A947采矿工程毕业设计（论文）-张小楼煤矿1.5Mta新井设计 下载积分：50　资料编号： A947

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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。

一般部分针对张小楼矿井进行了井型为1.5Mt/a的新井设计。张小楼矿位于徐州市西北铜山县柳新镇和刘集镇境内。整个井田东西长约4.80km、南北宽约3.53km，井田面积16.54km2。开采深度为-280m～-1250m。主采煤层为7煤和9煤，7煤煤厚6m，9煤煤厚3m，两煤层相距10m左右，为近距离煤层，煤层倾角变化较大，浅部平均20°，深部平均5°。矿井正常涌水量为76m3/h，最大涌水量为160m3/h；矿井相对瓦斯涌出量为3.35m3/t，属低瓦斯矿井。

井田工业储量为205.39Mt，可采储量137Mt，矿井设计井型为1.5Mt/a，矿井服务年限为65.24a。

根据井田地质条件，设计采用立井两水平开拓方式，都为上下山准备方式，一水平位于-600m，上山垂高320m，下山垂高250m，二水平位于-1150m，上山垂高300m，下山垂高100m,。井田共分为7个采区和2个带区，轨道大巷和胶带机大巷岩石大巷，布置在9煤层底板岩层中。考虑到本矿井为低瓦斯矿井，矿井通风方式采用中央并列式通风。

大巷采用胶带输送机运煤，辅助运输采用架线式电机车牵引固定箱式矿车。主井采用箕斗提煤，副井采用罐笼运料和升降人员。

针对东一采区采用了采区联合准备方式，共划分3个区段，并进行了运煤、通风、运料、排矸、供电系统设计。

针对7101工作面进行了采煤工艺设计。该工作面煤层平均厚度为6.0m，平均倾角20°，直接顶为泥岩，老顶为细砂岩。工作面采用长壁综采放顶煤采煤法。采用双滚筒采煤机割煤，往返一次割两刀。采用“四六制”工作制度，截深0.6m，每天六个循环，循环进尺3.6m，月推进度108m。

专题部分题目为《张小楼矿微震规律与冲击矿压关系研究》，以张小楼矿95206工作面为背景，进行了详实的微震观测数据收集与处理，分析得到张小楼矿微震分布规律与冲击矿压关系，为张小楼矿进行防止冲击矿压提供了有力的技术支持。

翻译部分题目为《Mine gas drainage and outburst control in Australian underground coal mines》，主要介绍了澳大利亚预防煤与瓦斯突出技术。

