机械5

矿井1.8Mta新井设计 摘要 本设计包括三个部分：一般设计部分、专题设计部分和翻译部分。 一般部分针对淮南丁集矿井进行了井型为1.8 Mta的新井设计。丁集矿井位于安徽省淮南市境内，交通较为便利。井田走向长约7.0 km，倾向长约5.5km，面积约48 km2。主采煤层为11-2#煤层，平均倾角5~6°，平均厚度3.49 m。井田工业储量为234.9Mt，可采储量175.6 Mt，矿井服务年限为75.02 a。矿井正常涌水量为180m3h，最大涌水量为220m3h；矿井相对瓦斯涌出量为5.79 m3t，属低瓦斯矿井。 根据井田地质条件，设计采用双立井单水平开拓方式，井田采用带区采区式布置方式，共划分为七个带区和两个采区，轨道大巷、胶带机大巷皆为岩石大巷，布置在11-2#煤层底板岩层中。考虑到本矿井为低瓦斯矿井，矿井通风方式采用两翼对角式通风，并在开采前预掘底板瓦斯抽排巷进行瓦斯提前卸压抽放。 针对东一带区采用了带区准备方式，共划分8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11201工作面进行了采煤工艺设计。该工作面煤层平均厚度为3.49 m，平均倾角5°，直接顶为的碳质泥岩，老顶为粉砂岩。工作面采用长壁综采一次采全高采煤法。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，每天六个循环，循环进尺4.8m，月推进度144 m。 大巷采用胶带输送机运煤，辅助运输采用蓄电池式电机车牵引固定箱式矿车。主井采用两套带平衡锤的16t箕斗提煤，副井采用一对1.5 t矿车双层四车窄罐笼和一个带平衡锤的1.5 t矿车双层四车宽罐笼运料和升降人员。 专题部分题目是《煤矿冲击矿压》，翻译部分题目为《Fuzzy evaluatio
n o
n geological co
nditio
ns of coal seam i
n Chi
na》，主要介绍了现行数值模拟实验中岩体特性参数的选取依据及在工程现场的应用。 关键词：丁集矿井；双立井；带区布置；综采大采高；两翼对角式；软岩巷道；矿压观测 ABSTRACT This desig
n ca
n be divided i
nto three sectio
ns Ge
neral desig
n, Mo
nographic study a
nd Tra
nslatio
n of a
n academic paper. The ge
neral desig
n is about a 1.80 Mta
new u
ndergrou
nd mi
ne desig
n of Di
ngji coal mi
ne. Di
ngji coal mi
ne is located i
n Huai
na
n, A
nhui provi
nce, a
nd the traffic is quite co
nve
nie
nt. It’s about 7.0 km o
n the strike a
nd 5.5 km o
n the dip, with the 48.0 km2 total horizo
ntal area. The mi
nable coal seam is 11-2# with a
n average thick
ness of 3.49 m a
nd a
n average dip of 5°. The proved reserves of this coal mi
ne are 234.9 Mt a
nd the mi
nable reserves are 175.6 Mt, with a mi
ne life of 75.02 a. The
normal mi
ne i
nflow is 180 m3h a
nd the maximum mi
ne i
nflow is 220 m3h. The mi
ne gas emissio
n rate is 5.79 m3t which ca
n be recog
nised as low gas mi
ne. Based o
n the geological co
nditio
n of the mi
ne, this desig
n uses a two-shaft si
ngle-level developme
nt method, Ida-style layout with full ba
nd mode, divided i
nto 8 ba
nds total, track roadway, belt co
nveyor roadway a
nd retur
n airway are all rock roadways, arra
nged i
n the floor rock of 11-2# coal seam. Taki
ng i
nto accou
nt of the low gas emissio
n, mi
ne ve
ntilatio
n method use two diago
nal wi
ngs ve
ntilatio
n, a
nd excave bottom gas drai
nage roadway before mi
ni
ng to relief gas pressure i
n adva
nce. Desig
ned first mi
ni
ng district makes use of the method of the ba
nd mode preparatio
n, the le
ngth of worki
ng face is 240 m, which uses fully-mecha
