 设计矿井基本技术经济指标 90

参考文献 92

专题部分

郑州矿区“三软”不稳定煤层巷道支护技术分析 93

1 绪论 93

1.1研究意义 93

1.2国内外研究概况 93

1.2.1软岩巷道工程支护理论的研究现状 94

1.2.2软岩巷道支护技术研究现状 95

1.3问题的提出 97

2 “三软”煤层巷道的工程特征及变形失稳的研究 98

2.1“三软”煤层巷道的工程特征 98

2.1.1“三软”煤层的定义 98

2.1.2“三软”煤层巷道的基本力学属性及工程力学特性 98

2.2“三软”煤层巷道变形失稳的研究 99

2.2.1“三软”煤层巷道变形破坏的特点及形式 99

2.2.2“三软”煤层巷道变形失稳力学机理 100

2.2.3“三软”煤层巷道稳定性的主要影响因素 101

2.3“三软”煤层巷道支护的基本原则与主要维护方法 102

2.3.1“三软”煤层巷道的支护原则 102

2.3.2“三软”煤层巷道的主要维护方法 102

3 郑州矿区“三软”煤层巷道支护技术分析 102

3.1U型钢支架结构稳定性 103

3.1.1U型钢支架工作原理 103

3.1.2U型钢支架结构失稳原因分析 103

3.2U型钢支架结构稳定性控制技术 104

3.2.1支护结构补偿原理 104

3.2.2支护结构补偿体力学特性 104

3.2.3支护结构补偿的基本原则 105

3.3郑州矿区“三软”煤层巷道高强稳定型支护技术方案 105

3.3.1告成煤矿巷道失稳破坏特征分析 105

3.3.2巷道失稳破坏原因分析 105

3.3.3高强稳定型支护技术方案 106

4 结论 108

参考文献 108

翻译部分

英文原文 110

中文译文 119

致谢 127

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