机械5

超化煤矿0.9Mt/a新井设计 摘要 本设计包括三个部分：一般部分、专题部分和翻译部分。 一般部分为超化煤矿0.9Mt/a新井设计。超化煤矿位于河南郑州市境内，东有京广铁路，北有豫04公路，交通便利。井田走向长度约5.43km，倾向长度约2.5km，面积约8.998 km2。主采煤层为二1煤层，平均倾角为15°，平均厚度为7.5 m。井田工 业储量为92.46 Mt，可采储量为57.79 Mt，矿井服务年限为49 a。矿井正常涌水量为 500 m3/h，最大涌水量为650 m3/h。矿井绝对瓦斯涌出量为10.57 m3/mi
n，属于低瓦斯矿井。 根据井田地质条件，提出四个技术上可行的开拓方案。方案一：立井两水平开拓 上下山开采，立井直接延深；方案二：立井两水平开拓上下山开采，暗斜井延深；方案三：立井两水平开拓上山开采，立井直接延深；方案四：立井两水平开拓上山开采，暗斜井延深。通过技术经济比较，最终确定方案一为最优方案。一水平标高-200 m，二水平标高-400m。 设计首采区采用采区准备方式，工作面长度120 m，采用综采放顶煤采煤法，矿 井年工作日为330 d，工作制度为“三八制”。大巷采用胶带输送机运煤，辅助运输采用矿车运输。矿井通风方式为中央并列式。专题部分题目是西部生态脆弱矿区保水开采技术分析，煤炭资源的开采为整个国 民经济持续稳定发展做出了重要的历史性贡献。我国西部是我国主要的产煤区，在西部大开发的背景下，西部煤炭资源将得到大规模的开发。然而，煤炭资源的大规模开发，不可避免地对自然生态状况产生极大的扰动，特别是对开采区域范围内的水文地质环境产生极为明显的不可逆作用，从而严重破坏了地下水资源的自然赋存条件，使本来就已经十分紧张的西部生态脆弱矿区水资源供需矛盾更加尖锐。在西部生态脆弱矿区采取一定的保水开采技术是符合煤矿绿色开采技术的要求。 翻译部分题目是煤矿自动化和通信技术现状与发展趋势。 关键词：超化煤矿；立井；暗斜井；采区布置；放顶煤采煤法；中央并列式；保水开采 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 0.9 Mt/a
new u
ndergrou
nd mi
ne desig
n of Chaohua coal mi
ne.Chaohua coal mi
ne lies i
n Zhe
ngzhou City, He
na
n provi
nce.As Ji
nggua
ng railway ru
ns i
n the west of the mi
ne field a
nd NO.Yu04 Highway ru
ns i
n the east of the mi
ne field, the traffic is co
nve
nie
nt.It’s about 5.43 km o
n the strike a
nd 2.5 km o
n the dip, with the 8.998 km2 total horizo
ntal area.The mi
nable coal seam is 21 with a
n average thick
ness of 7.5 m a
nd a
n average dip of 15°.The proved reserves of this coal mi
ne are 92.46 Mt a
nd the mi
nable reserves are 57.79 Mt, with a mi
ne life of 49 a. The
normal mi
ne i
nflow is 500 m3/h a
nd the maximum mi
ne i
nflow is 650 m3/h. The mi
ne gas emissio
n rate is 10.57 m3/mi
n which belo
ngs to low gas mi
ne. Based o
n the geological co
nditio
ns of the mi
ne, I bri
ng forward four available projects i
n tech
nology.The first is vertical shaft developme
nt with two mi
ni
ng levels a
nd the exte
nsio
n of vertical shaft; the seco
nd is vertical shaft developme
nt with two mi
ni
ng levels a
nd the exte
nsio
n of bli
nd i
ncli
ned shaft; the third is vertical shaft developme
nt with two mi
ni
ng levels a
nd the exte
nsio
n of bli
nd i
ncli
ned shaft; the last is vertical shaft developme
nt with two mi
ni
ng levels a
nd the exte
nsio
n of vertical shaft. The seco
nd project is the best compari
ng with other three projects i
n tech
nology a
nd eco
nomy.The first level is at -200 m.The seco
nd level is at -400 m. Desig
ned first mi
ni
ng district makes use of the method of the mi
ni
ng district preparatio
n.The le
ngth of worki
ng face is 120 m, which uses fully-mecha
nized coal cavi
ng mi
ni
ng method. The worki
ng system is “three-eight” which produces 330 d/a. Mai
n roadway makes use of belt co
nveyor to tra
nsport coal resource, a
nd mi
ne car to be assista
nt tra
nsport. the type of mi
ne ve
ntilatio
n system is the ce
ntral paratactic . The mo
nographic study is The a
