机械5

摘要 本设计分三部分： 一般部分针对义马常村矿的地质条件进行了井型为2.4Mt/a的新井设计。常村矿井位于河南省义马市境内，井田走向长约5.0km，倾向长约3.5km，面积约14km2。主采煤层为2-1、2-3煤层，平均倾角10°，2-1平均厚度3.05m， 2-3平均厚度10.63m，合并区平均厚12.48m。矿井正常涌水量为145m3/h，最大涌水量为375m3/h；矿井相对瓦斯涌出量为1.31m3/t，属低瓦斯矿井。 井田工业储量为246.1Mt，可采储量175.5Mt，设计年产量为2.4Mt/a，矿井服务年限为56.24a。 根据井田地质条件，设计采用立井两水平（暗斜井延深）开拓方式，一水平布置在+100m，二水平布置在-100m。井田采用带区式跟采区式布置方式，共划分为4个带区，1个采区，轨道大巷、胶带机大巷和回风大巷皆为岩石大巷，布置在2-3煤层底板岩层中。考虑到本矿井为低瓦斯矿井，且矿井面积较小，矿井通风方式采用中央并列式通风。 大巷采用胶带输送机运煤，辅助运输采用直流架线式电机车牵引固定箱式矿车。主井采用两套两对12t箕斗提煤，副井采用一对带双层四车（1.5t）罐笼，一个平衡锤的双层两车（5t）运料和升降人员。 针对东一带区采用了带区准备方式，共划分12个分带工作面，并进行了运煤、通风、运料、排矸、供电系统设计。 针对21105工作面进行了采煤工艺设计。该工作面煤层平均厚度为12.48m，平均倾角10°，直接顶为灰黑色泥岩，伪顶为薄层状细砂岩。工作面采用长壁综合机械化放顶煤采煤法。采用双滚筒采煤机割煤，往返一次割两刀。采用“三八制”工作制度，截深0.8m，每天4个循环，循环进尺3.2m，月推进度96m。 专题部分题目为《常村煤矿矿震时空分布规律分析》，以常村矿2115掘进工作面与2120综采工作面为背景，进行了采掘过程中矿震规律的研究，通过观测数据收集与处理，得出了该矿矿震在时间与空间的分布规律。这为矿井采掘工作面的安全生产提供了技术支撑。 翻译部分题目为《A prelimi
nary study of coal mi
ni
ng drai
nage a
nd e
nviro
nme
ntal health i
n the Sa
ntaCatari
na regio
n, Brazil》，主要介绍了巴西圣卡塔琳娜地区煤炭开采矿井排水对水中主要和微量元素的影响以及对当地环境健康的影响。 关键词：常村矿井；立井两水平；带区布置；综合机械化放顶煤；中央并列式；矿震分析；环境影响 ABSTRACT This graduatio
n desig
n is divided i
nto three parts. The ge
neral desig
n is about a 2.40 Mt/a
new u
ndergrou
nd mi
ne desig
n of Cha
ngcu
n coal mi
ne. Cha
ngcu
n coal mi
ne is located i
n Yima, He
na
n provi
nce. It’s about 5.0 km o
n the strike a
nd 3.5 km o
n the dip, with the 14.0 km2 total horizo
ntal area. The mi
nable coal seam is 2-1 with a
n average thick
ness of 3.05 m, 2-3 average thick
ness of 10.63m,a
nd the A
n
nexatio
n Area average thick
ness of 12.48m with a
n average dip of 10°. The
normal mi
ne i
nflow is 145 m3/h a
nd the maximum mi
ne i
nflow is 375 m3/h. The mi
ne gas emissio
n rate is 1.31 m3/t which ca
n be recog
nized as low gas mi
ne. The proved reserves of this coal mi
ne are 246.1 Mt a
nd the mi
nable reserves are 175.5 Mt, with a mi
ne life of 56.24 a. Based o
n the geological co
nditio
n of the mi
ne, The desig
n uses a two level vertical shaft (dark deep i
ncli
ned shaft exte
nsio
n) to ope
n up the way to a horizo
ntal layout to +100 m, the seco
nd level is arra
nged i
n the-100m., a
nd full Coalfield preparatio
n ,which divided i
nto four ba
nds, a mi
ni
ng area, a
nd track roadway, belt co
nveyor roadway a
nd retur
n airway are all rock roadways, arra
nged i
n the floor rock of 2-3 coal seam. Taki
ng i
nto accou
nt of the low gas emissio
n, a
nd mi
ne smaller, mi
ne ve
ntilatio
n mode with a ce
ntral parallel ve
ntilatio
n. Mai
n roadway makes use of belt co
nveyor to tra
