A913采矿工程毕业设计（论文）-祁东煤矿120万产量新井设计 下载积分：50　资料编号： A913

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Word版说明书1份，共144页，约80000字

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摘  要

本设计包括三部分：一般部分、专题部分和翻译部分。

一般部分为祁东煤矿1.2 Mt/a新井设计，共分十章：矿井概述及井田地质特征，井田境界和储量，矿井工作制度、设计生产能力及服务年限，井田开拓，采区巷道布置，采煤方法，井下运输，矿井提升，矿井通风及矿井基本技术经济指标。

位于安徽省宿州市东南，距离市中心20km。矿区对外交通便利。区内地势较为平坦，井田走向长度约9 km，倾斜方向长约4 km。面积为23.16 km2。井田主采煤层为   煤层，厚度平均为4.70 m。煤层倾角平均为14°，属于缓斜煤层。

井田工业储量为157.6 Mt，矿井可采储量92.4 Mt。矿井服务年限为55 a，矿井正常涌水量为437.06 ，最大涌水量为586.10 。矿井为高瓦斯矿井,矿井是突出矿井。

祁东煤矿矿井工作制度为“三八”制，一个综采工作面保产。开拓方式为立井暗斜井延伸两水平，水平标高分别为-650 m，-900 m，准备方式为采区巷道布置。矿井主井采用箕斗提煤，副井采用罐笼作为辅助提升。工作面采用长壁采煤法，面长180 m，采煤工艺为综采。矿井主运输为胶带运输，辅助运输采用架线电机车牵引1.5 t固定式矿车运输。矿井通风采用采区式通风。

针对南二采区采用了采区准备方式，共划分11个区段工作面，并进行了运煤、通风、运料、排矸、供电系统设计。

专题部分题目是煤矿深井巷道矿压显现及其控制研究。论文以相关工程测试结合目前理论研究，进行了详实的矿压显现观测数据收集与整理，给出了深井软岩巷道的变形收敛规律，结合规律提出了控制的建议，对矿井生产实践具有显著的指导意义。

翻译部分对压力拱理论结合回采率进行房柱式开采中计算支柱荷载进行了介绍，其英文题目为Coal pillar load calculation by pressure arch theory and near field extraction ratio。

