机械5

主要内容和要求： 以实习矿井姚桥煤矿条件为基础，完成姚桥煤矿5.0Mt/a新井设计。主要内容包括：矿井概况、矿井工作制度及设计生产能力、井田开拓、首采区设计、采煤方法、矿井通风系统、矿井运输提升等。 结合煤矿生产前沿及矿井设计情况，撰写一篇关于高瓦斯煤层抽放技术的专题。 翻译一篇3000字以上的专业英语，题目为“A
nalysis a
nd co
ntrol o
n a
nomaly water i
nrush i
n roof of fully-mecha
nized mi
ni
ng field”。 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。 一般部分为姚桥矿5.0 Mt/a的新井设计。姚桥煤矿位于江苏省沛县和山东省微山县境内，昭阳湖西畔，距江苏省徐州市西北大约82km，距沛县县城约17km，距微山县县城约10km。区内铁路交通方便，有徐（州）沛（屯）铁路专用线，在沙塘与陇海铁路线接轨，支线直达姚桥煤矿。井田走向（东西）长平均约10 km，倾向（南北）长平均约3.5km，井田水平面积为36 km2。主采煤层一层，即7号煤层，平均倾角10°，厚约9.45 m。井田工业储量为517.46Mt，可采储量393.51 Mt，矿井服务年限为60.54 a。井田地质条件简单。表土层平均厚度163 m；矿井正常涌水量为325 m3/h，最大涌水量为465 m3/h；矿井瓦斯含量很低，属低瓦斯矿井；煤尘具有爆炸危险性。 井田开拓方式为立井两水平上下山立井石门延深开拓。大巷采用胶带输送机运煤，辅助运输采用绞车加矿车加单轨吊运输运料。矿井通风方式前期采用中央分列式通风，后期采用两翼对角式通风。 矿井年工作日为330d，工作制度为“三八”制。 一般部分共包括10章：1、矿区概述及井田地质特征；2、井田境界和储量；3、矿井工作制度及设计生产能力；4、井田开拓；5、准备方式-采区巷道布置；6、采煤方法；7、井下运输；8、矿井提升；9、矿井通风与安全技术；10、矿井基本技术经济指标。 专题部分题目是深部矿井巷道稳定与支护技术研究。 翻译部分是一篇关于在掘进工程中煤与瓦斯突出防治技术的研究与应用，英文原文题目为：Outburst co
ntrol tech
nology for rapid excavatio
n i
n severe outburst coal 关键词：姚桥煤矿；立井；两水平；上下山开采；采区布置；放顶煤；中央分列式 ABSTRACT This desig
n ca
n be divided i
nto three sectio
ns: ge
neral desig
n, mo
nographic study a
nd tra
nslatio
n of a
n academic paper. The ge
neral desig
n is about a 5.0 Mt/a
new u
ndergrou
nd mi
ne desig
n of yaoqiao coal mi
ne. YaoQiao coal mi
ne is located i
n peixia
n ,jia
ngsu a
nd WeiSha
nXia
n sha
ndo
ng provi
nce cou
nty territory, west ba
nk zhaoya
ng lake, is apart from the jia
ngsu xuzhou
northwest about 82 km, is apart from the cou
nty of about 17 km peixia
n cou
nty, about 10 km away from WeiSha
nXia
n cou
nty. The railway traffic is co
nve
nie
nt, xu (state) pei (the chariot) railway private sidi
ngs, sa
nd po
nd a
nd lo
nghai railway li
ne i
n i
nter
natio
nal sta
ndards, regio
nal direct YaoQiao coal mi
ne. It’s about 10 km o
n the strike a
nd 3.5 km o
n the dip,with the 36 km2 total horizo
ntal area. The mi
nable coal seam of this mi
ne is o
nly 7 with a
n average thick
ness of 9.45 m a
nd a
n average dip of 10°. The proved reserves of this coal mi
ne are 517.46 Mt a
nd the mi
nable reserves are 393.51 Mt, with a mi
ne life of 60.54 a.The geological co
nditio
n of the mi
ne is relatively simple. The