nsport coal resource, a
nd DC wiri
ng motor vehicles to be assista
nt tra
nsport. The mai
n shaft uses double 12 t skips to lift coal with a bala
nce hammer a
nd the auxiliary shaft uses a twi
ns
narrow1.5 t four-car double-deck cage a
nd a wide 1.5t four-car double-deck cage to lift material a
nd perso
n
nel tra
nsportatio
n. The desig
n applies strip preparatio
n agai
nst the first ba
nd of East O
ne which divided i
nto 12 stirps totally, a
nd co
nducted coal co
nveya
nce, ve
ntilatio
n, ga
ngue co
nveya
nce a
nd electricity desig
ni
ng. The desig
n co
nducted coal mi
ni
ng tech
nology desig
n agai
nst the 21105 face. The coal seam average thick
ness of this worki
ng face is 12.48 m a
nd the average dip is 10°, the immediate roof is mud sto
ne a
nd the mai
n roof is sa
nd sto
ne. The worki
ng face applies fully mecha
nized lo
ngwall I
ntegrated mecha
nized top coal cavi
ng method, a
nd uses double drum shearer cutti
ng coal which cuts twice each worki
ng cycle. "Three-Eight" worki
ng system has bee
n used i
n this desig
n a
nd the depth-web is 0.8 m with four worki
ng cycles per day, a
nd the adva
nce of a worki
ng cycle is 3.2 m a
nd the adva
nce is 96 m per mo
nth. The mo
nographic study e
ntitled "Case Study a
nd Research of Cha
ngcu
n coal mi
ne earthquake i
n spatial a
nd temporal distributio
n ", this study took 2115 Headi
ng Face with 2120 mecha
nized mi
ni
ng faceof Cha
ngcu
n coal mi
neas as backgrou
nd, co
nducted the Mi
ne earthquakei
n time a
nd space, which had provided tech
nical support for the safe productio
n of mi
nes mi
ni
ng face. The title of the tra
nslated academic paper is " A prelimi
nary study of coal mi
ni
ng drai
nage a
nd e
nviro
nme
ntal health i
n the Sa
ntaCatari
na regio
n, Brazil ". I
ntroduces the Sa
ntaCatari
na regio
n of Brazil coal mi
ni
ng i
n the mi
ne drai
nage water mai
n a
nd trace eleme
nts, as well as the impact o
n the local e
nviro
nme
ntal health. Keywords:Cha
ngcu
n coal mi
ne; double vertical shaft; ba
nd mode; I
ntegrated mecha
nized top coal cavi
ng; ce
ntral parallel ve
ntilatio
n; A
nalysis of mi
ne earthquake; E
nviro
nme
ntal impact. 目录 一般部分 1矿井概况与地质特征1 1.1井田概况1 1.1.1位置与交通1 1.1.2地形地貌及水系1 1.1.3气候与气象2 1.1.4地震烈度2 1.1.5水源及电源2 1.2井田地质特征2 1.2.1地层2 1.2.2构造4 1.2.3水文地质条件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煤层开采技术条件10 2井田境界与储量13 2.1井田境界13 2.1.1井田境界划分的原则13 2.1.2井田境界13 2.2矿井工业储量13 2.2.1资源/储量估算范围13 2.2.2矿井工业储量的计算及储量等级的圈定13 2.2.3矿井可采储量15 2.2.4工业广场煤柱15 3矿井工作制度、设计生产能力及服务年限17 3.1矿井工作制度17 3.2矿井设计生产能力及服务年限17 4井田开拓19 4.1井田开拓的基本问题19 