关键词：祁东矿井；双立井；采区布置；综采大采高；采区式；软岩巷道；矿压显现

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 河流 1

1.1.3 矿区气候条件 1

1.1.4 工农业生产情况 1

1.2 井田地质特征 2

1.2.1 井田地形及煤系地层概述 2

1.2.2 井田地质构造 3

 1.2.3 井田水文地质 4

1.3 井田煤层特征 8

1.3.1 煤层埋藏条件及围岩性质 8

1.3.2 煤层特征 8

2 井田境界与储量 10

2.1 井田境界 10

    2.1.1 井田境界划分的原则 10

2.1.2 井田境界 10

2.2 矿井工业储量 11

2.2.1 井田勘探类型 11

2.2.2 矿井工业储量的计算及储量等级的圈定 11

2.3 矿井可采储量 11

2.3.1 计算可采储量时，必须要考虑以下储量损失 11

2.3.2 各种煤柱损失计算 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 确定依据 15

3.2.2 矿井设计生产能力 15

3.2.3 矿井服务年限 15

3.3 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 影响井田开拓的主要因素 17

4.1.2 井筒形式、数目的确定 17

4.1.3 工业广场的位置、形状和面积的确定 18

4.1.4 开采水平的确定 19

4.1.5 井底车场和运输大巷的布置 19

4.1.6 矿井开拓延伸及深部开拓方案 19

4.1.7 开采顺序 19

4.1.8 方案比较 20

4.2 矿井基本巷道 28

4.2.1 井筒 28

4.2.2 井底车场 31

4.2.3 主要开拓巷道 33

5 采区巷道布置 36

5.1 煤层的地质特征 36

5.1.1 首采区煤层特征 36

5.1.2 顶底板特征 36

5.1.3 水文地质 36

5.1.4 地表情况 36

5.2 采区巷道布置及生产系统 36

5.2.1 采区位置及范围 36

5.2.2 采煤方法及工作面长度的确定 37

5.2.3 确定采区各种巷道的尺寸、支护方式及通风方式 37

5.2.4 煤柱尺寸的确定 37

5.2.5 采区巷道的联络方式 37

5.2.6 采区接替顺序 37

5.2.7 采区生产系统 38

5.2.8 采区内巷道掘进方法 38

5.2.9 采区生产能力及采出率 39

5.3 采区车场选型设计 40

5.3.1 确定采区车场形式 40

5.3.2 采区主要硐室布置 41

6 采煤方法 43

6.1 采煤工艺方式 43

6.1.1 采煤方法的选择 43

6.1.2 确定采煤工艺方式 43

6.1.3 回采工作面参数 45

6.1.4 回采工作面破煤、装煤方式 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 51

6.1.7 各工艺过程注意事项 52

6.1. 9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 59

7.1 概述 59

7.1.1 井下运输设计的原始条件和数据 59

7.1.2 运输距离和货载量 59

7.1.3 矿井运输系统 59

7.2 采区运输设备选择 60

7.2.1 设备选型原则 60

7.2.2 采区设备的选型 60

7.3 大巷运输设备选择 62

7.3.1 辅助运输大巷设备选择 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 提升能力验算 66

8.2.3 副井提升 67

9 矿井通风及安全 69

9.1 矿井通风系统的选择 69

9.1.1 矿井通风系统的基本要求 69

9.1.2 矿井通风系统的确定 69

9.1.3 采区通风系统的确定 71

9.2 矿井风量计算 72

9.2.1 通风容易时期和通风困难时期采煤方案的确定 72

9.2.2 各用风地点的用风量和矿井总用风量 75

9.2.3 掘进工作面风量计算 76

9.2.4 硐室需风量计算 77

9.2.5 矿井风量计算 77

9.2.6 风量分配 78

9.2.7 通风构筑物 80

9.3 矿井通风阻力计算 80

9.3.1 计算原则 80

9.3.2 矿井最大阻力路线 80

9.3.3 矿井通风阻力计算 81

9.4 选择矿井通风设备 84

9.4.1 选择主要通风机的基本原则 84

9.4.2 通风机风压的确定 85

9.4.3 主要通风机工况点 86

9.4.4 主要通风机的选择及风机性能曲线 87

9.4.5 电动机选型 89

9.5 安全灾害的预防措施 89

9.5.1 预防瓦斯和煤尘爆炸的措施 89

9.5.2 预防井下火灾的措施 90

9.5.3 防水措施 90

10 矿井基本技术经济指标 91

参考文献 92

专题部分          煤矿深井巷道矿压显现及其控制 93

1 引言 93

1.1 课题的提出及意义 93

2 开采深度与巷道围岩的变形关系 96

2.1 中国的研究 96

2.2 德国的研究 96

2.3 前苏联的研究 97

3 矿压显现特点 99

3.1 深部开采围岩力学特征 99

3.2 围岩的稳定性主要影响因素 100

4 深井回采巷道矿压控制 103

4.1 煤矿深部巷道围岩分级研究及支护参数的初步确定 103

4.1.1 围岩分类的理论基础 103

4.1.2 存在的问题 104

4.2 煤矿深部巷道围岩分级 104

4.3 深井巷道围岩状态特点 106

4.4 关于围岩稳定性控制机理及方法的研究 107

4.4.1 巷道支护与围岩的相互作用原理 108

4.4.2 悬吊理论、组合梁理论和组合拱理论 108

4.5 深井巷道支护理论研究现状 109

4.5.1 国外深井支护理论研究现状： 109

4.5.2 国内深井支护理论研究现状 109

5 深井巷道围岩稳定性控制理论 111

5.1 控制理论的力学基础 111

5.2 国内外巷道支护技术发展现状 113

5.3 深井巷道围岩控制的关键技术 114

5.3.1 高预应力让压锚杆 114

5.3.2 高强预应力灌浆锚索 115

5.3.3 注浆锚杆加固围岩技术 115

5.3.4 底板锚杆施工技术 116

5.4 深部巷道锚杆支护作用机理 116

5.5 在工程实践中深井巷道围岩控制中的锚杆支护效果体现 118

6 结论 120

参考文献 120

翻译部分  外文原文： 121

Coal pillar load calculation by pressure arch theory and near field extraction ratio 121

ABSTRACT 121

1 Introduction………………………………………………………………………………..121

2 Pillar strength 122

3 Pillar stress 124

3.1 Load transfer distance 125

3.2 Average stress with a pillar’s zone of influence 126

4 Example of pillar loading calculation 127

5 Back-analysis of pillar failure in the Emaswati coal mine, Swaziland 129

5.1 Factor of safety analysis Emaswati coal mine with tributary area theory 130

5.2 Factor of safety analysis Emaswati coal mine with pressure arch theory 131

6 Discussion 132

7 Conclusion 132

Acknowledgement 133

References 133

通过压力拱理论和近场提取率进行煤柱荷载计算 135

1 前言 135

2 煤柱强度 136

3 支柱压力 137

3.1 荷载传递距离 138

3.2 支柱影响力内的平均应力 139

4 支柱荷载计算示例 139

5 在Swaziland的Emaswati煤矿支柱失效回归分析 141

5.1 Emaswati煤矿支流理论安全因素分析 142

5.2 用压力拱理论分析Emaswati煤矿的安全因素 143

6 讨论 145

7 结论 145

致  谢 145

参考文献 146

致  谢 147

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