机械5

设计主要内容和要求： 以实习矿井新庄煤矿条件为基础，完成新庄煤矿1.2Mt/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，撰写一篇关于锚杆支护巷道离层临界值的分析的专题。 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“A Method for The Desig
n of Lo
ngwall Gateroad Roof Support ”， 3563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。 一般部分是根据河南神火集团新庄煤矿的实际情况并稍作改动后进行的初步设计。井田走向南北长约7.5Km，东西宽约3Km，井田总面积约22.5Km2。主采煤层为二号煤，平均倾角8°，煤层平均厚度为4.2m。井田地质条件较为简单。 井田的工业储量为129.87Mt，矿井可采储量99.27Mt。矿井设计生产能力 1.2Mt/a，服务年限为59.1年。矿井正常涌水量为300.矿井瓦斯涌出量较低，为低瓦斯矿井。煤层无爆炸危险性，并且煤层无自然发火倾向。 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，采用条带式准备方式。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。 矿井工作制度为“三八制”。矿井年工作日为330 d。 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、服务年限；4.井田开拓；5.准备方式-带区巷道布置；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长壁工作面顺槽顶板支护设计，英文原文题目为：A Method for The Desig
n of Lo
ngwall Gateroad Roof Support 关键词：工业储量；立井开拓；工作制度；采煤方法；倾斜长壁大采高一次采全厚综合机械化开采；矿井通风 ABSTRACT This desig
n book co
nsists of three parts: the ge
neral part, special subject part a
nd tra
nslated part. The desig
ne is the prelimi
nary desig
n which carries o
naccordi
ng to the He
na
n god fir group Xi
nzhua
ng coal mi
ne actualsituatio
n. The N-S of the mi
nefield is 5.5 km, the W-E is about 3.0km, the area is 16.5km. Recoverable coal seam is two -seco
nd, a
nd its thick
ness is 4.2m, a
nd the average a
ngle is 8 degree. The geological structure of this area is simple. The proved reserves of the mi
nefield are 129.87 millio
n to
ns. The recoverable reserves are 99.27 milllio
n to
ns. The desig
ned productive capacity is 1.2 millio
n to
ns perce
nt year, a
nd the service life of the mi
ne is 59.1 years. The
normal flow of the mi
ne is 252 m perce
nt hour a
nd the max flow of the mi
ne is 300 m perce
nt hour, a
nd the gas of the mi
ne is low, it is belo
ng to low-gas coal mi
ne . The mi
ne is without the da
nger od coal dust explosio
n a
nd
no spo
nta
neous combustio
n te
nde
ncy. The mi
ni
ng method of the mi
ne mi
ne is tile lo
ngwall mi
ni
ng height i
n a large comprehe
nsive mecha
nized mi
ni
ng thick mi
ne exploitatio
n of vertical two levels, usi
ng the strip belt typesta
ndby mode. Tlexible belt co
nveyor is used i
n the coal tea
nsportatio
n. The materials a
nd refuse are tra
nsported by tramcars to
ns i
n the a
ncillary tra
nsportatio
n. The methos of mi
ne ve
ntilatio
n i
n this shift is mixed ve
ntilatio
n. I
n the early period, the ce
ntral ve
ntilatio
n, at last, the mixed ve
ntilatio
n is used. The worki
ng system “three-eight” is used i
n this mi
ne. It produced 330d/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 special subject parts of topics is 《 Bolt support of roof abscissio
n layer of critical a
nalysis》. Tra
nslatio
n part is aboat A lo
ng wall face the roof support the desig
