采矿工程毕业设计（论文）唐安煤矿1.5Mta新井设计【全套图纸】.doc

目 录一般部分1 矿井概况与地质特征11.1井田概况11.1.1位置与交通11.1.2地形、地势及河流21.1.3气象与地震情况21.1.4矿区工农业生产概况21.1.5邻近矿井状况21.1.6水源及电源21.2井田地质特征31.2.1地层31.2.2构造41.2.3水文地质特征41.3煤层特征71.3.1煤层特征71.3.2煤质71.3.3瓦斯、煤尘、煤的自燃性及地温82 井田境界和储量102.1井田境界102.1.1井田范围102.1.2开采界限102.1.3井田尺寸102.2矿井地质储量112.2.1储量计算基础112.2.2矿井地质储量计算112.2.3矿井工业储量计算122.3矿井可采储量122.3.1井田边界保护煤柱122.3.2工业广场保护煤柱132.3.3断层保护煤柱142.3.4风井保护煤柱142.3.5大巷、井筒和井底车场附近保护煤柱142.3.6矿井可采储量153 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限163.1矿井工作制度163.2矿井设计生产能力及服务年限163.2.1确定依据163.2.2矿井设计生产能力163.2.3矿井服务年限163.2.4井型校核174 井田开拓184.1井田开拓的基本问题184.1.1确定井筒形式、数目、位置184.1.2开采水平的确定及带区的划分204.1.3主要开拓巷道204.1.4开拓方案比较204.2矿井基本巷道274.2.1井筒274.2.2井底车场及硐室314.2.3大巷325 准备方式带区巷道布置365.1煤层地质特征365.1.1带区位置365.1.2带区煤层特征365.1.3煤层顶底板岩石构造情况365.1.4水文地质365.1.5地质构造375.1.6地表情况375.2带区巷道布置及生产系统375.2.1带区准备方式的确定375.2.2带区巷道布置375.2.3带区生产系统395.2.4带区内巷道掘进方法405.2.5带区生产能力及采出率405.3带区车场选型设计416 采煤方法426.1采煤工艺方式426.1.1带区煤层特征及地质条件426.1.2确定采煤工艺方式426.1.3回采工作面参数426.1.4采煤工作面回采工艺436.1.5采煤工作面支护方式476.1.6端头支护及超前支护方式506.1.7各工艺过程注意事项506.1.8 回采工作面正规循环作业516.2回采巷道布置546.2.1回采巷道布置方式546.2.2回采巷道参数547 井下运输577.1概述577.1.1矿井设计生产能力及工作制度577.1.2煤层及煤质577.1.3运输距离和货载量577.1.4矿井运输系统577.2带区运输设备选择597.2.1设备选型原则597.2.2带区运输设备选型及能力验算597.3大巷运输设备选择617.3.1主运输大巷设备选择617.3.2辅助运输大巷设备选择627.3.3运输设备能力验算628 矿井提升658.1矿井提升概述658.2主井提升658.2.1主井提升658.2.2主斜井检修设备的运送669 矿井通风及安全689.1矿井概况、开拓方式及开采方法689.1.1矿井地质概况689.1.2开拓方式689.1.3开采方法689.1.4加油硐室、火药库689.1.5工作制、人数689.2矿井通风系统的确定699.2.1矿井通风系统的基本要求699.2.2矿井通风方式的选择699.2.3矿井主要通风机工作方式选择709.2.4带区通风系统的要求719.2.5工作面通风方式的选择719.3矿井风量计算729.3.1通风容易时期和通风困难时期采煤方案的确定729.3.2各用风地点的用风量和矿井总用风量729.3.3采煤工作面需风量计算729.3.4备用面需风量的计算749.3.5掘进工作面需风量749.3.6硐室需风量759.3.7其它巷道所需风量759.3.8矿井总风量759.3.9风量分配769.4矿井阻力计算779.4.1计算原则779.4.2矿井最大阻力路线779.4.3矿井通风阻力计算789.4.4矿井通风总阻力819.4.5两个时期的矿井总风阻和总等积孔829.5选择矿井通风设备829.5.1选择主要通风机829.5.2电动机选型859.5.3对矿井主要通风设备的要求869.5.4对反风、风峒的要求869.6安全灾害的预防措施879.6.1预防瓦斯和煤尘爆炸的措施879.6.2预防井下火灾的措施879.6.3防水措施8710 