nalysis of fragile water mi
ni
ng tech
nical i
n Wester
n mi
ni
ng ecological. The mi
ni
ng of coal resources for the e
ntire
natio
nal sustai
nable eco
nomic developme
nt has made the importa
nt historic co
ntributio
n. I
n wester
n Chi
na is the mai
n regio
ns i
n the developme
nt of wester
n Chi
na, u
nder the backgrou
nd of coal resources, the west will get large-scale exploitatio
n. However, the large-scale developme
nt of coal resources, i
nevitably to
natural ecological status greatly disturbed, especially i
n mi
ni
ng area withi
n the scope of the The tra
nslated academic paper is Prese
nt situatio
n a
nd developi
ng tre
nd of coal mi
ne automatio
na
nd commu
nicatio
n tech
nology. Keywords: Chaohua coal; Vertical shaft; Dark slope; Mi
ni
ng decorate; Top coal cavi
ng mi
ni
ng methods; The ce
ntral paratactic type; Moist-locki
ng mi
ne 目录 1矿区概况及地质特征1 1.1矿区概况1 1.1.1矿区地理位置、交通条件及地形特征1 1.1.2地形地貌及水文情况1 1.1.3矿区气候条件2 1.1.4其他条件2 1.2井田地质特征2 1.2.1地层2 1.2.2地质构造3 1.2.3水文地质5 1.3煤层特征7 1.3.1煤层层数及埋藏条件7 1.3.2煤层围岩特性8 1.3.3煤层特征9 1.3.4煤层开采条件10 2井田境界和储量12 2.1井田境界12 2.1.1井田境界划分的原则12 2.1.2井田范围12 2.2矿井工业储量12 2.2.1储量计算基础13 2.2.2矿井地质勘探13 2.2.3矿井工业储量计算13 2.3矿井可采储量14 2.3.1井田边界保护煤柱15 2.3.2工业广场保护煤柱15 2.3.3断层和井筒保护煤柱16 2.3.4矿井可采储量16 3矿井工作制度、设计生产能力及服务年限18 3.1矿井工作制度18 3.2矿井设计生产能力及服务年限18 3.2.1确定依据18 3.2.2矿井设计生产能力18 3.2.3矿井服务年限18 3.2.4井型校核19 4井田开拓20 4.1井田开拓的基本问题20 4.1.1确定井筒形式、数目、位置及坐标20 4.1.2工业场地的位置21 4.1.4开采水平的确定22 4.1.5方案比较22 4.2矿井基本井筒巷道31 4.2.1井筒31 4.2.2井底车场37 4.2.3开拓巷道38 5准备方式—采区巷道布置40 5.1煤层地质特征40 5.1.1采区位置40 5.1.2采区煤层特征40 5.1.3煤层顶底板岩石构造情况40 5.1.4水文地质40 5.1.5主要地质构造40 5.1.6地表情况40 5.2采区巷道布置及生产系统40 5.2.1采区范围及区段划分40 5.2.2煤柱尺寸的确定40 5.2.3采煤方法及首采工作面长度的确定41 5.2.4确定采区各种巷道的尺寸、支护方式41 5.2.5采区巷道的联络方式42 5.2.6采区接替顺序43 5.2.7采区生产系统43 5.2.8采区内巷道掘进方法44 5.2.9采区生产能力及采出率44 5.3采区车场选型设计45 6采煤方法47 6.1采煤工艺方式47 6.1.1采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回采工艺及设备47 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52 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54 6.2回采巷道布置56 6.2.1回采巷道布置方式56 6.2.2回采巷道参数56 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设备选型原则60 7.2.2采区运输设备的选型60 7.3大巷运输设备选择61 7.3.1运输大巷设备选择61 7.3.2辅助运输大巷设备选择61 8矿井提升63 8.1概述63 8.2主副井提升63 8.2.1主井提升63 9矿井通风及安全67 9.1矿井地质、开拓、开采概况67 9.1.1矿井地质概况67 9.1.2开拓方式67 9.1.3开采方法67 9.1.4变电所、充电硐室、火药库67 9.1.5工作制、人数67 9.2矿井通风系统的确定67 9.2.1矿井通风系统的基本要求67 9.2.2矿井通风方式的选择67 9.2.3矿井通风方法的选择68 9.2.4采区通风系统的要求69 9.2.5工作面通风方式的确定69 9.2.6回采工作面进回风巷道的布置69 9.3矿井风量计算70 9.3.1矿井风量计算方法概述70 9.3.2回采工作面风量计算71 9.3.3掘进工作面风量计算72 9.3.4硐室需要风量的计算73 9.3.5其他巷道所需风量73 9.3.6矿井总风量计算73 9.3.7风量分配74 9.4矿井通风阻力74 9.4.1确定矿井通风容易时期和困难时期74 9.4.2矿井通风容易时期和困难时期的最大阻力路线78 9.4.3矿井通风阻力计算79 9.4.4矿井通风总阻力79 9.4.5矿井总风阻及总等积孔80 9.5矿井通风设备选型81 9.5.1通风机选择的基本原则81 9.5.2通风机风压的确定81 9.5.3电动机选型83 9.5.4矿井主要通风设备的要求85 9.5.5对反风装置及风硐的要求85 9.6特殊灾害的预防措施85 9.6.1预防瓦斯和煤尘爆炸的措施85 9.6.2预防井下火灾的措施85 9.6.3防水措施86 10设计矿井基本技术经济指标87 参考文献88 致谢89