A934采矿工程毕业设计（论文）-钱营孜矿1.5Mta新井设计 下载积分：50　资料编号： A934

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摘  要

一般部分针对钱营孜矿井进行了井型为1.5Mt/a的新井设计。钱营孜矿井位于安徽省宿州市境内，井田走向长约7.0km，倾向长约5.3km，面积约37.1km2。主采煤层为32煤层，平均倾角12~15°，平均厚度2.89m。井田工业储量为216.6Mt，可采储量161.0Mt，矿井服务年限为71.6a。矿井正常涌水量为434m3/h，最大涌水量为885m3/h。矿井相对瓦斯涌出量为2.5m3/t，绝对瓦斯量10 m3/min，属低瓦斯矿井。

根据井田地质条件，设计采用立井两水平开拓方式，主井暗斜井延深，副井、中央风井立井直接延深，轨道大巷、胶带机运输大巷和回风大巷皆为岩石大巷，布置在32煤层底板岩层中。一水平标高-480 m，二水平标高-700 m。

西二采区采用了采区准备方式，共划分为五个工作面，并进行了运煤、通风、运料、排矸、供电系统设计。

针对32202工作面进行了采煤工艺设计。该工作面煤层平均厚度为2.89 m，平均倾角12.6°，直接顶为的砂质泥岩，老顶为细砂岩。工作面采用长壁综采一次采全高采煤法。采用双滚筒采煤机割煤，往返一次割两刀。采用“三八制”工作制度，截深0.8 m，每天八个循环，循环进尺6.4m，月推进度192 m。

大巷采用胶带输送机运煤，辅助运输采用蓄电池式电机车牵引固定箱式矿车。主井采用两套带平衡锤的16 t箕斗提煤，副井采用一对1.0 t矿车双层四车窄罐笼和一个带平衡锤的1.0 t矿车双层四车宽罐笼运料和升降人员。

专题部分题目是《岩层控制的柔性关键层理论》, 通过分析上覆岩层的破断规律，定义了柔性关键层，分析出了柔性关键层对关键层复合破断和矿压显现的影响。

翻译部分题目是《Effects of Bolt-plate Arrangements on Steel Plate Strengthened Reinforced Concrete Beams》。

关键词：钱营孜矿；立井开拓；暗斜井；采区布置；中央并列式；柔性关键层

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井田位置和交通 1

1.1.2井田自然地理、经济状况 2

1.2井田地质 2

1.2.1井田地层 2

1.2.2井田构造 5

1.2.3水文地质 5

1.3煤层特征 7

1.3.1可采煤层 7

1.3.2煤质 7

1.4煤层开采技术条件 8

1.4.1煤的自燃 8

1.4.2松散土层工程地质特征 9

1.4.3矿床工程地质类型 9

1.4.5瓦斯情况 9

1.4.6 井下热害 9

2 井田境界与储量 10

2.1井田境界 10

2.2矿井地质储量 10

2.2.1储量计算基础 10

2.2.2矿井地质储量 11

2.2.3矿井工业储量 11

2.3 矿井可采储量 12

2.3.1井田边界保护煤柱 12

2.3.2工业广场煤柱 12

2.3.3断层保护煤柱 13

2.3.4大巷保护煤柱 13

2.3.5矿井可采储量 13

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

3.2.4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 17

4.1.2阶段划分和开采水平的确定 19

4.1.3主要开拓巷道 19

4.1.4开拓方案比较 20

4.2矿井基本巷道 27

4.2.1井筒 27

4.2.2井底车场及硐室 27

4.2.3大巷 29

4.2.4巷道支护 37

5 准备方式—采区巷道布置 38

5.1煤层地质特征 38

5.1.1采区位置 38

5.1.2采区煤层特征 38

5.1.3煤层顶底板岩石构造情况 38

5.1.4水文地质 38

5.1.5主要地质构造 38

5.1.6地表情况 38

5.2采区巷道布置及生产系统 40

5.2.1采区范围及区段划分 40

5.2.2煤柱尺寸的确定 40

5.2.3采煤方法及首采工作面工作面长度的确定 40

5.2.4确定采区各种巷道的尺寸、支护方式 40

5.2.5采区巷道的联络方式 40

5.2.6采区接替顺序 40

5.2.7采区生产系统 41

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 42

5.3采区车场选型设计 43

6 采煤方法 45

6.1采煤工艺方式 45

6.1.1采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回采工艺及设备 45

6.1.5回采工作面支护方式 48

6.1.6端头支护及超前支护方式 50

6.1.7各工艺过程注意事项 51

6.1.8回采工作面正规循环作业 52

6.2回采巷道布置 55

6.2.1回采巷道布置方式 55

6.2.2回采巷道参数 55

7 井下运输 58

7.1概述 58

7.1.1井下运输设计的原始条件和数据 58

7.1.2运输距离和货载量 58

7.1.3矿井运输系统 58

7.2采区运输设备选择 59

7.2.1设备选型原则 59

7.2.2采区运输设备的选型 59

7.3大巷运输设备选择 60

7.3.1运输大巷设备选择 60

7.3.2辅助运输大巷设备选择 60

8 矿井提升 63

8.1概述 63

8.2主副井提升 63

8.2.1主井提升 63

8.2.2副井提升 65

9 矿井通风及安全 67

9.1矿井地质、开拓、开采概况 67

9.1.1矿井地质概况 67

9.1.2开拓方式 67

9.1.3开采方法 67

9.1.4变电所、充电硐室、火药库 67

9.1.5工作制、人数 67

9.1.6回采工作面进回风巷道的布置 67

9.2矿井通风系统的确定 68

9.2.1矿井通风系统的基本要求 68

9.2.2矿井通风方式的选择 68

9.2.3矿井通风方法的选择 69

9.2.4采区通风系统的要求 69

9.2.5工作面通风方式的确定 70

9.3矿井风量计算 70

9.3.1矿井风量计算方法概述 70

9.3.2回采工作面风量计算 71

9.3.3掘进工作面风量计算 72

9.3.4硐室需要风量的计算 73

9.3.5其他巷道所需风量 73

9.3.6矿井总风量计算 73

9.3.7风量分配 74

9.4矿井通风阻力 74

9.4.1确定矿井通风容易时期和困难时期 74

9.4.3矿井通风阻力计算 78

9.4.4矿井通风总阻力 78

9.4.5矿井总风阻及总等积孔 80

9.5矿井通风设备选型 80

9.5.1通风机选择的基本原则 80

9.5.2通风机风压的确定 81

9.5.3电动机选型 82

9.5.4矿井主要通风设备的要求 84

9.5.5对反风装置及风硐的要求 84

9.6特殊灾害的预防措施 85

9.6.1预防瓦斯和煤尘爆炸的措施 85

9.6.2预防井下火灾的措施 85

9.6.3防水措施 85

10 设计矿井基本技术经济指标 86

参考文献 87

专题部分

岩层控制的柔性关键层理论 88

1关键层理论研究背景 88

1.1关键层理论概述 88

1.2关键层理论的工程实践 89

2柔性关键层的提出 90

3柔性关键层的判别 92

4柔性关键层对关键层复合破断和矿压显现的影响 95

5组合梁对关键层和柔性关键层的影响 96

5.1组合梁的力学分析 96

5.2组合梁对关键层和柔性关键层的影响 98

5.3对锚杆支护组合梁的解释 100

6结论 100

7延伸问题 100

翻译部分

英文原文 102

中文译文 120

致    谢 135

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