设计矿井基本技术经济指标88参考文献89翻译部分浅析综放沿空掘巷围岩结构及其控制901绪论901.1问题背景及意义901.2国内外研究现状912沿空掘巷上覆岩层稳定性分析912.1综放沿空掘巷的基本特点922.2综放沿空掘巷上覆煤岩体破断特征932.3综放沿空掘巷围岩关键块体力学模型952.4综放沿空掘巷上覆岩体稳定性分析963沿空掘巷围岩控制原理993.1沿空掘巷的围岩变形破坏特征993.2沿空掘巷窄煤柱巷道锚杆与围岩相互作用机理993.3沿空掘巷窄煤柱巷道支护原理1004沿空掘巷窄煤柱力学状态及其稳定性1004.1沿空掘巷窄煤柱的基本特征1004.2沿空煤体边缘力学状态分析1014.3沿空掘巷窄煤柱应力分析及变形破坏机理1034.4沿空掘巷窄煤柱宽度的合理确定1045窄煤柱稳定性的数值模拟模型1055.1模拟巷道地质概况1055.2窄煤柱稳定性的数值模拟模型1055.3窄煤柱应力分布演化规律1065.4窄煤柱变形机理1076结论108参考文献110翻译部分英文原文111Stability analysis for main roof of roadway driving along next goaf1111 Mechanics model of triangle block structure of main roof1111. 1 Establishment of mechanics model of triangle block structure1121. 2 Study on the parameters of the triangle block B1122 Bearing analysis of triangle block1132. 1 Bearing analysis of triangle block before roadway excavation1132. 2 Bearing analysis of triangle block after roadway excavation1143 Stability analysis of the triangle block structure1153. 1 Stability of triangle block before roadway excavation1163. 2 Stability of the triangle block after roadway excavation1173. 3 Triangle block stability influenced by mining activity1174 Conclusions118References119中文译文120沿空掘巷老顶的稳定性分析1201老顶三角块体结构的力学模型1201.1三角块体结构力学模型的建立1201.2三角块体B相关参数的研究1212三角块体的承载分析1222.1巷道掘进前三角块体的承载分析1222.2巷道掘进后三角块体的承载分析1233三角块结构稳定性分析1233.1巷道掘进后三角块体的稳定性1243.2巷道开掘后三角块体的稳定性1253.3回采对三角块体稳定性的影响1254结论125参考文献126致 谢1271 矿井概况与地质特征1.1井田概况1.1.1位置与交通全套图纸，加153893706唐安煤矿位于山西省高平市西约10km处的唐安村西北，隶属于山西兰花科技创业股份有限公司,其地理坐标东经112°4320"112°4736"，北纬35°4242"35°4531"，其井田北部与张家庄、良户相接壤，东与唐东、唐西煤矿相毗邻，南与古寨、庄头煤矿相连，东西长约5.74km，南北宽约3.73km，井田面积约18.76km2。本矿井有铁路专用线13km，在南陈铺车站与太焦线铁路相接，沁辉二级公路纵穿本井田与207国道相接，北距长治市80km，南距晋城市50km，西距沁水县70km，交通极为便利，如图1-1所示。图1-1 唐安煤矿交通位置图1.1.2地形、地势及河流本区属太行山支脉，分别为唐安北山、古寨北山、古寨南山系，属西北部武圣山的三条支岔，山势大致为东西方向，山坡北缓南急，因常年雨雪冲刷，南北山坡沿山坡方向均形成深度不大的沟。本区最高点位于井田西南角，海拔高度+1286.60m，最低点位于唐安村东南，海拔高度+876.40m，相对高差410.20m，总的地势表现为西高东低。