机械5

主要内容和要求： 以实习矿井新庄煤矿条件为基础，完成新庄煤矿1.5Mt/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，撰写一篇关于无轨辅助运输系统在煤矿井下应用的专题。 完成2010年《国际岩石力学与采矿科学杂志》上与采矿有关的科技翻译一篇，题目为“Effect of strai
n rate o
n the mecha
nical properties of salt rock”，4526字符。 摘要 本设计包括三个部分：一般部分、专题部分和翻译部分。 一般部分为新庄矿二号煤150万t新井设计，共分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、设计生产能力及服务年限；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。 新庄矿位于豫、皖两省交接的永城市东部，行政区划分苗桥、茴村两乡管辖，上级主管部门为河南省神火集团，井田东部及北部以人为边界与安徽皖北矿务局刘桥二矿分界，西以王庄断层（F21)与葛店煤矿扩大区毗邻，南至煤层露头线。矿井范围由11个边界拐点连线圈定，其边界拐点坐标见表1.1。南北长约7.5Km东西宽约3Km，面积约22.5Km2。井田内主采煤层一层，即二2煤层，平均倾角8°，煤层平均厚4.2 m。矿井最大涌水量为300m/h。矿井属于低瓦斯矿井，煤层无爆炸危险性，并且煤层无自然发火倾向。新庄矿井设计年生产能力为1.5Mt/a，服务年限为50a。矿井工作制度为“四六制”。矿井的采煤方法主要为倾斜长壁大采高一次采全厚综合机械化开采。矿井开拓方式为立井两水平开拓。 矿井布置一个工作面生产，一个工作面备用，年生产能力为1.5Mt/a。工作面长度为250m。运输大巷采用胶带运输机运煤，大巷辅助运输采用矿车运输。矿井通风方式为混合式通风，初期采用中央并列式，后期采用混合式通风。 矿井年工作日为330 d，每天净提升时间16 h。矿井工作制度为：实行“四六”制。 专题部分题目是锚杆支护巷道顶板离层临界值的分析。 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：新井设计；立井；综采；中央并列式； 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 2.4 Mt/a
new u
ndergrou
nd mi
ne desig
n of Di
ngji coal mi
ne. It co
ntai
ns te
n chapters: 1.overview a
nd the geographical features of the mi
ni
ng field; 2.bou
ndary a
nd reserves of the mi
ni
ng field; 3.worki
ng system, desig
ned mi
ne capacity a
nd mi
ne life; 4.developme
nt of mi
ni
ng field; 5.preparatio
n i
n strip district; 6.coal mi
ni
ng method; 7.u
ndergrou
nd co
nveyi
ng; 8.mi
ne exaltatio
n; 9.mi
ne ve
ntilatio
n a
nd safety tech
nology; 10.the basic tech
nical a
nd eco
nomic i
ndex. Di
ngji coal mi
ne lies i
n Huai
na
n, A
nhui provi
nce.It is i
n Fe
ngtai tow
n, the traffic is very co
nve
nie
nt. Field for 12 ~ east-west directio
n le
ngth, le
ngth of
north-south tilt 15 km 4 ~ 9 km, 75.55 km2 compartme
ntalized level area. The mi
nable coal seam of this mi
ne is o
nly 13-1 with a
n average thick
ness of 2.1 m a
nd a
n average dip of 8°, field 216.2 Mt for i
ndustrial reserves, recoverable reserves 206.1 Mt, the mi
ne for a service life 66.06. Coal seam hard
ness coefficie
nt f = 2.3, coal bra
nd for a
nthracite, coki
ng coal. The mi
ne is high gas, gas emissio
n to the absolute 13.32 m3/mi
n. This mi
ne
normal sectio
n for 480 m3 / h, maximum sectio
n for 620m3 / h. This mi
ne adopts vertical shaft developme
nt with o
ne mi
ni
ng level,the prophase developme
nt used ce
ntral paratactic type ve
ntilatio
n, set up a compartme
ntalized later i
n the south wi
nd Wells border. Simple as mi
ne geological co
nditio
ns, a
nd is ge
ntly i
ncli
ned seam, so the whole layout of the mi
ne by ba
nd, the system simple a
nd reliable.A coal mi
ni
ng method side, for ore lo
ngwall comprehe
nsive mecha
nized mi
ni
ng methods. Coal tra
nsport usi
ng rope core tape, auxiliary tra
nsport by electric locomotive. We work 330 days per year ,a
nd exaltate 16 hours o
ne day .The “four–six” worki
ng system is applied for coal mi
ni
ng . The mo
nographic study is the excavatio
n project o
n coal a
nd gas outburst preve
ntio
n a
nd co
ntrol tech
