机械5

摘要 本设计包括三个部分：一般部分、专题部分和翻译部分。 一般部分为祁东煤矿2.4Mt/a新井设计。祁东煤矿位于安徽省宿州市境内，交通便利。井田走向（东西）长约9km，倾向（南北）长约3km，总面积为27km2。主采煤层为61、71煤，煤层倾角平均14°，平均总厚度为10m。井田地质条件较为简单。 井田工业储量为313.16Mt，可采储量为238.10Mt。矿井设计生产能力为2.4Mt/a。矿井服务年限为70.8a，涌水量不大，矿井正常涌水量为437.06m3/h，最大涌水量为586.10m3/h。矿井瓦斯相对涌出量为20m3/t，绝对涌出量为20m3/mi
n，为高瓦斯矿井。 井田开拓方式为立井两水平上山开拓，二水平采用暗斜井延深。采用胶带输送机运煤，采用矿车进行辅助运输。矿井通风方式为两翼对角式通风。 全矿采用采区准备方式，共划分为四个工作面，并进行了运煤、通风、运料、排矸、供电系统设计。 针对61201工作面进行了采煤工艺设计。该工作面煤层平均厚度为7.0m，平均倾角15°。工作面采用综采放顶煤采煤法。采用双滚筒采煤机割煤，往返一次割两刀。采用“四六制”工作制度，截深0.8m，每天六个循环，循环进尺0.8m，月推进度144m。 一般部分共包括10章：1、矿区概述与地质特征；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、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；10、设计矿井基本技术经济指标。 专题部分题目是煤与瓦斯突出煤层的开采技术，主要是介绍了煤与瓦斯突出煤层的瓦斯抽放原理和卸压措施，全面阐述了煤与瓦斯突出煤层的瓦斯抽放、煤与瓦斯共采技术。 翻译部分主要内容是关于澳大利亚两大地下开采方法——壁式、房柱式采煤法的介绍，英文题目为：Geological a
nd geotech
nical aspects of u
ndergrou
nd coal mi
ni
ng methods withi
n Australia。 关键词：立井；暗斜井延深；两水平；采区布置；两翼对角式通风；综合机械化放顶煤采煤方法 ABSTRACT This desig
n i
ncludes three parts: the ge
neral part, the special subject part a
nd the tra
nslatio
n part. The ge
neral part is about a 2.4Mt/a
new desig
n for Qido
ng mi
ne. Qido
ng mi
ne is located i
n Suzhou City, A
nhui provi
nce. the traffic is co
nve
nie
nt.The le
ngth of the coalfield is 9km,the width is about 3km，a
nd the total area is 27km2.The 61 & 71 is the mai
n coal seams with average dip of 14°.The thick
ness of the mi
ne is about 10m i
n all. The geologic structure of this coalfield is simple. The recoverable reserves of the coalfield are 313.16millio
n to
ns a
nd the mi
nable reserves are 238.10millio
n to
ns. The desig
ned productive capacity is 2.4millio
n to
ns perce
nt year, a
nd the service life of the mi
ne is 70.8years. The
normal flow of the mi
ne is 437.06m3 per hour a
nd the max flow of the mi
ne is 586.10m3 per hour. The relative mi
ne gas gush is 20m3/t a
nd the absolute gush is 20m3/mi
n, so it is a low gas mi
ne. The mi
ne is a vertical shaft developme
nt with two mi
ni
ng levels a
nd the exte
nsio
n of bli
nd i
ncli
ned shaft. Te ce
ntral la
neway uses belt co
nveyor to tra
nsit coal, a
nd trolley wago
ns are used for accessorial tra
nsportatio
n i
n the roadway.The ve
ntilatio
n mode of this mi