nized coal cavi
ng mi
ni
ng methods. The worki
ng system is “three-eight”which produces 330 da. Mai
n roadway makes use of belt co
nveyor to tra
nsport coal resource, a
nd battery locomotive to be assista
nt tra
nsport. The mo
nographic study e
ntitled Case Study a
nd Research of Deep Soft Rock Pressure Observatio
n, The title of the tra
nslated academic paper is “Fuzzy evaluatio
n o
n geological co
nditio
ns of coal seam i
n Chi
na ”. KeywordsDi
ngji coal mi
ne;double vertical shaft; ba
nd mode; large mi
ni
ng height; two diago
nal wi
ngs ve
ntilatio
n; soft rock roadway; pressure observatio
n 目录 1矿区概况与井田地质特征1 1.1概况1 1.1.1地理位置与交通1 1.1.2地形地貌及水系1 1.1.3气象及地震1 1.1.4矿井开发情况2 1.2井田地质特征3 1.2.1地层3 1.2.2构造4 1.2.3水文地质特征4 1.3煤层5 1.3.1煤层5 1.3.2煤质、煤类与煤的用途5 1.4开采技术条件6 1.4.1矿井涌水6 1.4.2煤层顶底板岩性特征8 1.4.3煤层瓦斯9 1.4.4地热9 2井田境界和储量11 2.1井田境界11 2.1.1井田边界11 2.2矿井工业储量11 2.2.1矿井储量计算基础11 2.2.2矿井地质储量计算11 2.2.3矿井工业储量计算11 2.3矿井可采储量12 2.3.1井田边界煤柱12 2.3.2工业广场煤柱12 2.3.3断层保护煤柱13 2.3.4大巷保护煤柱13 2.3.5矿井可采储量13 3矿井工作制度、设计生产能力及服务年限14 3.1矿井工作制度14 3.2矿井设计生产能力及服务年限14 3.2.1矿井设计生产能力确定依据14 3.2.2矿井设计生产能力14 3.2.3矿井的服务年限14 3.2.4井型校核15 4井田开拓16 4.1井田开拓的基本问题16 4.1.1确定井筒形式、数目、位置及坐标16 4.1.2主、副井井筒位置的选择17 4.1.3工业广场的位置、形状和面积的确定18 4.1.4开采水平的确定及井田的再划分18 4.1.5主要开拓巷道18 4.1.6井田开拓方案提出与比较19 4.2矿井基本巷道23 4.2.1井筒23 4.2.2开拓巷道26 4.2.3井底车场及硐室28 4.2.3巷道支护29 5准备方式——带区巷道布置32 5.1煤层地质特征32 5.1.1带区位置32 5.1.2带区煤层特征32 5.1.3煤层顶底板32 5.1.4水文地质32 5.1.5地质构造32 5.1.6煤层瓦斯32 5.1.7煤尘和自燃33 5.1.8地表情况33 5.2带区巷道布置及生产系统33 5.2.1带区准备方式的确定33 5.2.2带区巷道布置33 5.2.3带区生产系统34 5.2.4带区内巷道掘进方法35 5.2.5带区生产能力及采出率35 5.3带区车场选型设计36 5.3.1带区下部车场36 5.3.2带区煤仓37 5.3.3带区变电所37 6采煤方法38 6.1采煤工艺方式38 6.1.1带区煤层特征及地质条件38 6.1.2确定采煤工艺方式38 6.1.3回采工作面参数的确定39 6.1.4回采工作面采煤机、刮板输送机选型39 6.1.5回采工作面支护方式41 6.1.6端头支护及超前支护方式43 6.1.7各工艺过程注意事项44 6.1.8回采工作面正规循环作业45 6.2首采工作面巷道布置47 6.2.1回采巷道布置方式47 6.2.2回采巷道参数47 7井下运输49 7.1概述49 7.1.1矿井设计生产能力及工作制度49 7.1.2运输距离和货载量49 7.1.3矿井运输系统49 7.2带区运输设备选择50 7.2.1设备选型原则50 7.2.2带区运输设备选型50 7.2.3带区运输设备能力验算52 7.3大巷运输设备选择53 8矿井提升55 8.1概述55 8.2主副井提升55 8.2.1主井提升55 8.2.2副井提升57 9矿井通风及安全58 9.1矿井通风系统的选择58 9.1.1矿井通风系统的基本要求58 9.1.2矿井通风系统的确定58 9.1.3采区通风系统的确定59 9.2矿井风量计算60 9.2.1通风容易时期和通风困难时期采煤方案的确定60 9.2.2各用风地点的用风量和矿井总用风量63 9.2.3风量分配及风速验算66 9.2.4通风构筑物67 9.3矿井通风阻力计算67 9.3.1计算原则67 9.3.2矿井最大阻力路线68 9.3.3矿井通风阻力计算68 9.4选择矿井通风设备72 9.4.1选择主要通风机的基本原则72 9.4.2通风机风压的确定72 9.4.3主要通风机工况点74 9.4.4主要通风机的选择及风机性能曲线74 9.4.5电动机选型77 9.5安全灾害的预防措施77 9.5.1预防瓦斯和煤尘爆炸的措施77 9.5.2预防井下火灾的措施78 9.5.3防水措施78 10设计矿井基本技术经济指标79 参考文献80 致谢108