normal mi
ne i
nflow is 325 m3/h a
nd the maximum mi
ne i
nflow is 465 m3/h. The mi
neral well gas gushes is lower, It is a low gas mi
neral well a
nd it’s a coal seam liable to explosio
n. The mi
ne is two levels i
n a
n mai
n shaft which well locatio
n is sto
negate to expa
nd. The ce
ntral la
neway use wheel mou
nted belt co
nveyor to tra
nsit coal, mi
ni
ng trucks are used for wi
nch , tramcar a
nd mo
norail hoist tra
nsportatio
n i
n the roadway. The mi
ne ve
ntilatio
n way by the ce
ntral Fe
nLieShi, later the two wi
ngs diago
nal type. The worki
ng system “three-eight” is used i
n the che
nsilou mi
ne. It produced 330 d/a. This desig
n i
ncludes te
n chapters: 1.A
n outli
ne of the mi
ne field geology; 2.Bou
ndary a
nd the reserves of mi
ne; 3.The service life a
nd worki
ng system of mi
ne; 4.developme
nt e
ngi
neeri
ng of coalfield; 5.The layout of pa
nels; 6. The method used i
n coal mi
ni
ng; 7. Tra
nsportatio
n of the u
ndergrou
nd; 8.The lifti
ng of the mi
ne; 9. The ve
ntilatio
n a
nd the safety operatio
n of the mi
ne; 10.The basic eco
nomic a
nd tech
nical
norms. The topic of special subject parts is the research of support tech
nology for deep mi
ne la
neway . The tra
nslated academic paper is about Outburst co
ntrol tech
nology for rapid excavatio
n i
n severe outburst coal. Keywords：YaoQiao mi
ne; shaft; Two level; up-dip a
nd dow
n-dip mi
ngi
ng; Block layout; sublevel cavi
ng hydraulic support; the ce
nter of march-past. 目录 一般部分 1矿区概述及井田地质特征2 1.1矿区概述2 1.1.1地理位置与交通情况2 1.1.2矿区气候条件2 1.1.3矿区水文情况2 1.1.4地震2 1.2井田地质特征4 1.2.1井田位置、边界范围、拐点坐标、井田面积及相邻矿井边界关系4 1.2.2井田地质概况、地层、含煤地层及构造情况4 1.3煤层特征5 2井田境界和储量8 2.1井田境界8 2.2矿井工业储量8 2.2.1构造类型8 2.2.2矿井地质储量8 2.2.3矿井工业储量10 2.3矿井可采储量11 2.3.1矿井可采储量11 2.3.2工业广场煤柱留设11 3矿井工作制度、设计生产能力及服务年限13 3.1矿井工作制度13 3.2矿井设计能力及服务年限13 3.2.1确定依据13 3.2.2矿井设计能力及生产年限13 3.2.3井型校核14 4井田开拓16 4.1井田开拓的基本问题16 4.1.1井筒形式的确定16 4.1.2井筒位置的确定17 4.1.3工业广场位置选择18 4.1.4开采水平的确定及采（带）区的划分18 4.1.5方案比较19 4.2矿井基本巷道24 4.2.1井筒24 4.2.2开拓巷道28 4.2.3井底车场及硐室32 5准备方式—采区巷道布置35 5.1煤层的地质特征35 5.1.1采区煤层特征35 5.1.2地质构造35 5.1.3水文地质35 5.1.4地表情况35 5.2采区巷道布置及生产系统35 5.2.1采区位置及范围35 5.2.2采煤方法及工作面长度的确定35 5.2.3煤柱尺寸的确定35 5.2.4采区上山布置36 5.2.5确定采区各种巷道尺寸、支护方式及通风方式36 5.2.6采区巷道的联络方式36 