ne is two wi
ngs of diago
nal ve
ntilatio
n. The desig
n applies district preparatio
n agai
nst the seco
nd wester
n district, which divided i
nto four lo
ngwall faces 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 61201 face. The coal seam average thick
ness of this lo
ngwall face is 7.0m a
nd the average dip is 15°, The face applies fully-mecha
nized coal cavi
ng mi
ni
ng method, a
nd uses double drum shearer cutti
ng coal which cuts o
nce each worki
ng cycle. “Four-Six” worki
ng system has bee
n used i
n this desig
n a
nd the depth-web is 0.8m with six worki
ng cycles per day, a
nd the adva
nce of a worki
ng cycle is 0.8 m. So the adva
nce is 144m per mo
nth. 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. mi
ni
ng district preparatio
n; 6. The method used i
n coal mi
ni
ng; 7. U
ndergrou
nd tra
nsportatio
n of the mi
ne; 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 of the desig
ned mi
ne. The topic of special subject parts is mi
ni
ng tech
nology of coal a
nd gas outburst , describes the coal a
nd gas outburst of gas drai
nage pri
nciples a
nd relief measures , a comprehe
nsive expositio
n of the coal a
nd gas outburst , gas drai
nage , coal a
nd gas extractio
n tech
nology . Tra
nslatio
n part is a study o
n u
ndergrou
nd coal mi
ni
ng methods withi
n Australia.The E
nglish title is : Geological a
nd geotech
nical aspects of u
ndergrou
nd coal mi
ni
ng methods withi
n Australia. Keywords: Vertical shaft; Bli
nd i
ncli
ned shaft; Two levels; Mi
ni
ng district preparatio
n; Two wi
ngs of diago
nal ve
ntilatio
n; Fully-mecha
nized coal cavi
ng mi
ni
ng 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、交通1 1.1.2地形特征1 1.1.3矿区气候条件1 1.1.4矿区内工农业生产、建筑材料供应概况2 1.2井田地质特征2 1.2.1井田地质及煤系地层概述2 1.2.2井田地质构造3 1.2.3井田水文地质4 1.3井田煤层特征7 1.3.1煤层埋藏条件及围岩性质7 1.3.2煤层特征8 2井田境界和储量11 2.1井田境界11 2.1.1井田境界划分的原则11 2.1.2井田境界11 2.2矿井工业储量11 2.2.1井田勘探类型11 2.2.2矿井工业储量的计算及储量等级的圈定11 2.2.3矿井设计可采储量12 2.2.4各种煤柱损失计算13 3矿井工作制度、设计生产能力及服务年限16 3.1矿井工作制度16 3.2矿井设计生产能力及服务年限16 3.2.1确定矿井设计生产能力的主要因素16 3.2.2矿井设计生产能力16 3.2.3服务年限16 4井田开拓18 4.1井田开拓的基本问题18 4.1.1确定井筒形式、数目、位置及坐标18 4.1.2工业场地19 4.1.3开采水平20 4.1.4主要开拓巷道20 4.1.5方案比较20 4.2矿井基本巷道25 4.2.1井筒25 4.2.2井底车场及硐室31 4.2.3主要开拓巷道32 5采区巷道布置36 