唐安北山及古寨南山分别被原村河和马村河及大周河平行所夹，河流流向均为由西向东，河的两岸均较宽，该三条河均为丹河水系之分支，且均为季节性河流，丹河流向东南，穿越太行山，在河南省境内汇入黄河。1.1.3气象与地震情况本区属大陆性温带气候，冬季寒冷干燥，夏季多雨，春秋二季多风。年降雨量4371010mm，年蒸发量1424.201825.50mm。雨季多集中在79月，占全年降雨量的70。78月份温度高，最高气温36；12月至次年2月最冷，最低气温可达-23，最大冻土深度为0.45m，霜冻期从10月末至次年4月初，风向春、冬季多为西北风，夏季多为东南和南风，最大风力67级，平均34级。根据中国地震局GB183062001图A1中国地震动峰值加速度区划图，本区地震动峰值加速度为0.05g，对应地震烈度为六度区。1.1.4矿区工农业生产概况近年来，高平市郊区的国民经济和工业生产保持了持续、稳定、协调发展的好势头。全郊区农村人口占总人口的90以上，农作物主要生产小麦、玉米、高粱、大豆、油料作物及药材。工业产品主要有煤炭、生铁、化肥、铁矿石和水泥等。井田内石灰岩、砂岩非常丰富，可作为建筑材料，砖、料石、石子、石灰、水泥等大宗土产品均可由当地供应。外部供应的材料主要有钢材、木材、高标号水泥、五金材料等，可通过铁路运至矿井。1.1.5邻近矿井状况唐安煤矿北靠南阳井田，南临大阳井田，西为普查勘探区，东为小窑区，共有9个小煤矿开采3号煤层，主要有古寨煤矿、唐东、唐西煤矿等，生产能力为90120kt/a。1.1.6水源及电源1）电源情况本矿井工业场地建有一座35/10kV变电所，采用两回35kV电源供电，其中一回引自高平110kV变电站，线路长7.5km；另一回引自由大阳煤矿35kV变电站，矿井供电电源满足矿井技术改造要求。2）水源情况井田内的奥陶系石灰岩岩溶含水层为溶洞裂隙水，地下水活动性强、含水丰富、水质良好，为一良好的供水水源，目前在矿井工业场地及生活区均有奥灰水水源井，供工业场地生活和生产用水。井下消防洒水水源为处理后的井下排水。目前水源均能满足生产、生活要求。1.2井田地质特征1.2.1地层本区为半覆盖区，地层出露主要为上石盒子组，局部为下石盒子组地层，综合钻孔揭露及地表出露情况，结合野川、大阳勘探区报告资料，将井田地层由老到新叙述如下：1）中奥陶统马家沟组(O2M)在井田以东地区广泛出露，岩性为青灰色，质纯，厚层状石灰岩，裂隙和溶洞发育，局部地段为角砾状石灰岩，厚400m左右。2）上石炭统太原组(C3t)为本区主要含煤岩系，由砂岩、灰岩及煤层组成，含煤611层，石灰岩46层，沉积旋回明显，属海陆交互相沉积，与下伏地层呈平行不整合接触，厚73.9692.93m，平均82.22m。（1）下段(C13t)：铁铝岩段，主要岩性为灰色鲕状铝土岩，铝质泥岩，含团块或星点状黄铁矿，顶部为泥岩，厚6.0023.2m，平均11.31m。（2）中段(C23t)：由15号煤层至K4灰岩项，岩性主要为粉砂岩、灰岩及煤层，含煤34层，全段厚24.73m。K2灰岩为第一层灰岩，位于本段下部，深灰色，厚度最大，且稳定，含燧石结核及动物化石，为15号煤层顶板，平均8.47m。K3灰岩为第二层石灰岩，位于本段中段，深灰色，致密坚硬，偶含燧石结核，为l2号煤层顶板，厚2.82m。K4灰岩为第三层石灰岩，位于本段顶部，深灰色，含动物化石，为11号煤层顶板，厚l.55m。（3）上段(C33t)：由k4灰岩顶至k6灰岩顶，岩性主要由黑色中、细粒砂岩、泥岩、灰岩及煤层组成，含煤24层，厚46.09m。K5灰岩为本组第四层灰岩，位于本段中部，为井田内较稳定的石灰岩之一，深灰色，厚层状，含燧石结核及动物化石，厚2.56m。K6灰岩为第五层灰岩，位于本段顶部，黑色致密，坚硬，有时相变为燧石灰岩或燧石层。3）下二叠统山西组(P1S)为井田主要含煤岩系，其岩性主要为灰色中、细、粉砂岩及泥岩组成，含煤层13层，3号煤层为本组主要可采煤层，本组厚度34.4662.80m，平均48.51m。K7砂岩位于本组底部，为灰绿色中细粒砂岩，层面上含大量云母碎片及炭质碎片并夹有泥岩包裹体，厚4.44m。4）下二叠统下石盒子组(P1X)与下伏地层整合接触，岩性主要为浅灰、灰绿及粉红色泥岩夹两层灰白灰绿色细中粒砂岩，下部为灰、深灰色泥岩及粘土岩夹34层细中粒砂岩，底部为灰白色中粒砂岩，钙岩、硅质胶结，有时为细粒砂岩，本组厚61.6582.28m，平均70.00m。5）上二叠统上石盒子组(P2S)在井田内广泛分布，露头良好，岩性为黄绿、灰绿色中粗砂岩及粉砂岩和紫红色、