A943采矿工程毕业设计（论文）-张双楼煤矿2.4Mta新井设计 下载积分：50　资料编号： A943

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Word版说明书1份，共306页，约160000字

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摘  要

本设计包括三个部分：一般设计部分、专题设计部分和翻译部分。

一般部分为张双楼矿2.4 Mt/a的新井设计。张双楼煤矿位于江苏省徐州市境内，东有沛屯铁路与陇海线相连，交通十分便利。井田走向（东西）长平均约7.61 km，倾向（南北）长平均约3.02 km，井田水平面积为22.98 km2。主采煤层一层，即7号煤层，平均倾角22°，厚约9.0 m。井田工业储量为316.89 Mt，可采储量218.61 Mt，矿井服务年限为65.06 a。井田地质条件简单，表土层平均厚度250 m；矿井正常涌水量为320 m3/h，最大涌水量为340 m3/h；煤层硬度系数f=2.3，煤质牌号为气煤44；矿井绝对瓦斯涌出量为1.84 m3/min，属低瓦斯矿井；煤层有自燃发火倾向，发火期3~6个月，煤尘具有爆炸危险性。

根据井田地质条件，提出四个技术上可行开拓方案。方案一：立井两水平开采，一水平-550 m，立井延深至-950 m水平；方案二：立井两水平开采，一水平-550 m，暗斜井延深至-950 m水平；方案三：立井三水平开采，一水平-500 m，二水平-750 m，立井延伸至-1000 m水平；方案四：立井三水平开采，一水平-500 m，二水平-750 m，暗斜井延伸至-1000 m水平。通过技术经济比较，最终确定方案二为最优方案。将主采煤层划分为两个水平，一水平标高-550 m，二水平标高-950 m，因井田走向大断层将井田分为南北两部分，井田南部为一水平服务范围，井田北部为二水平服务范围。

设计首采区采用采区准备方式，工作面长度168 m，采用综采放顶煤采煤法，全部跨落法处理采空区。矿井采用“三八”制作业，两班半生产，半班检修。生产班每班2个循环，日进5个循环，循环进尺0.8 m，日产量7272.7 t。

大巷采用带式输送机运煤，辅助运输采用1.5 t固定箱式矿车。主井装备一套16 t双箕斗和一套16 t单箕斗带平衡锤提煤，副井装备一对1 t矿车双层四车罐笼带平衡锤担负辅助运输任务。矿井采用中央并列式通风。通风容易时期矿井总需风量7410 m3/min，矿井通风总阻力1388.6 Pa，风阻0.11 N•s2/m8，等积孔3.44 m2，矿井通风容易。矿井通风困难时期矿井总风量7410 m3/min，矿井通风总阻力2605.05 Pa，风阻0.17 N•s2/m8，等积孔2.81 m2，矿井通风中等困难。设计矿井的吨煤成本120 元/t。

专题部分题目是矿井热害产生的原因、危害及其防治措施。

翻译部分是一篇关于岩石的抗拉强度实验，数值模拟和分析研究的论文，英文原文题目为：Experimental, numerical and analytical studies on tensile strength of rocks。

关键词：立井开拓；暗斜井延深；采区布置；放顶煤；中央并列式 

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矿区地理位置 1

1.1.2矿区气候条件 1

1.1.3矿区的水文情况 2

1.2井田地质特征 2

1.2.1地层 2

1.2.2构造 4

1.2.3水文地质特征 4

1.3煤层特征 7

1.3.1煤层埋藏条件 7

1.3.2煤层群的层数 7

1.3.3煤层的围岩性质 7

1.3.4煤的特征 7

2 井田境界与储量 10

2.1井田境界 10

2.1.1井田范围 10

2.1.2开采界限 10

2.1.3井田尺寸 10

2.2井田地质勘探 10

2.3矿井地质储量 11

2.3.1储量计算基础 11

2.3.2矿井地质储量计算 11

2.4井田可采储量 13

2.4.1安全煤柱留设原则 13

2.4.2矿井永久保护煤柱损失量 13

2.4.3矿井可采储量 15

3 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 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矿井设计生产能力 16

