机械5

目录 一般部分 1矿区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................................................................................................................. 1 1.1.2矿区气候条件................................................................................................................. 1 1.1.3矿区地形地貌及水文情况............................................................................................. 1 1.1.4矿区地震......................................................................................................................... 1 1.2井田地质特征....................................................................................................................... 1 1.2.1地层.................................................................................................................................1 1.2.2水文地质......................................................................................................................... 3 1.2.3地质构造......................................................................................................................... 6 1.3煤层特征............................................................................................................................... 6 1.3.1可采煤层及开采技术条件............................................................................................. 6 1.3.2煤的特征......................................................................................................................... 7 1.3.3其它有益矿产............................................................................................................... 12 1.3.4瓦斯，煤尘及自燃....................................................................................................... 12 2井田境界与储量....................................................................................................................... 14 2.1井田境界............................................................................................................................. 14 2.1.1井田范围....................................................................................................................... 14 2.1.2开采界限....................................................................................................................... 14 2.1.3井田尺寸....................................................................................................................... 14 2.2井田地质勘探工作............................................................................................................. 14 2.3矿井地质储量..................................................................................................................... 14 2.3.1储量计算基础............................................................................................................... 14 2.3.2矿井地质储量计算....................................................................................................... 15 2.3.3矿井工业储量计算....................................................................................................... 16 2.4矿井可采储量..................................................................................................................... 17 2.4.1井田边界保护煤柱....................................................................................................... 17 2.4.2工业广场保护煤柱....................................................................................................... 17 2.4.3断层保护煤柱............................................................................................................... 19 第II页 2.4.4风井保护煤柱............................................................................................................... 19 2.4.5大巷保护煤柱............................................................................................................... 19 2.4.6矿井设计资源储量....................................................................................................... 19 2.4.7矿井设计可采储量....................................................................................................... 20 3矿井工作制度、设计生产能力及服务年限........................................................................... 21 3.1矿井工作制度..................................................................................................................... 21 3.2矿井设计生产能力及服务年限......................................................................................... 21 3.2.1确定依据....................................................................................................................... 21 3.2.2矿井设计生产能力....................................................................................................... 21 3.2.3矿井服务年限............................................................................................................... 21 3.2.4井型校核....................................................................................................................... 22 4井田开拓................................................................................................................................... 23 4.1井田开拓的基本问题......................................................................................................... 23 4.1.1确定井筒形式、数目、位置及坐标........................................................................... 23 4.1.2工业场地的位置........................................................................................................... 25 4.1.3开采水平的确定及带区、采区的划分....................................................................... 25 4.1.4矿井开拓方案比较....................................................................................................... 26 4.2矿井基本巷道..................................................................................................................... 32 4.2.1井筒............................................................................................................................... 32 4.2.2井底车场....................................................................................................................... 32 4.2.3主要开拓巷道............................................................................................................... 39 4.2.4巷道支护....................................................................................................................... 40 5准备方式——带区巷道布置................................................................................................... 43 5.1煤层地质特征..................................................................................................................... 43 5.1.1带区位置....................................................................................................................... 43 5.1.2带区煤层特征............................................................................................................... 43 5.1.3煤层顶底板岩石构造情况........................................................................................... 43 5.1.4水文地质....................................................................................................................... 43 5.1.5地质构造....................................................................................................................... 44 5.1.6地表情况....................................................................................................................... 44 5.2带区巷道布置及生产系统.................................................................................................44 5.2.1带区准备方式的确定................................................................................................... 44 第III页 5.2.2带区巷道布置............................................................................................................... 44 5.2.3带区生产系统............................................................................................................... 45 5.2.4带区内巷道掘进方法................................................................................................... 46 5.2.5带区生产能力及采出率............................................................................................... 47 5.3带区车场选型设计............................................................................................................. 48 6采煤方法................................................................................................................................... 50 6.1采煤工艺方式..................................................................................................................... 50 6.1.1采煤方法的选择........................................................................................................... 50 6.1.2确定采煤工艺方式....................................................................................................... 50 6.1.3回采工作面参数........................................................................................................... 51 6.1.4综采工作面的设备选型及配套................................................................................... 51 6.1.5各工艺过程注意事项................................................................................................... 56 6.1.6工作面端头支护和超前支护....................................................................................... 58 6.1.7循环图表、劳动组织、主要技术经济指标............................................................... 59 6.1.8综合机械化采煤过程中应注意事项........................................................................... 60 6.2回采巷道布置..................................................................................................................... 61 6.2.1回采巷道断面参数....................................................................................................... 61 6.2.2回采巷道支护............................................................................................................... 61 7井下运输................................................................................................................................... 63 7.1概述..................................................................................................................................... 63 7.1.1井下运输设计的原始条件和数据............................................................................... 