5.2.7工作面接替顺序36 5.2.8采区生产系统37 5.2.9采区内各种巷道的掘进方法37 5.2.10采区生产能力37 5.3采区车场选型设计38 5.3.1确定采区车场形式38 5.3.2采区主要硐室布置40 6采煤方法41 6.1采煤工艺方式41 6.1.1采煤方法的选择41 6.1.2回采工作面长度的确定42 6.1.3工作面的推进方向和推进度42 6.1.4回采工作面斜巷参数43 6.1.5回采工作面落煤方式43 6.1.6采煤机进刀方式43 6.1.7装运煤44 6.1.8移架方式和移架顺序44 6.1.9推拉运输机方式44 6.1.10放煤方式45 6.1.11工艺流程46 6.2主要设备技术参数47 6.2.1液压支架47 6.2.2采煤机48 6.2.3工作面主运输设备48 6.2.4泵站49 6.2.5移动变电站50 6.3顶板管理50 6.3.1支护设计50 6.3.2工作面顶板管理51 6.3.3工作面上、下端头支架的操作及维护要求52 6.4劳动组织和工作面成本54 6.4.1劳动组织54 6.4.2工作面成本55 6.5回采巷道布置56 6.5.1回采巷道布置方式56 6.5.2回采巷道参数57 7井下运输59 7.1概述59 7.1.1井下运输的原始条件和数据59 7.1.2矿井运输系统59 7.2采区运输设备的选择59 7.2.1矿井运输设备选型应遵循以下原则59 7.2.2工作面及顺槽运输设备选型60 7.2.3上山运输设备选型61 7.3大巷运输设备选择62 7.3.1确定大巷的运输方式62 7.3.2确定大巷运输设备62 7.3.3运输设备能力验算65 8矿井提升66 8.1矿井提升概述66 8.2主副井提升66 8.2.1主井提升66 8.2.2副井提升68 8.2.3井上下人员运送69 9矿井通风及安全技术70 9.1矿井概况70 9.1.1矿井地质概况70 9.1.2开拓方式70 9.1.3开采方法70 9.1.4变电所、充电硐室、火药库` 70 9.1.5工作制、人数70 9.2矿井通风系统的确定70 9.2.1矿井通风系统的基本要求70 9.2.2矿井通风方式的选择71 9.2.3矿井通风方法的选择72 9.2.4采区通风系统的要求72 9.2.5工作面通风方式的选择73 9.2.6回采工作面进回风道的布置73 9.2.7通风构筑物74 9.3矿井风量计算74 9.3.1工作面所需风量的计算74 9.3.2备用工作面需风量计算75 9.3.3掘进工作面需风量计算76 9.3.4硐室需要风量的计算76 9.3.5其他巷道所需风量计算77 9.3.6矿井总风量计算77 9.3.7风量分配77 9.4全矿通风阻力的计算78 9.4.1计算原则79 9.4.2矿井最大阻力路线79 9.4.3矿井通风阻力计算82 9.4.4矿井通风总阻力83 9.4.5两个时期的矿井总风阻和总等积孔83 9.5矿井通风设备选型84 9.5.1主要通风机选型84 9.5.2电动机选型86 9.5.3矿井主要通风设备的要求86 9.5.4对反风、风峒的要求87 9.6安全灾害的预防措施87 9.6.1预防瓦斯和煤尘爆炸的措施87 9.6.2预防井下火灾的措施88 9.6.3防水措施88 10设计矿井基本技术经济指标89 参考文献90 专题部分 深部矿井巷道稳定与支护技术研究92 摘要92 1问题的提出92 2深井巷道的矿压规律与特点92 2.1深井巷道概念92 2.2深井矿压规律94 2.2.1地应力概念94 2.2.2主应力方向对巷道稳定的影响94 3开采深度与巷道围岩的变形关系95 3.1中国的研究95 3.2前苏联的研究95 3.3德国的研究96 4影响巷道稳定的因素96 4.1稳定性系数97 4.2影响因素分析97 4.2.1岩石力学性质97 4.2.2围岩结构97 4.2.3围岩物相97 4.2.4地质构造应力97 4.2.5地下水与地温97 4.2.6巷道布置与开挖顺序97 4.2.7巷道断面尺寸和形状97 4.2.8支护材料与结构形式97 4.2.9支护参数97 4.2.10施工工艺与质量98 4.3巷道围岩稳定性分类98 4.3.1按围岩松动圈的分类方法98 4.3.2按围岩变形量的分类方法98 5深部巷道围岩变形规律98 5.1深部巷道围岩具有软岩的力学特征98 5.2深部巷道围岩的变形特征99 5. 3深部围岩巷道载荷特征99 6深井巷道支护技术100 6. 1深井巷道变形规律100 6. 2深井巷道支护100 6.2.1深井巷道支护原理100 6.2.2支护结构形式101 6.2.3支护方法及对策101 7深井锚杆支护技术102 7.1锚杆支护理论102 7.2深部巷道围岩锚杆支护作用分析105 7.3采用大直径、高强度、大延伸量锚杆106 7.4增大锚杆预紧力106 7.5提高锚杆锚固力107 7.6改善锚索性能107 7.7加固帮、角关键部位108 7.8完善锚杆支护监测系统108 8深井软岩巷道支护109 9深部巷道高温及岩爆问题109 9.1高温问题109 9.2岩爆问题109 10结论110 参考文献112 翻译部分 英文原文114 中文译文121 致谢126