A936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： A936

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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6.30 km，倾向长度约2.46 km，面积约14.49 km2。主采煤层为8号煤层，平均倾角为18°，平均厚度为10.0 m。井田工业储量为190.806 Mt，可采储量为104.255Mt，矿井服务年限为53.46a。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21.3 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：立井两水平开拓上山开采，暗斜井延深；方案二：立井两水平开拓上山开采，立井直接延深；方案三：立井两水平开拓上下山开采，暗斜井延深；方案四：立井两水平开拓上下山开采，立井直接延深。通过技术经济比较，最终确定方案一为最优方案。一水平标高-700 m，二水平标高-1000 m。

设计首采区采用采区准备方式，工作面长度160 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：深部巷道锚杆支护技术。我国国有大中型煤矿开采深度每年约以8~12 m的速度向深部增加，一些老矿区和缺煤矿区相继进入深部开采阶段。由于开采深度的加大，岩体应力急剧增加，地温升高，巷道围岩破碎严重，塑性区、破碎区范围很大，蠕变严重。采用工字钢、架棚等被动支护技术已不能有效的控制巷道的变形，采用高强度全长树脂锚固锚杆锚固力大、锚固及时，能主动地将支撑载荷作用到巷道周边，对围岩施加径向力，加强巷道或硐室周边围岩稳定性，充分发挥围岩的自身承载能力，取得了良好的支护效果。

翻译部分题目：The performance of pressure cells for sprayed concrete tunnel linings。喷射混凝土巷道应力测量仪的性能。

