机械5

主要内容和要求： 以实习矿井济宁三号煤矿条件为基础，完成济三煤矿4.0Mt/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，撰写一篇关于大采高综采工作面矿压显现规律研究的专题。 完成“The 23rd I
nter
natio
nal Co
nfere
nce o
n Grou
nd Co
ntrol Mi
ng”上与采矿有关的科技翻译一篇，题目为“Detecti
ng Aba
ndo
ned Coal Mi
ne E
ntries by High Resolutio
n Earth Resistivity Method”，9106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。 一般部分为兖矿集团济宁三号煤矿4.0Mt/a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-盘区巷道布置；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。 兖矿集团济宁三号煤矿位于山东省济宁煤田中部，主采煤层一层，即3下煤层，倾角2~9°，平均厚度5.26m，地质条件简单，煤层具有煤尘爆炸危险性并有自然发火倾向。井田工业储量为567.881Mt，可采储量424.408Mt，适宜布置大型矿井，矿井设计产量4.0Mt/a，设计服务年限为70a。 设计矿井采用立井单水平开拓，前期采用中央并列式通风，后期采用两翼对角式通风。一矿一面，采煤方法为厚煤层综采一次采全高全部垮落法。煤炭运输采用钢丝绳芯胶带，辅助运输采用无轨胶轮车。 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“三八”制作业，（两班生产，一班检修），每日两班出煤。 专题部分题目为大采高综采工作面矿压显现规律研究。着重研究了大采高综采工作面矿压显现特征及规律，和大采高综采工作面煤岩组合力学模型及其控制。 翻译部分是“The 23rd I
nter
natio
nal Co
nfere
nce o
n Grou
nd Co
ntrol Mi
ng”中一篇名为《Detecti
ng Aba
ndo
ned Coal Mi
ne E
ntries by High Resolutio
n Earth Resistivity Method》的，中文译名为高分辨率大地电阻率法探测废弃煤矿巷道。 关键词：立井；盘区；大采高；无轨运输；混合式通风；矿压显现规律 ABSTRACT This desig
n i
ncludes of three parts: the ge
neral part, special subject part a
nd tra
nslated part. The ge
neral part is a
new desig
n of Ji
ni
ng 3rd mi
ne. Ji
ni
ng 3rd mi
ne lies i
n middle of Sha
ndo
ng provi
nce Ji
ni
ng coalfield. The three is the mai
n coal seam, a
nd its dip a
ngle is 5 degree. The thick
ness of the mi
ne is about 5.26m i
n all. It is bitumi
nous coal with low mi
ne gas emissio
n rate a
nd coal spo
nta
neous combustio
n te
nde
ncy, a
nd it’s a coal seam liable to dust explosio
n.The proved reserves of the mi
nefield are 567.881 millio
n to
ns. The recoverable reserves are 424.408 millio
n to
ns. The desig
ned productive capacity is 4 millio
n to
ns perce
nt year, a
nd the service life of the mi
ne is 70 years. The well farmla
nd is a si
ngle level i
n a
n i
ncli
ned a
nd calm well to expa
nd. The worki
ng system “three-eight” is used i
n the Ji
ni
ng 3rd 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. Special subject parts of topics is large mi
ni
ng height fully - mecha
nized coal face research o
n mi
ne pressure behavior law. Tra
nslatio
n part of mai
n co
nte
ntses is Detecti
ng Aba
ndo
ned Coal Mi
ne E
ntries by High Resolutio
n Earth Resistivity Method. Keywords：vertical; pa
nel; high seam mi
ni
ng; tra
nsport without track; combi
ned ve
ntilatio
n; mi
