E768采矿工程毕业设计（论文）-平朔井工一矿10.0Mta新井设计 下载积分：50　资料编号： E768

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设计总说明

本设计包括两个部分：一般部分和专题部分。

一般部分为平朔井工一矿10.0Mt/a新井设计，全篇共分为十个部分：矿井概述及井田地质特征、井田境界及储量、矿井工作制度和设计生产能力、井田开拓、带区巷道布置、采煤方法、井下运输、矿井提升、矿井通风与安全和矿井主要经济技术指标。

平朔井工一矿位于山西省朔州市境内。矿井东西长约为5500m，南北宽约为4100m，面积为2.147×107m2。井田内的可采煤层为4＃煤、9＃煤，其中主采为4＃煤，该煤层赋存稳定，平均厚度13.91m。倾角平均为5°，为近水平特厚煤层。井田内工业储量15.69×108t，可采储量11.34×108t。矿井平均涌水量为198.8m3/h，相对瓦斯涌出量1.135m3/t，煤层有煤尘爆炸危险性和自然发火现象。

平朔井工一矿年设计生产能力10.0Mt/a，服务年限81a。采用双斜井——回风立井单水平带区式综合开拓，水平标高+1020m，矿井采用倾斜长壁综合机械化采煤法。

矿井布置一个综放工作面保证全矿井的产量，长度300m，煤的运输采用胶带运输机运输。矿井的通风方式采用中央并列式通风。

专题部分为综掘煤巷层状复合顶板的离层机理及其控制技术。本文介绍了复合顶板的概念和引起离层的各种原因分析以及国内外离层机理与支护技术的研究现状，重点突出煤巷复合顶板的支护方法与意义。分析了复合顶板的离层变形破坏规律，明确了复合顶板巷道不同支护形式的作用机理。