3.2.2井型校核 16

4 井田开拓 17

4.1井田开拓的基本问题 18

4.1.1井筒形式的确定 18

4.1.2井筒位置的确定采（带）区划分 20

4.1.3工业场地的位置 20

4.1.4开采水平的确定 21

4.1.5矿井开拓方案比较 21

4.2矿井基本巷道 29

4.2.1井筒 29

4.2.2井底车场及硐室 33

4.2.3大巷 35

4.2.4巷道支护 39

5准备方式—采区巷道布置 40

5.1煤层地质特征 40

5.1.1采区位置 40

5.1.2采区煤层特征 40

5.1.3煤层顶底板岩石构造情况 40

5.1.4水文地质 40

5.1.5地质构造 40

5.2采区巷道布置及生产系统 41

5.2.1采区准备方式的确定 41

5.2.2采区巷道布置 41

5.2.3采区生产系统 43

5.2.4采区内巷道掘进方法 44

5.2.5采区生产能力及采出率 44

5.3采区车场选型设计 46

5.3.1确定采区车场形式 46

5.3.2采区主要硐室布置 47

6 采煤方法 49

6.1采煤工艺方式 49

6.1.1采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回采工作面长度的确定 50

6.1.4工作面的推进方向和推进度 51

6.1.5回采工作面破煤、装煤方式 51

6.1.6综采工作面的设备选型及配套 51

6.1.7采煤机的工作方式 65

6.1.8移架方式 66

6.1.9移运输机方式 66

6.1.10放煤方式 67

6.1.11采煤工艺 68

6.1.12各工艺过程注意事项 68

6.1.13工作面端头支护和超前支护 69

6.1.14循环图表、劳动组织、主要技术经济指标 70

6.1.15综合机械化采煤过程中应注意事项 75

6.2回采巷道布置 75

6.2.1回采巷道布置方式 75

6.2.2回采巷道参数 76

7 井下运输 78

7.1概述 78

7.1.1矿井设计生产能力及工作制度 78

7.1.2煤层及煤质 78

7.1.3运输距离和辅助运输设计 78

7.1.4矿井运输系统 78

7.2采区运输设备选择 79

7.2.1设备选型原则： 79

7.2.2采区运输设备选型及能力验算 80

7.3大巷运输设备选 80

7.3.1主运输大巷设备选择 80

7.3.2辅助运输大巷设备选择 80

7.3.3 运输设备能力验算 83

8 矿井提升 84

8.1矿井提升概述 84

8.2主副井提升 84

8.2.1主井提升 84

8.2.2副井提升设备选型 87

9 矿井通风及安全 89

9.1矿井地质、开拓、开采概况 89

9.1.1矿井概况 89

9.1.2开拓方式 89

9.1.3开采方法 89

9.1.4变电所、充电硐室、火药库` 90

9.1.5工作制、人数 90

9.2矿井通风系统的确定 90

9.2.1矿井通风系统的基本要求 90

9.2.2矿井通风方式的选择 90

9.2.3矿井通风方法的选择 91

9.2.4采区通风系统的要求 92

9.2.5采区通风方式的确定 92

9.2.6回采工作面进回风巷道的布置 93

9.2.7掘进通风及硐室通风 94

9.3矿井风量计算 94

9.3.1通风容易时期和通风困难时期采煤方案的确定 94

9.3.2各用风地点的用风量和矿井总用风量 94

9.3.3风量分配 101

9.4矿井阻力计算 102

9.4.1计算原则 102

9.4.2矿井最大阻力路线 102

9.4.3计算矿井摩擦阻力和总阻力 102

9.4.4两个时期的矿井总风阻和总等积孔 106

9.5选择矿井通风设备 108

9.5.1选择主要通风机 108

9.5.2  电动机选型 112

9.6通风设施、防漏风和降低风阻措施 112

9.6.1通风设施 112

9.6.2防止漏风措施 112

9.6.3降低风阻措施 112

9.7反风方式及反风设施 113

9.8安全灾害的预防措施 113

9.8.1粉尘灾害防治 113

9.8.2瓦斯灾害防治 114

9.8.3矿井防灭火 114

9.8.4矿井防治水 114

9.8.5井下其它灾害防治 115

9.8.6矿井集中安全监测监控 116

9.8.7矿井安全检测及其它装备 116

9.8.7矿山救护队及保健设施 116

10  设计矿井基本技术经济指标 117

参考文献 118

专题部分 119

矿井热害产生的原因、危害及其防治措施 120

0 引言 120

1 问题的提出 120

2 国内外研究现状 122

2.1矿井热害的概念 122

2.2煤矿安全规程规定及热害等级的划分 122

2.2.1围岩的原始温度测定 122

2.2.2矿井热害等级划分 122

2.2.3《煤矿安全规程》规定 122

2.3国内外矿井热害情况概述 123

3 矿井热源及其定量分析 124

3.1基本概念及其概述 124

3.1.1地表空气 125

3.1.2流体的自压缩（或膨胀） 125

3.1.3围岩传热 126

3.1.4机电设备的放热 126

3.1.5运输中煤炭及矸石的散热 126

3.1.6热水的散热 127

3.1.7其他热源 127

3.2以永川煤矿热害为例分析 127

3.2.1矿井热源调查 128

3.2.2空气压缩热 128

3.2.3围岩散热 128

3.2.3机电设备散热 129

3.2.4煤炭及矸石运输散热 129

3.2.5其他热源 130

3.2.6矿井热源分析 131

4 矿井热害产生的原因 133

4.1矿井高温产生的原因 133

4.2矿井高湿产生的原因 134

5 矿井热害的危害 134

5.1高温的危害 134

5.2高湿的危害 135

6 矿井热害的防治措施 135

6.1加强教育和管理 135

6.2非制冷空调降温 136

6.2.1采用通风降温 136

6.2.2隔离、减少热源 137

6.2.3冰冷降温 138

6.2.4人体防护服 138

6.2.5采用合理的开拓方式降温 138

6.2.6采用充填采矿法降温 138

6.2.7采用个体防护措施 138

6.2.8其他降温措施 138

6.3制冷空调降温 139

6.3.1基本概念及其概述 139

6.3.2以兖煤菏泽能化公司赵楼煤矿为例分析 142

7 展望 147

7.1超深井开采 147

7.2超高温矿井开采 147

7.3井下地热利用探讨 148

7.3.1传统地热利用 148

7.3.2井下地热的主要热源 148

7.3.3井下地热利用的可能方向 148

结论 149

翻译部分 152

英文原文 153

EXPERIMENTAL, NUMERICAL AND ANALYTICAL STUDIES ON TENSILE STRENGTH OF ROCKS 153

1 INTRODUCTION 153

2 EXPERIMENTAL STUDY 156

2.1 Indirect tension tests 156

2.2 Direct tension tests 157

3 2D FEM MODELING OF BRAZILIAN DISK SPECIMENS 159

3.1 Stress distributions in a disk loaded by a loading arc 160

4 CONCLUSIONS 165

REFERENCES 166

中文译文 168

岩石的抗拉强度实验，数值模拟和分析研究 168

1简介 168

2实验研究 170

2.1间接张力试验 170

2.2直接拉伸实验 172

3二维有限元建模的巴西圆盘试件标本 173

3.1在磁盘上的应力分布加载加载弧 174

4结论 178

参考文献： 180

致谢 182

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