5.1煤层的地质特征36 5.1.1采区位置36 5.1.2采区煤层特征36 5.1.3煤层顶底板岩石构造情况36 5.1.4水文地质36 5.1.5地质构造36 5.1.6地表情况36 5.2采区巷道布置及生产系统37 5.2.1采区准备方式的确定37 5.2.2采区巷道布置37 5.2.3采区生产系统37 5.2.4采区内巷道掘进方法38 5.2.5采区生产能力及采出率38 5.3采区车场选型设计39 6采煤方法44 6.1采煤工艺方式44 6.1.1采区煤层特征及地质条件44 6.1.2确定采煤工艺方式44 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46 6.1.5回采工作面运煤方式47 6.1.6回采工作面支护方式47 6.1.7采放比、放煤步距、放煤方式50 6.1.8各工艺过程注意事项51 6.1.9回采工作面正规循环作业52 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55 7井下运输59 7.1概述59 7.1.1井下运输设计的原始条件和数据59 7.1.2运输距离和货载量59 7.1.3矿井运输系统59 7.2采区运输设备选择60 7.2.1设备选型考虑60 7.2.2采区设备的选型61 7.2.3采区辅助运输设备选型62 7.3大巷运输设备选择65 7.3.1运输大巷设备选型65 7.3.2辅助运输大巷设备选型65 8矿井提升67 8.1概述67 8.2主副井提升67 8.2.1主井提升67 8.2.2副井提升68 9矿井通风及安全70 9.1矿井通风系统选择70 9.1.1矿井概况70 9.1.2矿井通风系统的基本要求70 9.1.3矿井通风方式的确定70 9.1.4矿井通风方法的确定71 9.1.5采区通风系统的要求72 9.1.6工作面通风方式的选择73 9.1.7回采工作面进回风巷道的布置73 9.2矿井风量计算74 9.2.1矿井风量计算方法74 9.2.2采煤工作面风量计算74 9.2.3备用面需风量计算76 9.2.4掘进工作面需风量计算76 9.2.5硐室需风量计算76 9.2.6其他巷道需风量计算76 9.2.7矿井总风量计算76 9.2.8风量分配77 9.3矿井通风阻力77 9.3.1容易时期和困难时期矿井最大阻力线路确定78 9.3.2矿井通风阻力计算83 9.3.3矿井总阻力计算84 9.3.4矿井总风阻和等积孔计算84 9.4选择矿井通风设备84 9.4.1选择主要通风机84 9.4.2电动机选型87 9.4.3主要通风机附属装置89 9.5安全灾害的预防措施89 9.5.1预防瓦斯爆炸的措施89 9.5.2煤尘的防治措施89 9.5.3井下预防火灾措施90 9.5.4防水措施90 9.5.5其他安全措施90 10矿井技术经济指标91 参考文献92 专题部分 煤与瓦斯突出煤层的开采技术93 摘要93 关键字93 1煤与瓦斯突出的基本概述93 1.1基本概念93 1.2基本特征93 1.3发生前的征兆93 1.4一般规律94 2煤与瓦斯突出的机理研究概况94 2.1单因素作用假说94 2.1.1瓦斯主导作用假说94 2.1.2地压主导作用假说96 2.1.3化学本质作用假说97 2.2综合作用假说97 3我国煤与瓦斯突出防治技术现状99 3.1煤与瓦斯突出区域防治措施99 3.1.1危险煤层的抽放和湿润99 3.1.2超前开采保护层99 3.2煤与瓦斯突出局部防治措施99 3.2.1煤层水力松动99 3.2.2超前钻孔99 3.2.3煤层的水力爆破处理99 3.3“四位一体”综合防突技术100 4有保护层的煤与瓦斯突出煤层的开采技术100 4.1试验工作面基本情况100 4.2巨厚关键层下远程被保护层裂隙演化规律101 4.3工作面瓦斯综合治理措施102 4.3.1地面钻孔102 4.3.2穿层钻孔103 4.3.3水平长钻孔103 4.3.4高位钻孔103 4.4工作面瓦斯抽采效果分析103 4.4.1地面钻孔103 4.4.2穿层钻孔103 4.4.3水平长钻孔104 4.4.4高位钻孔104 4.4.5工作面总体瓦斯抽采情况104 4.5结论104 5无保护层的煤与瓦斯突出煤层的开采技术104 5.1无保护层突出煤层的开采特点104 5.2无保护层的突出煤层采煤方法的基本原则105 5.3无保护层的突出煤层采煤方法列举105 5.4矿井煤与瓦斯突出状况106 5.5高应力突出危险掘进面瓦斯治理措施106 5.6回采期间瓦斯治理107 5.6.1施工本煤层钻孔107 5.6.2高压水力压裂107 5.6.3区域措施效果检验109 5.6.4回采局部防突措施109 5.7应用效果109 5.8结语110 6煤与瓦斯突出防治技术发展及趋势110 6.1煤与瓦斯突出局部防治措施110 6.1.1煤层水力松动110 6.1.2超前钻孔110 6.1.3煤层的水力爆破处理110 6.2“四位一体”综合防突技术110 6.3防突技术的发展110 6.4防突技术的新趋势111 7结论111 参考文献111 翻译部分 英文原文112 中文译文121 致谢130