关键词：斜井开拓；条带准备；放顶煤工作面

目录

一般部分

1 矿区概况及井田地质特征??????????????????????????????????????????????????1

1.1 矿区概况?????????????????????????????????????????????????????????????1

1.1.1 井田位置及交通???????????????????????????????????????????????????1

1.1.2 地形与地貌???????????????????????????????????????????????????????1

1.1.3 水系情况?????????????????????????????????????????????????????????1

1.1.4 气象情况?????????????????????????????????????????????????????????1

1.1.5 地震情况?????????????????????????????????????????????????????????3

1.1.6 矿区工业发展现状?????????????????????????????????????????????????3

1.1.7 小窑开采情况?????????????????????????????????????????????????????3

1.1.8 建材情况?????????????????????????????????????????????????????????3

1.1.9 矿区水源、电源与通信情况?????????????????????????????????????????3

1.2 井田地质特征?????????????????????????????????????????????????????????4

1.2.1 区域地质特征?????????????????????????????????????????????????????4

1.2.2 地层特征?????????????????????????????????????????????????????????4

1.2.3地质构造??????????????????????????????????????????????????????????7

1.2.4 水文地质?????????????????????????????????????????????????????????8

1.3 煤层特征????????????????????????????????????????????????????????????11

1.3.1 煤层赋存状况????????????????????????????????????????????????????11

1.3.2 煤质情况????????????????????????????????????????????????????????12

1.3.3 基岩风化情况????????????????????????????????????????????????????13

1.3.4 瓦斯、煤尘及自燃情况????????????????????????????????????????????13

1.3.5 地温情况????????????????????????????????????????????????????????13

2 井田境界及储量?????????????????????????????????????????????????????????15

2.1 井田境界????????????????????????????????????????????????????????????15

2.1.1 井田境界的划分原则??????????????????????????????????????????????15

2.1.2划分井田的方法???????????????????????????????????????????????????15

2.1.3 矿井井田境界????????????????????????????????????????????????????15

2.2 井田工业储量????????????????????????????????????????????????????????16

2.3 井田可采储量????????????????????????????????????????????????????????16

2.3.1永久煤柱留设?????????????????????????????????????????????????????16

2.3.2矿井可采储量计算?????????????????????????????????????????????????20

3矿井工作制度和设计生产能力??????????????????????????????????????????????21

3.1 矿井工作制度????????????????????????????????????????????????????????21

3.2 矿井设计生产能力及服务年限??????????????????????????????????????????21

3.2.1确定依据?????????????????????????????????????????????????????????21

3.2.2 矿井设计生产能力????????????????????????????????????????????????21

3.2.3 矿井服务年限?????????????????????????????????????????22

3.3 井型校核????????????????????????????????????????????????????????????22

3.3.1煤层开采能力?????????????????????????????????????????????????????22

3.3.2辅助生产环节的能力校核???????????????????????????????????????????22

3.3.3通风安全条件的校核???????????????????????????????????????????????22

4 井田开拓???????????????????????????????????????????????????????????????25

4.1 井田开拓的基本问题??????????????????????????????????????????????????25

4.1.1 确定井硐形式、数目及配置????????????????????????????????????????25

4.1.2 开采水平的确定??????????????????????????????????????????????????27

4.1.3 方案比较????????????????????????????????????????????????????????27

4.2 矿井基本巷道????????????????????????????????????????????????????????35

4.2.1 主斜井??????????????????????????????????????????????????????????35

4.2.2 副斜井??????????????????????????????????????????????????????????35

4.2.3 回风立井????????????????????????????????????????????????????????35

4.2.4 主要开拓巷道????????????????????????????????????????????????????35

4.2.5 井底车场????????????????????????????????????????????????????????36

4.2.6 井下硐室????????????????????????????????????????????????????????36

5 带区巷道布置???????????????????????????????????????????????????????????45

5.1 煤层地质特征????????????????????????????????????????????????????????45

5.1.1 带区位置????????????????????????????????????????????????????????45

5.1.2 带区煤层特征????????????????????????????????????????????????????45

5.1.3 煤层顶底板岩石构成情况??????????????????????????????????????????45

5.1.4 水文地质????????????????????????????????????????????????????????45

5.1.5 地质构造????????????????????????????????????????????????????????46

5.2 带区巷道布置????????????????????????????????????????????????????????46

5.2.1 带区准备方式的确定??????????????????????????????????????????????46

5.2.2 工作面推进方向的确定????????????????????????????????????????????46

5.2.3 带区倾向长度的确定??????????????????????????????????????????????47

5.2.4 带区走向长度的确定??????????????????????????????????????????????50

5.2.5 带区煤柱????????????????????????????????????????????????????????50

5.2.6 带区开采顺序????????????????????????????????????????????????????50

5.3 带区生产系统????????????????????????????????????????????????????????50

5.3.1 带区运煤系统????????????????????????????????????????????????????50

5.3.2 带区辅助运输系统????????????????????????????????????????????????50

5.3.3 带区通风系统????????????????????????????????????????????????????51

5.3.4 排矸系统????????????????????????????????????????????????????????51

5.3.5 供电系统????????????????????????????????????????????????????????51

5.3.6 供水系统????????????????????????????????????????????????????????51

5.3.7 排水系统????????????????????????????????????????????????????????51

5.3.8 带区巷道掘进????????????????????????????????????????????????????51

5.4 带区车场选型设计????????????????????????????????????????????????????52

5.5 带区生产能力及采出率????????????????????????????????????????????????53

5.5.1 带区生产能力????????????????????????????????????????????????????53

5.5.2 带区采出率??????????????????????????????????????????????????????54

6 采煤方法???????????????????????????????????????????????????????????????55

6.1 采煤方法和回采工艺??????????????????????????????????????????????????55

6.1.1 带区煤层特征及地质条件??????????????????????????????????????????55

6.1.2 采煤方法的确定??????????????????????????????????????????????????55

6.1.3 确定采煤工艺方式????????????????????????????????????????????????55

6.1.4 采煤工艺选择合理性验证??????????????????????????????????????????56

6.1.5 综放工作面长度的确定????????????????????????????????????????????57

6.1.6 综放工作面其它参数的确定????????????????????????????????????????62

6.1.7 综放工作面设备选型配套??????????????????????????????????????????62

6.1.8 综放面采煤工序??????????????????????????????????????????????????67