n method of the slot.The E
nglish title is “A Method for The Desig
n of Lo
ngwall Gateroad Roof Support ”. Keywords: i
ndustry reserve;vertical shaft developme
nt;labor system;mi
ni
ng method;Tilt lo
ngwall mi
ni
ng height i
n a large comprehe
nsive mecha
nized mi
ni
ng thick; Mi
ne ve
ntilatio
n. 目录 一般部分 1矿井概况与地质特征1 1.1矿井概况1 1.1.2地形地貌1 1.1.3水系水源条件2 1.1.4气象及地震2 1.1.5矿区电源条件及通讯条件2 1.1.6主要建筑材料供应条件3 1.1.7工农业情况3 1.1.8地区经济概况3 1.2井田地质特征3 1.2.2地层4 1.2.3褶皱、断层及陷落柱4 1.2.4水文地质特征5 1.3煤层特征7 1.3.1主采煤层及其围岩性质7 1.3.2煤的特性8 1.3.3瓦斯、煤尘爆炸及煤的自燃9 2井田境界和储量11 2.1井田境界10 2.1.1井田境界确定10 2.2井田工业储量10 2.2.1储量计算基础10 2.2.2井田勘探程度11 2.2.3矿井工业储量计算11 3矿井工作制度及生产能力16 3.1矿井工作制度16 3.2矿井生产能力及服务年限16 3.2.1矿井生产能力： 16 3.2.2矿井服务年限的计算： 16 4井田开拓18 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19 4.1.3工业广场的位置、形状和面积20 4.1.4确定开采水平的数目、位置和标高20 4.1.5开拓方案的提出21 4.2矿井基本巷道27 4.2.1井筒27 4.2.2井底车场30 4.2.3说明井底车场各种硐室的布置31 4.2.4主要开拓巷道32 5准备方式——带区准备方式39 5.1煤层地质特征39 5.1.1带区位置39 5.1.2带区煤层特征39 5.1.3煤层顶底板岩石构造情况39 5.1.4水文地质39 5.1.5地质构造39 5.1.6地表情况39 5.2带区内巷道布置及生产系统40 5.2.1带区准备方式的确定40 5.2.2带区巷道布置40 5.2.3带区生产系统41 5.2.4带区内巷道掘进方法42 5.2.5带区生产能力及采出率42 5.3带区车场选型设计43 6采煤方法45 6.1采煤工艺方式45 6.1.1带区煤层特征及地质条件45 6.1.2确定采煤工艺方式45 6.1.3回采工作面参数45 6.1.4回采工作面破煤，装煤方式45 6.1.5回采工作面支护方式49 6.1.6各工艺过程注意事项52 6.1.7端头支护及超前支护方式54 6.1.8工作面设备布置54 6.1.9采煤工艺54 6.1.10回采工作面正规循环作业56 6.1.11回采工作面吨煤成本57 6.2回采巷道布置59 6.2.1回采巷道布置方式59 6.2.2回采巷道参数59 7井下运输61 7.1概述61 7.1.1井下运输原始数据61 7.1.2井下运输系统61 7.2带区运输设备选择62 7.2.1设备选型原则62 7.2.2带区煤炭运输设备选型及验算62 7.3运输大巷设备选择62 7.3.1胶带回风大巷设备选择62 7.3.2辅助运输方式和设备选择63 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 8.2.3井上下人员运送66 9矿井通风与安全67 9.1矿井通风系统的确定68 9.1.1矿井通风系统的基本要求68 9.1.2矿井通风方式的选择68 9.1.3矿井主要通风机工作方式的选择69 9.1.4带区通风系统的要求69 9.1.5工作面通风方式的选择70 9.2矿井风量计算71 9.2.1工作面所需风量的计算71 9.2.2备用面需风量的计算72 9.2.3掘进工作面需风量72 9.2.4硐室需风量73 9.2.5其它巷道所需风量73 9.2.6矿井总风量计算73 9.2.7风量分配74 9.3矿井通风阻力计算75 9.3.1矿井最大阻力路线75 9.3.2矿井通风阻力计算76 9.3.3矿井通风总阻力79 9.3.4两个时期的矿井总风阻和总等积孔79 9.4选择矿井通风设备80 9.4.1选择主扇80 9.4.2电动机选型84 9.5安全灾害的预防措施84 9.5.1预防瓦斯和煤尘爆炸的措施84 9.5.2预防井下火灾的措施85 9.5.3防水措施85 10设计矿井基本技术经济指标86 参考文献87 专题部分 锚杆支护巷道顶板离层临界值的分析88 1锚杆支护88 1.1锚杆88 1.1.2锚杆组成88 1.1.3锚杆的基本组成。 89 1.1.4锚杆作用89 1.2锚杆支护90 1.2.1锚杆支护的概念90 1.2.2锚杆支护的目的90 1.2.3锚杆支护的特点。 90 1.2.4锚杆支护的质量要求91 1.2.5锚杆支护原理。 93 1.3国外锚杆支护理93 1.3.1锚杆的悬吊理论93 1.3.2组合梁理论93 1.3.3组合拱理论94 1.3.4最大水平应力理论94 1.4国内锚杆支护理论研究发展概况94 1.4.1全长锚固中性点理94 1.4.2松动圈理论95 1.4.3围岩强度强化理论95 1.4.4锚固力与围岩变形量关系理论95 1.4.5锚固平衡拱理论96 1.5锚杆支护理论发展趋势96 2顶板离层97 2.1顶板离层97 2.1.1顶板离层的概念97 2.1.2顶板离层的主要原因97 2.1.3顶板离层影响因素98 2.2巷道顶板离层值的分析与理论计算98 2.2.1离层位置分析原理98 2.2.2顶板离层临界值的确定99 2.2.4顶板离层临界值确定方法99 2.2.5离层临界值受采动影响104 2.2.6巷道顶板离层临界值实际计算与现场应用107 3顶板离层的监测107 3.1监测目的107 3.2顶板离层监测原理及方法107 3.3顶板离层监测实例110 3.4顶板离层仪在煤矿巷道顶板稳定性监测中的应用112 4结语112 翻译部分 英文原文114 A Method for The Desig
n of Lo
ngwall Gateroad Roof Support 114 中文译文125 致谢135