关键词： 立井； 暗斜井； 采区布置； 放顶煤采煤法； 中央并列式； 锚杆支护

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地貌水系 1

1.1.3气象 1

1.1.4地震 2

1.1.5矿区内工农业生产、建筑材料等概况 2

1.1.6区域电源 2

1.1.7水源 2

1.2井田地质特征 2

1.2.1井田地质构造 2

1.2.2水文地质 4

1.2.3地质勘探程度 8

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 9

1.3.4瓦斯 10

1.3.5煤尘及煤的自燃 10

2 井田境界和储量 11

2.1井田境界 11

2.1.1井田境界及确定依据 11

2.1.2井田尺寸 11

2.2矿井工业储量 11

2.2.1井田地质勘探 11

2.2.2储量计算基础 12

2.2.3矿井地质储量计算 12

2.2.4矿井工业储量计算 13

2.3 矿井可采储量 14

2.3.1工业广场保护煤柱 14

2.3.2矿井设计储量 14

2.3.3矿井设计可采储量 15

3 井田境界和储量 16

3.1矿井工作制度 16

3.2矿井设计生产能力及服务年限 16

3.2.1确定依据 16

3.2.2矿井设计生产能力 16

3.2.3矿井服务年限 16

3.2.4井型校核 17

4 井田开拓 18

4.1井田开拓的基本问题 18

4.1.1确定井筒形式、数目、位置 18

4.1.2工业场地的位置 19

4.1.3阶段划分及开采水平的确定 19

4.1.4主要开拓巷道 20

4.1.5矿井开拓延深 20

4.1.6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主要开拓巷道 34

5 准备方式—采区巷道布置 37

5.1煤层地质特征 37

5.1.1采区位置 37

5.1.2采区煤层特征 37

5.1.3煤层顶底板岩石构造情况 37

5.1.4水文地质 37

5.1.5主要地质构造 37

5.1.6地表情况 37

5.2采区巷道布置及生产系统 37

5.2.1采区范围及区段划分 37

5.2.2煤柱尺寸的确定 38

5.2.3采煤方法及首采工作面工作面长度的确定 38

5.2.4确定采区各种巷道的尺寸、支护方式 38

5.2.5采区巷道的联络方式 38

5.2.6采区接替顺序 38

5.2.7采区生产系统 38

5.2.8采区内巷道掘进方法 39

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

6 采煤方法 42

6.1采煤工艺方式 42

6.1.1采区煤层特征及地质条件 42

6.1.2确定采煤工艺方式 42

6.1.3回采工作面参数 42

6.1.4回采工艺及设备 43

6.1.5回采工作面支护方式 45

6.1.6端头支护及超前支护方式 47

6.1.7各工艺过程注意事项 47

6.1.8回采工作面正规循环作业 48

6.2回采巷道布置 51

6.2.1回采巷道布置方式 51

6.2.2回采巷道参数 51

7 井下运输 54

7.1概述 54

7.1.1井下运输设计的原始条件和数据 54

7.1.2运输距离和货载量 54

7.1.3矿井运输系统 54

7.2采区运输设备选择 55

7.2.1设备选型原则 55

7.2.2采区运输设备的选型 55

7.3大巷运输设备选择 56

7.3.1运输大巷设备选择 56

7.3.2辅助运输大巷设备选择 56

8 矿井提升 58

8.1概述 58

8.2主副井提升 58

8.2.1主井提升 58

8.2.2副井提升 60

9 矿井通风及安全 62

9.1矿井地质、开拓、开采概况 62

9.1.1矿井地质概况 62

9.1.2开拓方式 62

9.1.3开采方法 62

9.1.4变电所、充电硐室、火药库 62

9.1.5工作制、人数 62

9.2矿井通风系统的确定 62

9.2.1矿井通风系统的基本要求 62

9.2.2矿井通风方式的选择 63

9.2.3矿井通风方法的选择 63

9.2.4采区通风系统的要求 64

9.2.5工作面通风方式的确定 64

9.2.6回采工作面进回风巷道的布置 65

9.3矿井风量计算 65

9.3.1矿井风量计算方法概述 65

9.3.2回采工作面风量计算 66

9.3.3掘进工作面风量计算 67

9.3.4硐室需要风量的计算 68

9.3.5其他巷道所需风量 68

9.3.6矿井总风量计算 68

9.3.7风量分配 69

9.4矿井通风阻力 69

9.4.1确定矿井通风容易时期和困难时期 69

9.4.2矿井通风容易时期和困难时期的最大阻力路线 72

9.4.3矿井通风阻力计算 72

9.4.4矿井通风总阻力 72

9.4.5矿井总风阻及总等积孔 74

9.5矿井通风设备选型 75

9.5.1通风机选择的基本原则 75

9.5.2通风机风压的确定 75

9.5.3电动机选型 78

9.5.4矿井主要通风设备的要求 79

9.5.5对反风装置及风硐的要求 79

9.6特殊灾害的预防措施 79

9.6.1预防瓦斯和煤尘爆炸的措施 79

9.6.2预防井下火灾的措施 80

9.6.3防水措施 80

10 设计矿井基本技术经济指标 81

参考文献 82

专题部分

深部巷道锚杆支护技术 84

1 引言 84

2 开采深度与巷道围岩的变形关系 84

2.1中国的研究 84

2.2德国的研究 84

2.3前苏联的研究 85

3 深井巷道锚杆支护的关键理论与技术 86

3.1深井巷道锚杆支护理论基础 86

3.2深部巷道锚杆支护作用机理 87

3.3深部巷道锚杆支护技术 91

4 工程实例 95

4.1巷道地质及生产条件 95

4.2地应力测量 96

4.3巷道围岩稳定性分类及计算机辅助设计 96

4.4巷道支护设计 96

4.5支护质量监测 98

4.6支护效果和经济效益分析 102

5 结论 102

参考文献 104

翻译部分

英文原文 106

The performance of pressure cells for sprayed concrete tunnel linings 106

Introduction 106

Factors affecting the pressures recorded by tangential pressure cells 106

Cell properties 106

Installation effects 107

Post-installation factors 107

Numerical and physical experiments, and results from monitoring 107

Numerical modelling to assess the effects of cell fluid 107

Physical simulation 109

Discussion 112

Conclusions 113

Acknowledgements 113

中文译文 115

喷射混凝土巷道应力测量仪的性能 115

1前言 115

2切向测力仪测量巷道应力的影响因素 115

2.1测力仪特性 115

2.2安装影响 115

2.3安装后的影响因素 115

3数字模拟与物理实验和检测结果 116

3.1数字模拟实验评估压力计流体的影响 116

3.2物理模拟实验 117

4讨论 120

5结论 120

6鸣谢 121

致  谢 122

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