摘要 本设计包括三个部分：一般部分、专题部分和翻译部分。 一般部分是徐州矿业集团夹河煤矿150万t/a新井设计。全篇共分为十个部分：矿区概述及井田地质特征、井田境界和储量、矿井工作制度和设计生产能力及服务年限、井田开拓、准备方式―采区巷道布置、采煤方法、井下运输、矿井提升、矿井通风设计和矿井基本经济技术指标。 夹河煤矿位于江苏省徐州市，矿井总面积约为13.31km2，井田走向平均长4.5km，倾向平均宽3.5km。井田内有2、7、9煤可采，平均厚度为7.21m，煤层赋存稳定，为缓倾斜煤层，倾角10°~25°，平均16°。井田内工业储量为135.67Mt，可采储量为122.37Mt。矿井正常涌水量115m3/h，属于低瓦斯矿井，煤尘有爆炸危险，没有自燃发火现象。 夹河煤矿设计年生产能力为150万t/a，服务年限为62.8年。矿井工作制度为“三八”制。矿井的采煤方法为综采走向长壁采煤法。矿井为立井三水平开拓。矿井有一对立井：主井主要用于提煤，副井用于提升材料、人员和矸石。开拓水平设置在-550m、-800m和-1100。 矿井一个工作面达产，采用综采工作面，年生产能力为168.85万t/a。工作面长度为200m，煤的大巷运输采用轨道运输，辅助运输也采用矿车。矿井通风方式为中央分列式。 专题是一篇，文章主要阐述了锚杆受力的光纤光栅测试实验研究。 翻译部分是将一篇有关煤炭科技的英文翻译成汉语。英文题目是“Research o
n hydraulic-powered roof supports test problems”。 关键词：双腿伸缩，液压支架工作面支护，负荷 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交通地理位置1 1.1.2地形地貌和水文情况1 1.1.3矿区的气候条件2 1.1.4地震2 1.2井田地质特征2 1.2.1地层2 1.2.2井田的地质构造4 1.2.3井田的水文地质特征6 1.3煤层特征8 1.3.1煤层埋藏条件8 1.3.2煤层群的层数9 1.3.3煤层的围岩性质10 1.3.4煤的特征11 2井田境界和储量16 2.1井田境界16 2.2矿井工业储量17 2.2.1储量计算基础17 2.2.2井田地质勘探17 2.2.3储量等级的圈定19 2.2.4工业储量的计算19 2.3矿井可采储量20 2.3.1安全煤柱留设原则20 2.3.2矿井永久保护煤柱损失量20 2.3.3矿井可采储量21 3矿井工作制度、设计生产能力及服务年限23 3.1矿井工作制度23 3.2矿井设计生产能力及服务年限23 3.2.1确定依据23 3.2.2矿井设计生产能力23 3.2.3矿井服务年限23 3.2.4井型校核24 4井田开拓25 4.1井田开拓的基本问题25 4.1.1井硐形式、数目、位置及坐标25 4.1.2工业场地位置、形状和面积26 4.1.3开采水平的设置及阶段划分26 4.1.4阶段和开采水平参数26 4.1.5主要开拓巷道26 4.1.6矿井开拓延伸及深部开拓方案26 4.1.7开采顺序27 4.1.8方案比较27 4.2矿井基本巷道33 4.2.1井筒33 4.2.2井底车场36 4.2.3主要开拓巷道39 5准备方式——采区巷道布置42 5.1煤层地质特征42 5.1.1采区位置42 5.1.2采区煤层特征42 5.1.3煤层顶底板岩石构造情况42 5.1.4水文地质42 5.1.5地质构造42 5.2采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采区巷道的联络方式42 5.2.3生产系统43 5.2.4确定采区各种巷道的尺寸、支护方式及通风方式43 5.2.5确定采区生产能力和采出率43 5.3采区车场选型设计44 5.3.1确定采区车场形式44 5.3.2采区主要硐室布置46 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回采工艺47 6.1.4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61 7.2.1设备选型原则61 7.2.2采区设备的选型61 7.3大巷运输设备选择62 7.3.1运输大巷设备选择62 7.3.2轨道大巷运输设备能力验算63 8矿井提升64 8.1概述64 8.2主副井提升64 8.2.1主井提升64 8.2.2副井提升66 9矿井通风及安全68 9.1矿井通风系统选择68 9.1.1矿井概况68 9.1.2矿井通风系统的基本要求68 9.1.3矿井通风方式的确定68 9.1.4主要通风机工作方式选择69 9.1.5采区通风系统的要求70 9.1.6工作面通风方式的选择70 9.1.7回采工作面进回风巷道的布置71 9.2矿井风量计算71 9.2.1工作面需风量计算71 9.2.2备用面需风量的计算72 9.2.3掘进工作面需风量72 9.2.4硐室需风量73 9.2.5其它巷道所需风量73 9.2.6矿井总风量73 9.2.7风量分配74 9.2.8风速验算74 9.3矿井阻力计算74 9.3.1矿井最大阻力路线75 9.3.2矿井通风阻力计算75 9.3.3矿井通风总阻力77 9.3.4两个时期的矿井总风阻和总等积孔78 9.4选择矿井通风设备78 9.4.1选择主扇78 9.4.2电动机选型80 9.5安全灾害的预防措施81 9.5.1预防瓦斯和煤尘爆炸的措施81 9.5.2预防井下火灾的措施81 9.5.3防水措施81 10设计矿井基本技术经济指标82 10.1矿井基本技术经济指标82 参考文献84 专题部分 1绪论86 1.1问题的提出86 1.2锚杆支护机理研究现状87 1.2.1锚杆的种类，锚固机理及其支护的优越性87 1.2.2锚杆支护机理研究现状88 1.3光纤光栅传感技术的国内外发展现状89 1.3.1光纤光栅传感技术89 1.3.2光纤光栅技术的国内外发展现状89 1.4光纤光栅技术在研究锚杆中的运用90 2全长锚杆杆体受力分析91 2.1岩土锚固中的锚杆失效形式及影响因素分析91 2.2全长锚杆锚固破坏过程93 2.3全长锚杆锚固系统受力分析93 2.3.1全长锚杆前端部受集中载荷作用例93 2.3.2全长锚杆前端受分布载荷作用94 2.4本章小结97 3锚杆测试的光纤Bragg光栅方法97 3.1光纤的结构和传输原理98 3.2 Bragg光纤传感器98 3.2.1光纤Bragg光栅传感原理98 3.2.2光纤Bragg光栅传感信号的检测99 3.3光纤Bragg光栅检测锚杆原理100 3.4本章小结100 4全长锚固锚杆拉拔实验100 4.1相似材料弹性模量测定101 4.1.1相似材料配比的选择101 4.1.2弹性模量的确定101 4.2普通拉拔实验锚杆轴力测试实验102 4.2.1拉拔实验参数确定及模型安装102 4.2.2实验仪器及实验装置102 4.3带有锚固剂的锚杆拉拔实验103 4.3.1实验方法103 4.3.2实验过程及数据103 4.4对周围锚杆影响特性实验104 4.5本章小结105 5实验结果分析105 5.1普通锚杆拉拔实验结论及分析105 5.2带有锚固剂的锚杆拉拔实验分析108 5.3对周围杆体影响特性实验结论109 5.4本章小结109 6结论109 参考文献110 翻译部分 英文原文： 113 中文译文： 121 致谢127