63 7.1.2运输距离和货载量....................................................................................................... 63 7.1.3矿井运输系统............................................................................................................... 63 7.2采区运输设备选择............................................................................................................. 64 7.2.1设备选型原则............................................................................................................... 64 7.2.2带区设备的选型........................................................................................................... 64 7.2.3运输大巷设备选择....................................................................................................... 66 7.2.4辅助运输设备选择....................................................................................................... 66 8矿井提升................................................................................................................................... 69 8.1矿井提升概述..................................................................................................................... 69 8.2主副井提升......................................................................................................................... 69 8.2.1主井提升....................................................................................................................... 69 第IV页 8.2.2副井提升设备选型....................................................................................................... 72 9矿井通风及安全....................................................................................................................... 74 9.1矿井地质、开拓、开采概况............................................................................................. 74 9.1.1矿井地质概况............................................................................................................... 74 9.1.2开拓方式....................................................................................................................... 74 9.1.3开采方法....................................................................................................................... 74 9.1.4变电所、充电硐室、火药库`...................................................................................... 74 9.1.5工作制、人数............................................................................................................... 74 9.2矿井通风系统的确定......................................................................................................... 74 9.2.1矿井通风系统的基本要求........................................................................................... 75 9.2.2矿井通风方式的选择................................................................................................... 75 9.2.3矿井通风方法的选择................................................................................................... 76 9.2.4带区通风系统的要求................................................................................................... 76 9.2.5带区通风方式的确定................................................................................................... 77 9.3矿井风量计算..................................................................................................................... 78 9.3.1工作面所需风量的计................................................................................................... 78 9.3.2备用面需风量的计算................................................................................................... 79 9.3.3掘进工作面需风量....................................................................................................... 79 9.3.4硐室需风量................................................................................................................... 80 9.3.5其它巷道所需风量....................................................................................................... 80 9.3.6矿井总风量计算........................................................................................................... 80 9.3.7风量分配....................................................................................................................... 81 9.4矿井阻力计算..................................................................................................................... 81 9.4.1计算原则....................................................................................................................... 81 9.4.2矿井最大阻力路线....................................................................................................... 82 9.4.3矿井通风阻力计算....................................................................................................... 82 9.4.4矿井通风总阻力计算................................................................................................... 83 9.4.5矿井总风阻和等积孔计算........................................................................................... 86 9.5选择矿井通风设备............................................................................................................. 86 9.5.1选择主要通风机........................................................................................................... 86 9.5.2电动机选型................................................................................................................... 89 9.5.3主要通风机附属装置................................................................................................... 89 第V页 9.6安全灾害的预防措施......................................................................................................... 90 9.6.1预防瓦斯和煤尘爆炸的措施....................................................................................... 90 9.6.2预防井下火灾的措施................................................................................................... 90 9.6.3防水措施....................................................................................................................... 90 10设计矿井基本技术经济指标.................................................................................................92 参考文献....................................................................................................................................... 93 专题部分 煤层底板突水预测及防治研究................................................................................................... 94 1概况........................................................................................................................................... 94 2底板突水及类型划分............................................................................................................... 94 3底板突水的影响因素............................................................................................................... 95 3.1水源..................................................................................................................................... 95 3.2矿山压力作用..................................................................................................................... 95 3.3底板岩层岩性及其组合特征............................................................................................. 96 3.4地质构造............................................................................................................................. 96 3.5工作面开采空间及开采方法............................................................................................. 97 3.6采动..................................................................................................................................... 97 3.7底板采动破坏深度............................................................................................................. 98 4底板突水机理研究现状........................................................................................................... 99 4.1国外研究现状..................................................................................................................... 99 4.2国内研究现状................................................................................................................... 100 5矿井突水探测技术研究现状................................................................................................. 106 6底板突水预测预报方法研究................................................................................................. 109 6.1突水系数法....................................................................................................................... 110 6.2阻水系数法....................................................................................................................... 111 6.3完整底板突水极限压力法............................................................................................... 111 6.4 ―下三带‖法........................................................................................................................ 113 6.5经验公式法....................................................................................................................... 113 7底板突水防治技术研究......................................................................................................... 113 7.1注浆加固改造底板隔水层岩性....................................................................................... 114 7.2疏降底板含水层水压....................................................................................................... 115 7.3选择合理开采方法与工艺............................................................................................... 115 第VI页 8结语......................................................................................................................................... 115 参考文献..................................................................................................................................... 116 翻译部分 英文原文................................................................................................................................. 117 中文译文................................................................................................................................. 136 致谢......................................................................................................................................... 152