华晟荣煤矿1.8 Mta新井设计【含CAD图纸+文档】
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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/min,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/min,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/min,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: Application of Grey Relational Clustering and CGNN in Analyzing Stability Control of Surrounding Rocks in Deep Entry of Coal Mine。 关键词:立井 ; 放顶煤; 沿空掘巷 ;混合式通风 ABSTRACT This design includes of three parts: the general part, special subject part and translated part. The general part is a new design of 1.8Mt/a for Hua Shengrong mine,it includes ten chapters: 1.An outline of the mine field geology; 2.Boundary and the reserves of mine; 3.The service life and working system of mine; 4.development engineering of coalfield; 5.The layout of panelen; 6. The method used in coal mining; 7. Transportation of the underground; 8.The lifting of the mine; 9. The ventilation and the safety operation of the mine; 10.The basic economic and technical norms. Hua Shengrong mine lines in West of Changzi city in ShangXi province. The traffic of road and railway is very convenience to the mine. The run of the minefield is 4.2km,the width is about 4.6km, well farmland total area is 19.8km2.The three is the main coal seam, and its dip angle is 3 degree. The thickness of the mine is about 6.51m in all. Geologic structure of coalfield is simple, the proved reserves of the minefield are 188.95 million tons,and the recoverable reserves are 133.36 million tons. The designed productive capacity is 1.8 million tons percent year, and the service life of the mine is 56.9 years. The normal flow of the mine is 200m3 percent hour and the max flow of the mine is 280 m3 percent hour. The mineral well gas gushes is lower, It is a low gas mineral well. According to the geological conditions, the Lord will run into a building, level elevation for +590 m.Put forward four technically feasible development plan.Through the technical and economic comparison,determine plan is single level in an inclined well to expand, rail-rock roadway under 3#coal rake and transportation-seam roadway in 3#coal rake. The design apply panelen preparation against the first band , the length of working face is 192m,use top coal caving to exploit coal,fall to dispose worked out section.In the Hua shengrong mine,It produced 330 d/a.and use “three-eight” working system.Two class production, One class examine and repair.The depth-web is 0.865 m with four working cycles per day,daily production is 5882t. Main roadway makes use of belt conveyor to transport coal resource, and battery locomotive 1.5t to be assistant transport. The main shaft uses double 12 t skips to lift coal with a balance hammer and the auxiliary shaft uses a twins narrow 3t single-car double-deck cage to lift material and personnel transportation.The mine use juxtaposition ventilation at earlier stage and use border ventilation at later stage.Easily ventilate need input air 6072m3/min,all resistance of ventilation is 1214.4 Pa,windage is 0.12 Ns2/m8,equivalent conductance is 3.46 m2, hardly ventilate need input air 8350m3/min,all resistance of ventilation is 2752Pa,windage is 0.14Ns2/m8,equivalent conductance is 3.16 m2. The topic of special subject parts is Stability mechanism analysis and control technology of surrounding rocks in deep entry of coal mine.It mainly proposed control technology of overall- length bolt fixing and high-timly shoring. Translation part title is Application of Grey Relational Clustering and CGNN in Analyzing Stability Control of Surrounding Rocks in Deep Entry of Coal Mine. Key words: Vertical well; Top coal caving;Roadway driving along goaf;Hybrid ventilation 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 . 999 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 附 录
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