6.1.9 工作面超前支护??????????????????????????????????????????????????68

6.1.10 机头安全出口行人有关规定???????????????????????????????????????69

6.1.11 劳动组织及循环图表?????????????????????????????????????????????69

6.1.12 主要技术经济指标???????????????????????????????????????????????70

6.2 回采巷道布置????????????????????????????????????????????????????????70

6.2.1 回采巷道布置方式????????????????????????????????????????????????70

6.2.2 回采巷道断面及支护??????????????????????????????????????????????70

6.2.3 掘进工作面主要设备??????????????????????????????????????????????70

7 井下运输???????????????????????????????????????????????????????????????70

7.1 矿井生产及地质条件??????????????????????????????????????????????????70

7.2 矿井运输系统????????????????????????????????????????????????????????70

7.2.1 运输方式????????????????????????????????????????????????????????70

7.2.2 运输系统????????????????????????????????????????????????????????70

7.3 井下主要运输设备选型验算????????????????????????????????????????????70

7.3.1 工作面刮板输送机选型验算????????????????????????????????????????70

7.3.2胶带输送机选型验算???????????????????????????????????????????????70

7.4 井下辅助运输设备选型验算????????????????????????????????????????????70

7.4.1 设备选型依据????????????????????????????????????????????????????70

7.4.2 无轨胶轮车运输的优点????????????????????????????????????????????70

7.4.3 井下辅助运输设备选型????????????????????????????????????????????70

7.4.4 辅助运输设备选型验算????????????????????????????????????????????70

8 矿井提升???????????????????????????????????????????????????????????????70

8.1 概述????????????????????????????????????????????????????????????????70

8.2 主井提升????????????????????????????????????????????????????????????70

8.2.1 提升设备选型????????????????????????????????????????????????????70

8.2.2 主斜井胶带输送机运输能力验算????????????????????????????????????70

8.3 副井提升????????????????????????????????????????????????????????????70

8.3.1 提升设备选型????????????????????????????????????????????????????70

8.3.2 副井提升设备选型验算????????????????????????????????????????????70

9 矿井通风与安全?????????????????????????????????????????????????????????70

9.1概述????????????????????????????????????????????????????????????????70

9.2 矿井通风系统????????????????????????????????????????????????????????70

9.2.1 矿井通风系统的选择??????????????????????????????????????????????70

9.2.2 矿井通风系统评价????????????????????????????????????????????????70

9.2.3 矿井通风方式的选择??????????????????????????????????????????????70

9.2.4 回风井数目及位置????????????????????????????????????????????????70

9.3 带区通风系统????????????????????????????????????????????????????????70

9.3.1 带区进回风大巷的布置????????????????????????????????????????????70

9.3.2工作面通风系统???????????????????????????????????????????????????70

9.3.3 掘进通风及硐室通风??????????????????????????????????????????????70

9.4矿井风量计算????????????????????????????????????????????????????????70

9.4.1采煤工作面需风量计算?????????????????????????????????????????????70

9.4.2 备用工作面需风量计算???????????????????????????????????????????70

9.4.3 掘进工作面需风量计算???????????????????????????????????70

9.4.4 井下硐室需风量计算?????????????????????????????????????????????70

9.4.5 其它巷道风量计算???????????????????????????????????????????????70

9.4.6 矿井总风量计算?????????????????????????????????????????????????70

9.4.7 矿井通风能力计算???????????????????????????????????????????????70

9.5 矿井通风阻力计算???????????????????????????????????????????????????70

9.5.1矿井通风总阻力计算原则??????????????????????????????????????????70

9.5.2通风容易和通风困难时期位置的确定????????????????????????????????70

9.5.3矿井通风阻力计算????????????????????????????????????????????????70

9.5.4矿井总风阻和总等积孔????????????????????????????????????????????70

9.6 矿井通风设备选型???????????????????????????????????????????????????70

9.6.1 矿井通风设备的要求?????????????????????????????????????????????70

9.6.2 主要通风机选型?????????????????????????????????????????????????70

9.6.3 电动机选型?????????????????????????????????????????????????????70

9.6.4 电费计算???????????????????????????????????????????????????????70

9.7 矿井灾害防治???????????????????????????????????????????????????????70

9.7.1 防治瓦斯???????????????????????????????????????????????????????70

9.7.2 防治粉尘???????????????????????????????????????????????????????70

9.7.3隔爆措施?????????????????????????????????????????????????70

9.7.4 防灭火?????????????????????????????????????????????????????????70

10矿井基本技术经济指标??????????????????????????????????????????????????70

参考文献????????????????????????????????????????????????????????????????70

专题部分

1绪论???????????????????????????????????????????????????????????????????70

1.1引言???????????????????????????????????????????????????????????????70

1.2国内外研究现状?????????????????????????????????????????????????????70

1.2.1复合顶板离层机理研究现状????????????????????????????????????????70

1.2.2煤巷复合顶板支护技术研究现状????????????????????????????????????70

2综掘煤巷复合顶板离层变形破坏机理研究???????????????????????????????????70

2.1煤巷复合顶板的特征及其变形破坏形式?????????????????????????????????70

2.2巷道顶板离层概念及与巷道稳定性之间的关系???????????????????????????70

2.2.1巷道顶板离层的概念??????????????????????????????????????????????70

2.2.2顶板离层与巷道稳定性之间的关系??????????????????????????????????70

2.3回采巷道顶板离层的各影响因素分析研究???????????????????????????????70

2.4综掘煤巷复合顶板离层的理论研究?????????????????????????????????????70

2.4.1由于岩层受拉产生离层????????????????????????????????????????????70

2.4.2由于挠度产生的离层??????????????????????????????????????????????70

2.4.3由于水平应力产生的离层??????????????????????????????????????????70

2.4.4由于岩层界面的力学特征产生的离层????????????????????????????????70

2.4.5由于地下水产生的离层????????????????????????????????????????????70

3煤巷复合顶板的支护控制技术的研究???????????????????????????????????????70

3.1锚杆支护理论分析???????????????????????????????????????????????????70

3.1.1 复合顶板巷道支护中的锚杆作用机理分析???????????????????????????70

3.2 复合顶板巷道的锚索作用机理分析?????????????????????????????????????70

3.3 锚杆锚索联合支护作用分析???????????????????????????????????????????70

3.4 煤巷复合顶支护技术解决办法与途径???????????????????????????????????70

3.5煤巷复合顶板支护设计原则???????????????????????????????????????????70

4 结论??????????????????????????????????????????????????????????????????70

4.1 本文主要进行完成的工作及所得结论???????????????????????????????????70

4.2 需要进一步解决的问题???????????????????????????????????????????????70

参考文献????????????????????????????????????????????????????????????????70

致谢????????????????????????????????????????????????????????????????????70

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