nology research a
nd applicatio
n, the E
nglish text titled: Outburst co
ntrol tech
nology for rapid excavatio
n i
n severe outburst coal Keywords：New desig
n of mi
ne; Shaft ; Fully mecha
nized; Ce
ntralized juxtapose ve
ntilatio
n 目录 1矿区概述及井田地质特征1 1.1矿区概述1 1.1.1位置及范围1 1.1.2交通1 1.1.3自然地理和经济概况1 1.2井田地质特征2 1.2.1地层2 1.2.2构造4 1.2.3煤层6 1.2.4煤质8 2井田境界和储量10 2.1井田境界10 2.2矿井工业储量10 2.3矿井可采储量11 2.4安全煤柱留设原则12 3矿井工作制度、设计生产能力及服务年限14 3.1矿井工作制度14 3.2确定矿井设计生产能力14 3.3矿井服务年限15 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、数目及位置16 4.1.2工业广场的位置、形状和面积19 4.1.3确定开采水平的数目、位置和标高19 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31 4.2.3主要开拓巷道33 5准备方式37 5.1煤层地质特征37 5.1.1带区位置37 5.1.2带区煤层特征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地质构造37 5.1.6地表情况38 5.2带区巷道布置及生产系统38 5.2.1带区准备方式的确定38 5.2.2带区巷道布置39 5.2.3带区生产系统39 5.2.4带区内巷道掘进方法40 5.2.5带区生产能力及采出率41 5.3带区车场选型设计42 6采煤方法44 6.1采煤工艺方式44 6.1.1采煤方法的选择44 6.1.2回采工作面长度的确定44 6.1.3工作面的推进方向和推进度44 6.1.4综采工作面的设备选型及配套45 6.1.5各工艺过程注意事项51 6.1.6工作面端头支护和超前支护52 6.1.7循环图表、劳动组织、主要技术经济指标53 6.1.8综合机械化采煤过程中应注意事项57 6.2回采巷道布置58 6.2.1回采巷道布置方式58 6.2.2回采巷道参数58 7井下运输59 7.1概述59 7.1.1矿井设计生产能力及工作制度59 7.1.2煤层及煤质59 7.1.3运输距离和辅助运输设计59 7.1.4矿井运输系统59 7.2带区运输设备选择60 7.2.1设备选型原则： 60 7.2.2带区运输设备选型及能力验算60 7.3大巷运输设备选62 7.3.1主运输大巷设备选择62 7.3.2辅助运输大巷设备选择62 7.3.3运输设备能力验算64 8矿井提升65 8.1矿井提升概述65 8.2主副井提升65 8.2.1主井提升65 8.2.2副井提升设备选型66 9矿井通风及安全69 9.1矿井地质、开拓、开采概况69 9.1.1矿井地质概况69 9.1.2开拓方式69 9.1.3开采方法69 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70 9.2.3矿井通风方法的选择71 9.2.4带区通风系统的要求72 9.2.5带区通风方式的确定72 9.3矿井风量计算73 9.3.1通风容易时期和通风困难时期采煤方案的确定73 9.3.2各用风地点的用风量和矿井总用风量73 9.3.3风量分配78 9.4矿井阻力计算79 9.4.1计算原则79 9.4.2矿井最大阻力路线79 9.4.3计算矿井摩擦阻力和总阻力： 80 9.4.4两个时期的矿井总风阻和总等积孔82 9.5选择矿井通风设备84 9.5.1选择主要通风机84 9.5.2电动机选型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 深部巷道锚杆支护技术90 1引言90 2开采深度与巷道围岩的变形关系90 2.1中国的研究90 2.2德国的研究91 2.3前苏联的研究91 3深井巷道锚杆支护的关键理论与技术92 3.1深井巷道锚杆支护理论基础92 3.2深部巷道锚杆支护作用机理94 3.2.1锚杆锚固力94 3.2.2径向锚固力的作用机理95 3.2.3切向锚固力的作用机理96 3.3深部巷道锚杆支护技术98 3.3.1采用大直径、高强度、大延伸量锚杆98 3.3.2增大锚杆预紧力99 3.3.3提高锚杆锚固力99 3.3.4改善锚索性能100 3.3.5加固帮、角关键部位101 3.3.6完善锚杆支护监测系统101 4工程实例102 4.1巷道地质及生产条件102 4.2地应力测量102 4.3巷道围岩稳定性分类及计算机辅助设计102 4.4巷道支护设计102 4.4.1顶板全长树脂锚固高强度锚杆102 4.4.2两帮小孔径加长树脂锚固可伸长增强锚杆103 4.4.3底角加强锚杆104 4.5支护质量监测104 4.5.1测站布置104 4.5.2顶板岩层离层值107 4.5.3顶板锚杆受力状况108 4.6支护效果和经济效益分析109 4.6.1支护效果109 4.6.2经济效益分析109 5结论110 英文原文112 Effect of strai
n rate o
n the mecha
nical properties of salt rock 112 1. I
ntroductio
n 112 2. Sampli
ng a
nd methodology 112 2.2. Test a
nd equipme
nt 113 2.3. Methodology 113 3. Experime
ntal results 114 3.1. Relatio
nship betwee
n stre
ngth a
nd strai
n rate 114 3.2. Relatio
nship betwee
n deformatio
n/failure a
nd strai
n rate 116 3.3. Volume dilatio
n stress duri
ng compressio
n 117 4. ‘‘Stress fluctuatio
n’’ phe
nome
no
n u
nder low strai
n rate 117 5. Discussio
n 118 6. Co
nclusio
ns 119 Ack
nowledgeme
nts 119 Refere
nces 119 中文翻译122 1概论122 2采样和方法122 2.1采样122 2.2测试和装置123 2.3研究方法123 3实验结果123 3.1压力和应变率的关系124 3.2变形与应变率的关系125 3.3压缩过程中体积膨胀的压力126 4低应变速率下的“压力波动”现象126 5讨论127 6总结127 致谢130