摘要 本设计包括三个部分：一般部分、专题部分和翻译部分。 一般部分为华晟荣煤矿1.8Mt/a新井设计，共包括10章：1、矿区概述及井田地质特征；2、井田境界和储量；3、矿井工作制度及设计生产能力；4、井田开拓；5、准备方式 -盘区巷道布置；6、采煤方法；7、井下运输；8、矿井提升；9、矿井通风与安全技术；10、矿井基本技术经济指标。 华晟荣煤矿位于山西省长子县境内，交通便利。井田走向（东西）长约4.2km，倾向 （南北）长约4.6km，井田总面积为19.8km2。主采煤层为3 #煤层，该煤层平均倾角为3 ，平均厚度为6.51m。井田地质条件较为简单，其工业储量为18895万t，矿井可采储量13336万t，矿井设计年产量为180万t/a，矿井服务年限为56.9a，矿井正常涌水量为200m3/h，最大涌水量为280m3/h。矿井相对瓦斯涌出量为0.52 m3 /mi
n，为低瓦斯矿井。 根据井田地质条件，将主采煤层划分为一个开采水平，水平标高为+590 m，同时提出四个技术上可行开拓方案，通过技术经济比较，最终确定最优方案为：立井单水平开拓，沿盘区倾向布置煤层运输上（下）山，在3#煤层底板岩层中布置轨道上（下）山。 设计首采区采用盘区准备方式，工作面长度192m，采用放顶煤采煤法，全部跨落法处理采空区。矿井年工作日为330d，工作制度采用“三八”制作业，两班生产，一班检修，生产班每班2个循环，日进4个循环，循环进尺0.865 m，矿井日产量5882t。 大巷采用带式输送机运煤，辅助运输采用1.5t固定箱式矿车。主井装备一套带平衡锤的12t双箕斗提煤，副井装备一对3t矿车双层单车罐笼带平衡锤担负辅助运输任务。矿井前期采用中央并列式通风，后期采用中央边界式通风。通风容易时期矿井总需风量为6072m3/mi
n，矿井通风总阻力为1214.4Pa，风阻为0.12Ns2/m8，等积孔为3.46m2，矿井通风容易。矿井通风困难时期矿井总风量为8350m3/mi
n，矿井通风总阻力为2752 Pa，风阻为0.14Ns2/m8，等积孔为3.16m2，矿井通风容易。 专题部分题目是深部回采巷道围岩稳定机理分析及控制技术，主要研究分析了国内外现有的深部回采巷道围岩稳定机理，并基于巷道锚网支护机理提出了全长锚固及高帮及时支护的深部围岩稳定控制技术，该技术在现场实践中取得了理想的支护效果。 翻译部分是一篇关于应用CGNN预测深部巷道围岩稳定控制的文章，英文题目为： Applicatio
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ne。 关键词：立井；放顶煤；沿空掘巷；混合式通风 目录 一般部分 1矿井概况与地质特征1 1.1矿井概况1 1.1.1地理位置与交通1 1.1.2地形地貌2 1.1.3水系水源条件2 1.1.4气象及地震2 1.1.5矿区电源条件及通讯条件2 1.1.6主要建筑材料供应条件3 1.1.7井田邻近煤矿概况及评述3 1.1.8地区经济概况3 1.2井田地质特征3 1.2.1井田地质概况3 1.2.2地层4 1.2.3褶皱、断层及陷落柱5 1.2.4水文地质特征6 1.3煤层特征8 1.3.1煤层8 1.3.2主采煤层的围岩性质9 1.3.3煤的特性9 1.3.4瓦斯、煤尘爆炸及煤的自燃11 2井田境界和储量13 2.1井田境界13 2.2矿井工业储量13 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15 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17 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 4.1.3开采水平的确定及带区的划分22 4.1.4主要开拓巷道22 4.1.5开拓方案比较22 4.2矿井基本巷道31 4.2.1井筒31 4.2.2井底车场34 4.2.3盘区主要开拓巷道35 4.2.4巷道支护39 5准备方式—盘区准备方式40 5.1煤层地质特征40 5.1.1盘区位置40 5.1.2盘区煤层特征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地质构造40 