ne pressure behavior law 目录 一般部分 1概述及井田地质特征1 1.1矿区概述1 1.1.1矿区地理位置及交通条件1 1.1.2矿区地形特点1 1.1.3矿区气候条件2 1.1.4矿区水文情况2 1.2井田地质特征2 1.2.1井田煤系地层2 1.2.2井田构造3 1.2.3井田水文地质特征5 1.2.4其他有益矿物5 1.3煤层特征7 1.3.1煤层特征7 1.3.2煤质8 1.3.3瓦斯及煤的自燃等情况12 2井田境界和储量13 2.1井田境界13 2.1.1井田境界13 2.1.2井田尺寸13 2.2矿井工业储量14 2.2.1资源勘探概述14 2.2.2钻探14 2.2.3矿井工业储量计算14 2.3矿井可采储量16 2.3.1安全煤柱留设原则16 2.3.2矿井永久保护煤柱损失量17 3矿井工作制度、设计生产能力及服务年限19 3.1矿井工作制度19 3.2矿井设计生产能力及服务年限19 3.2.1矿井设计生产能力确定依据19 3.2.2矿井设计生产能力的确定19 3.2.3矿井服务年限20 4井田开拓21 4.1矿井开拓的基本问题21 4.1.1井筒形式，数目，位置及坐标确定21 4.1.2工业场地的位置22 4.1.3开采水平的确定22 4.1.4主要开拓巷道22 4.1.5方案比较22 4.2矿井基本巷道29 4.2.1井筒29 4.2.2井底车场及硐室33 4.2.3开拓巷道36 5准备方式——盘区巷道布置39 5.1煤层地质特征39 5.1.1盘区位置39 5.1.2盘区煤层特征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 5.2盘区巷道布置及生产系统40 5.2.1盘区准备方式的确定40 5.2.2盘区巷道布置40 5.2.3盘区生产系统41 5.2.4盘区内巷道掘进方法42 5.2.5盘区生产能力及采出率44 5.3盘区车场及主要硐室46 5.3.1盘区车场选型设计46 5.3.2盘区主要硐室布置46 6采煤方法47 6.1采煤工艺方式47 6.1.1盘区煤层特征及地质条件47 6.1.2确定采煤工艺方式47 6.1.3回采工作面参数47 6.1.4回采工作面破煤、装煤方式48 6.1.5回采工作面支护方式50 6.1.6端头支护及超前支护方式51 6.1.7各工艺过程注意事项52 6.1.8回采工作面正规循环作业53 6.2回采巷道布置55 6.2.1回采巷道布置方式55 6.2.2回采巷道参数56 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运输距离和货载量59 7.1.4矿井运输系统59 7.2盘区运输设备选择60 7.2.1设备选型原则： 60 7.2.2盘区运输设备选型及能力验算60 7.3大巷运输设备选择61 7.3.1主运输大巷设备选择及能力验算61 7.3.2辅助运输大巷设备选择61 8矿井提升64 8.1矿井提升概述64 8.2主井提升64 8.2.1箕斗64 8.2.2提升机64 8.2.3提升钢丝绳65 8.2.4装载系统65 8.2.5装卸台65 8.2.6提升能力验算65 8.3副井提升67 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` 69 9.1.5工作制、人数69 9.2矿井通风系统的确定69 9.2.1矿井通风系统的基本要求69 9.2.2矿井通风方式的确定70 9.2.3主要通风机工作方式选择` 71 9.2.4盘区通风系统的要求71 9.2.5工作面通风方式的选择72 9.2.6回采工作面进回风巷道的布置72 9.3矿井风量计算73 9.3.1工作面需风量计算73 9.3.2备用面需风量的计算74 9.3.3掘进工作面需风量74 9.3.4硐室需风量75 9.3.5其它巷道所需风量75 9.3.6矿井总风量75 9.3.7风量分配75 9.4矿井通风阻力计算76 9.4.1矿井通风总阻力计算原则76 9.4.2矿井最大阻力路线76 9.4.3矿井通风阻力计算79 9.4.4矿井通风总阻力80 9.4.5两个时期的矿井总风阻和总等积孔80 9.5选择矿井通风设备80 9.5.1选择主扇80 9.5.2电动机选型82 9.6安全灾害的预防措施84 9.6.1预防瓦斯和煤尘爆炸的措施84 9.6.2预防井下火灾的措施84 9.6.3防水措施84 10设计矿井基本技术经济指标85 专题部分 大采高综采工作面矿压显现规律研究87 0引言87 1国内外研究现状89 1.1大采高综采技术现状89 1.1.1国外现状89 1.1.2国内现状89 1.1.3大采高综采技术发展趋势90 1.2大采高综采工作面矿压显现规律研究现状90 1.2.1大采高采场顶板岩层运动规律研究90 1.2.2大采高综采工作面矿压显现规律研究91 1.2.3综采面液压支架合理工作阻力确定91 2大采高综采工作面矿压观测93 2.1沙曲矿24101大采高综采工作面概况93 2.2 24101大采高综采工作面矿压观测方案94 2.2.1工作面矿压观测方案94 2.2.2轨道顺槽来压显现观测方案94 2.3 24101大采高综采工作面矿压显现规律94 2.3.1支架载荷分布及变化规律94 3大采高综采工作面矿压显现特征分析97 3.1沙曲矿大采高综采工作面矿压特征分析97 3.1.1沙曲矿的地质及开采条件97 3.1.2矿压观测结果97 3.1.3沙曲矿24101大采高综采工作面矿压显现特征98 3.2康家滩矿大采高综采工作面矿压特征分析98 3.2.1康家滩矿的地质及开采条件98 3.2.2矿压观测结果98 3.2.3康家滩矿88101大采高综采工作面矿压显现特征99 3.3寺河矿大采高综采工作面矿压特征分析99 3.3.1寺河矿的地质及开采条件99 3.3.2矿压观测结果100 3.3.3寺河矿23101大采高综采工作面矿压显现特征100 4大采高综采工作面煤岩组合力学模型及其控制102 4.1大采高综采工作面煤岩组合力学模型的建立102 4.1.1大采高采场上覆岩层的平衡结构102 4.1.2模型建立的依据103 4.1.3大采高综采工作面煤岩组合力学模型103 4.2大采高综采工作面煤岩组合力学模型计算实例105 结论107 翻译部分 英文原文110 中文译文114 致谢118