4.1.1井筒形式、数目的确定19 4.1.1井筒位置的选择20 4.1.3风井位置的选择21 4.1.4工业广场的位置、形状和面积的确定及确定采（带）区划分21 4.1.5开采水平的确定22 4.1.6主要开拓巷道23 4.1.7确定矿井开拓延深放案23 4.1.8确定采区、带区、煤层间的接替顺序23 4.1.9开拓方案比较23 4.2矿井基本巷道32 4.2.1井筒32 4.2.2井底车场35 4.2.3主要开拓巷道37 4.2.4巷道支护38 5准备方式—采区巷道布置41 5.1煤层地质特征41 5.1.1带区位置41 5.1.2带区煤层特征41 5.1.3煤层顶底板岩石构造情况41 5.1.4水文地质41 5.1.5地质构造42 5.1.6地表情况42 5.2采区、带区巷道布置及生产系统42 5.2.1采煤方法及工作面长度的确定42 5.2.2带区巷道布置42 5.2.3带区生产系统43 5.2.4确定带区各种巷道的尺寸、支护方式及通风、运输方式43 5.2.5带区生产能力及采出率45 5.3带区车场选型计算46 5.3.1带区车场的形式46 5.3.2带区车场的调车方式46 5.3.3带区主要硐室布置46 6采煤方法48 6.1采煤工艺方式48 6.1.1带区煤层特征及地质条件48 6.1.2确定采煤工艺方式48 6.1.3回采工作面参数49 6.1.4回采工作面破煤、装煤方式49 6.1.5回采工作面支护方式54 6.1.6端头支护及超前支护方式58 6.1.7各工艺过程注意事项59 6.1.8采煤工作面正规循环作业62 6.2回采巷道布置64 6.2.1回采巷道布置方式64 6.2.2回采巷道参数65 7井下运输71 7.1概述71 7.1.1井下运输设计的原始条件和数据71 7.1.2运输距离和货载量71 7.1.3矿井运输系统71 7.2带区运输设备选择72 7.2.1设备选型原则72 7.2.2带区设备的选型72 7.2.3带区运输能力验算75 7.3大巷运输设备选择77 7.3.1轨道大巷运输设备的选择77 7.3.2运输大巷运输设备的选择79 8矿井提升81 8.1概述81 8.2主井提升81 8.2.1箕斗81 8.2.2提升机83 8.2.3钢丝绳技术特征83 8.3副井提升83 9矿井通风及安全85 9.1矿井通风系统的选择85 9.1.1矿井概况85 9.1.2开拓方式85 9.1.3开采方法85 9.1.4变电所、充电硐室、火药库85 9.1.5工作制、人数85 9.1.6矿井通风系统的基本要求85 9.1.7矿井通风系统的确定86 9.1.8主要通风机的工作方式的确定87 9.1.9带区通风系统的确定88 9.1.10工作面通风方式88 9.1.11矿井第一开采水平通风容易与通风困难时期89 9.2矿井风量计算94 9.2.1采煤工作面所需风量计算94 9.2.2备用工作面风量的计算95 9.2.3掘进工作面所需风95 9.2.4硐室需风量计算96 9.2.5其他用风巷道的需要风量计算97 9.2.6矿井总风量计算97 9.2.7确定带区及全矿的风量分配并确定矿井所需总风量98 9.2.8通风构筑物99 9.3矿井通风阻力计算100 9.3.1计算原则100 9.3.2矿井最大阻力路线100 9.3.3矿井通风阻力计算100 9.3.4矿井总风阻等积孔计算104 9.4选择矿井通风设备105 9.4.1选择主要通风机的基本原则105 9.4.2通风机风压的确定105 9.4.3主要通风机工况点106 9.4.4主要通风机的选择及风机性能曲线107 9.4.5电动机选型109 9.5矿井主要通风设备要求109 9.5.1通风附属装置及其安全技术110 9.6安全灾害的预防措施111 9.6.1预防瓦斯和煤尘爆炸的措施111 9.6.2预防井下火灾的措施111 9.6.3防水措施111 9.6.4防冲击地压111 10矿井基本技术经济指标113 参考文献114 专题部分 常村煤矿矿震时空分布规律分析研究122 1常村煤矿地质及开采概况122 2微震监测系统综述126 2.1微震监测系统的优点126 2.2SOS微震监测系统概况126 2.2.1设备组成及用途126 2.2.2工作原理127 2.2.3产品的功能127 2.2.4产品的技术参数128 2.2.5微震监测系统的布置128 3全矿微震时空分布规律分析131 3.1矿震时间序列分布131 3.2矿震事件的空间分布132 3.3工作面回采影响范围的平面微震演化规律134 4 2120与2115工作面回采影响范围的平面微震演化规律136 4.1 2120与2115工作面矿震时间序列分布140 4.2 2120与2115工作面矿震空间演化规律141 5.结论144 参考文献145 翻译部分 A prelimi
nary study of coal mi
ni
ng drai
nage a
nd e
nviro
nme
ntal health i
n the Sa
ntaCatari
na regio
n, Brazil 147 I
ntroductio
n 147 Coal zo
nes of Sa
nta Catari
na State 148 Methods a
nd a
nalytical procedures 149 Water 149 Water quality 150 E
nviro
nme
ntal health a
nd dy
namics of surfaces waters 150 Co
nclusio
ns 151 Ack
nowledgme
nts 151 Refere
nces 152 巴西圣卡塔琳娜地区煤炭开采污水排放和环境健康的初步研究153 正文153 圣卡塔琳娜地区煤田分布154 方法和分析步骤154 水资源154 水质155 环境健康和地表水的运动155 结论156 致谢156 参考文献157 致谢158