关键词：张小楼矿；立井两水平开拓；采区布置；综采放顶煤；中央并列式通风；微震检测；冲击矿压

目    录

普通部分

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 井田范围 1

1.1.3 矿区经济状况及矿区电力供应 2

1.1.4 矿区气候条件 2

1.1.5 矿区水文情况 2

1.1.6 地震 3

1.2 井田地质特征 3

1.2.1 井田的地层总述 3

1.2.2 井田地层 3

1.2.3 井田地质构造 7

1.2.4 区域水文地质 7

1.3 煤层特征 9

1.3.1 煤层赋存情况 9

1.3.2 煤层的围岩性质 9

1.3.3 煤的特征 10

1.3.4 瓦斯突出性 12

1.3.5 煤层及煤层的自燃 12

1.3.6 地温 12

2 井田境界和储量 13

2.1 井田境界 13

2.2 矿井地质储量 13

2.2.1 矿井地质资源量 14

2.2.2 矿井工业储量 15

2.3 矿井可采储量 16

2.3.1 井田边界保护煤柱 16

2.3.2 断层保护煤柱 16

2.3.3 采区及盘区边界保护煤柱 16

2.3.4 井筒保护煤柱 16

2.3.5 大巷保护煤柱 16

2.3.6 工业广场保护煤柱 17

2.3.7 矿井可采储量 18

3 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 20

3.1 矿井工作制度 20

3.1.1 矿井设计生产能力 20

3.1.2 井型校核 20

4 井田开拓 22

4.1 井田开拓的基本问题 22

4.2 井筒形式、位置、数目的确定 22

4.2.1 井筒的形式 22

4.2.2 井筒位置的确定 23

4.2.3 井筒数目 24

4.3 矿井采（盘）区划分 24

4.4 工业场地的位置 24

4.5 开采水平的确定 24

4.6 矿井开拓方案比较 25

4.6.1 提出方案 25

4.6.2 技术比较 25

4.6.3 详细经济比较 30

4.7 矿井基本巷道 33

4.7.1 井筒 33

4.7.2 开拓巷道 33

4.7.3 井底车场及硐室 33

5 准备方式——采区巷道布置 42

5.1 煤层地质特征 42

5.1.1 采区位置 42

5.1.2 采区煤层特征 42

5.1.3 煤层顶底板岩石构造情况 42

5.1.4 水文地质 42

5.1.5 地质构造 42

5.1.6 地表情况 42

5.2 采区巷道布置及生产系统 42

5.2.1 采区准备方式的确定 42

5.2.2 采区巷道布置 43

5.2.3 采区生产系统 45

5.2.4 采区内巷道掘进方法 45

5.2.5 采区生产能力及采出率 46

5.3 采区车场选型设计 47

5.3.1 确定采区车场形式 47

5.3.2 采区主要硐室布置 47

6 采煤方法 50

6.1 采煤工艺方式 50

6.1.1 采区煤层特征及地质条件 50

6.1.2 确定采煤工艺方式 50

6.1.3 回采工作面参数 51

6.1.4 综放工作面设备选型及配套 51

6.1.5 采煤机的工作方式 53

6.1.6 采煤工作面支护方式 54

6.1.7 端头支护及超前支护方式 57

6.1.8 各工艺过程注意事项 58

6.1.9 放顶步距、放煤方式和采放比 59

6.1.10 回采工作面正规循环作业及主要技术经济指标 59

6.1.11 综合机械化采煤过程中应注意事项 65

6.2 回采巷道布置 66

6.2.1 回采巷道的布置 66

6.2.2 回采巷道参数 66

7 井下运输 68

7.1 概述 68

7.1.1 井下运输的原始条件和数据 68

7.1.2 矿井运输系统 68

7.2 采区运输设备的选择 69

7.2.1 矿井运输设备选型应遵循以下原则： 69

7.2.2 工作面及顺槽运输设备选型 69

7.2.3 上山运输设备选型 70

7.3 大巷运输设备选择 71

7.3.1 确定大巷的运输方式 71

7.3.2 确定大巷运输设备 72

8 矿井提升 75

8.1 概述 75

8.2 主副井提升 75

8.2.1 主井提升系统 75

8.2.2 副井提升设备选型 76

9 矿井通风及安全技术 79

9.1 矿井设计概况 79

9.1.1 矿井概况 79

9.1.2 开拓方式 79

9.1.3 开采方法 80

9.1.4 工作制、人数 80

9.2 矿井通风系统的确定 80

9.2.1 矿井通风系统的基本要求 80

9.2.2 矿井通风方式的选择 81

9.2.3 矿井主要通风机工作方式选择 82

9.2.4 采区通风系统的要求 82

9.2.5 工作面通风方式的选择 83

9.3 矿井风量计算 84

9.3.1 采煤工作面所需风量的计算 84

9.3.2 备用面需风量的计算 85

9.3.3 掘进工作面需风量 85

9.3.4 硐室需风量 86

9.3.5 其它巷道所需风量 86

9.3.6 矿井总风量 86

9.3.7 风量分配 87

9.4 矿井阻力计算 88

9.4.1 矿井最大阻力路线 88

9.4.2 矿井通风阻力计算 93

9.4.3 矿井通风总阻力 94

9.4.4 两个时期的矿井总风阻和总等积孔 95

9.5 选择矿井通风设备 96

9.5.1 选择主要通风机 96

9.5.2 电动机选型 98

9.6 安全灾害的预防措施 99

9.6.1 预防瓦斯和煤尘爆炸的措施 99

9.6.2 预防井下火灾的措施 100

9.6.3 防水措施 100

10 设计矿井基本技术经济指标 101

参考文献 103

专题部分

1 前言 105

1.1 冲击矿压简介 105

1.1.1 冲击矿压概念 105

1.1.2 影响冲击矿压的主要因素及冲击矿压的显现特征 105

1.1.3 冲击矿压现象具有以下显现特征: 106

1.1.4 国内外冲击矿压概况 106

1.2 微震检测系统 107

2 张小楼矿概况 108

2.1 矿井概况 108

2.2 冲击矿压显现 109

2.3 95206工作面位置 110

3 微震规律综述 111

3.1 95206工作面附近及下山区域微震频次统计分析 111

3.2 95206工作面附近及下山区域微震时序分析 112

3.3 矿震空间演化规律 120

4 工作面及下山附近危险性分析 122

4.1 构造的影响 122

4.1.1 褶曲 122

4.1.2 断层 123

4.2 上覆煤层停采线及煤柱的影响 123

5 结论 123

参考文献 125

翻译部分

英文原文 127

中文翻译 135

致   谢 140

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