5.1.6地表情况40 5.2盘区巷道布置及生产系统41 5.2.1盘区准备方式的确定41 5.2.2盘区位置及范围41 5.2.3采煤方法及工作面长度的确定41 5.2.4确定带区各种巷道的尺寸、支护方式及通风、运输方式41 5.2.5煤柱尺寸的确定41 5.2.6盘区巷道的联络方式42 5.2.7区段接替顺序42 5.2.8盘区生产系统42 5.2.9盘区内巷道掘进方法43 5.2.10盘区生产能力及采出率43 5.3盘区车场选型设计44 5.3.1确定盘区车场形式44 5.3.2盘区主要硐室布置45 6采煤方法47 6.1采煤工艺方式47 6.1.1盘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48 6.1.4采煤工作面破煤、装煤方式48 6.1.5采煤工作面支护方式51 6.1.6工作面端头支护及超前支护方式53 6.1.7各工艺过程注意事项55 6.1.8回采工作面正规循环作业56 6.2回采巷道布置58 6.2.1回采巷道布置方式58 6.2.2回采巷道支护参数59 7井下运输61 7.1概述61 7.1.1井下运输原始数据61 7.1.2井下运输系统61 7.2煤炭运输方式和设备的选择61 7.2.1煤炭运输方式的选择61 7.2.2带区煤炭运输设备选型及验算62 7.2.3运输大巷设备选择64 7.3辅助运输方式和设备选择64 7.3.1辅助运输方式选择64 7.3.2辅助运输设备选择64 8矿井提升67 8.1矿井提升概述67 8.2主副井提升67 8.2.1主井提升67 8.2.2副井提升70 9矿井通风与安全72 9.1矿井概况、开拓方式及开采方法72 9.1.1矿井地质概况72 9.1.2开拓方式72 9.1.3开采方法72 9.1.4变电所、充电硐室、火药库72 9.1.5工作制、人数72 9.2矿井通风系统的确定72 9.2.1矿井通风系统的基本要求72 9.2.2矿井通风方式的选择73 9.2.3矿井主要通风机工作方式的选择73 9.2.4盘区通风系统的要求74 9.2.5工作面通风方式的选择75 9.3矿井风量计算75 9.3.1工作面所需风量的计算76 9.3.2备用面需风量的计算77 9.3.3掘进工作面需风量77 9.3.4硐室需风量78 9.3.5其它巷道所需风量78 9.3.6矿井总风量计算78 9.3.7风量分配78 9.4矿井通风阻力计算79 9.4.1容易和困难时期矿井最大阻力路线确定80 9.4.2矿井通风阻力计算83 9.4.3矿井通风总阻力计算84 9.4.4矿井总风阻和等积孔计算84 9.5选择矿井通风设备84 9.5.1选择主要通风机84 9.5.2电动机选型87 9.6安全灾害的预防措施87 9.6.1预防瓦斯和煤尘爆炸的措施87 9.6.2预防井下火灾的措施88 9.6.3防水措施88 10设计矿井基本技术经济指标89 参考文献90 专题部分 深部回采巷道围岩稳定机理分析及控制技术91 0引言91 1深部开采深度与巷道围岩的变形关系91 1.1中国的研究91 1.2德国的研究92 1.3前苏联的研究92 2深部回采巷道围岩稳定的关键理论93 2.1围岩稳定理论93 2.2深部围岩岩爆理论94 2.3深部软岩非线性大变形理论94 3深部回采巷道围岩稳定控制技术95 3.1深井巷道锚杆支护理论基础95 3.2深部巷道锚杆支护作用机理96 3.2.1锚杆锚固力96 3.2.2径向锚固力的作用机理97 3.2.3切向锚固力的作用机理98 4工程实例99 4.1工程地质条件99 4.2围岩力学性能测试100 4.2.1泥岩单轴抗压强度100 4.2.2泥岩的抗拉强度102 4.3巷道围岩稳定性分类103 4.4巷道锚杆支护参数的确定103 4.4.1锚杆直径确定103 4.4.2锚杆长度确定104 4.4.3锚杆间排距确定105 4.5支护质量监测110 4.5.1测站布置110 4.5.2巷道围岩位移量110 4.5.3经济效益分析111 5结论112 主要参考文献112 翻译部分 英文原文113 中文译文120 致谢126