城郊煤矿2.4 Mta新井设义计-煤矿充填采矿法浅析.doc
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1、中 国 矿 业 大 学本科生毕业设计姓 名: 学 号: 学 院: 矿业工程学院 1 专 业: 采矿工程 程 设计题目: 城郊煤矿2.4 Mt/a新井设计 1 专 题: 煤矿充填采矿法浅析 1 指导教师: 职 称: 教授 21 2012年6月 徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院 矿业工程学院 专业年级 采矿工程2008级 学生姓名 任务下达日期:2012年3月1日毕业设计日期:2012年3月1日 至 2012年6月10日毕业设计题目: 城郊煤矿2.4 Mt/a新井设计毕业设计专题题目: 煤矿充填采矿法浅析毕业设计主要内容和要求:院长签字: 指导教师签字: 摘 要本设计包括三个部分:一般部分、专题
2、部分和翻译部分。一般部分为城郊煤矿2.4Mt/a新井设计。城郊矿位于河南省永城市境内。井田南北走向平均长8km,东西平均宽6.5km,面积约45.1km2。 井田内可采煤层为二2煤,其赋存稳定,厚度平均为2.95 m,倾角平均8,为缓倾斜煤层。井田内工业储量为1.97亿t,可采储量为1.85亿t。矿井平均涌水量为376 m3/h,井田中各煤层沼气含量一般小于0.5cm3/g,属低沼气矿井。各煤层均无煤尘爆炸危险。各煤层均属不自燃发火煤层;地温2930。城郊煤矿年设计生产能力为240万t/a,服务年限为55.09年。采用立井开拓,立井直接延深的开拓方式。工作制度为“四六”制,矿井年工作日为330
3、天。第一水平标高为560m,第二水平标高为-740m。矿井采用倾斜长壁综合机械化采煤法,一次采全高。矿井布置一个综采工作面,面长240m。煤炭通过胶带输送机运输,采用矿车进行辅助运输。矿井初期通风方式为中央并列式。一般部分共包括10章:1、矿区概述与地质特征;2、井田境界和储量;3、矿井工作制度、设计生产能力及服务年限;4、井田开拓;5、准备方式带区巷道布置;6、采煤方法; 7、井下运输;8、矿井提升;9、矿井通风与安全;10、设计矿井基本技术经济指标。专题部分题目是煤矿充填采矿法浅析,主要是研究了煤矿充填法技术,对煤矿充填法做了全面的陈述。翻译部分主要内容是关于对急倾斜煤层开采方法的探讨,英
4、文题目为:Research of Steep Coal Seam Mining Methods based on Fuzzy Comprehensive Evaluation。关键词:立井;两水平;带区;中央并列式通风ABSTRACTThis design includes three parts: the general part, the special subject part and the translation part.The general part is a new design for Chengjiao mine.The Chengjiao Mine field lies
5、 in Yongcheng in Henan province. The boundary of the mine field runs 8km from north to south and 6.5km from west to east on average. The total plane area of the mine is about 45.1km2. There is only one exploring layer-number two. Its average thickness of the seam is 2.95m and its stable and flatly i
6、nclined. Its dip angle is 8 degree on average. The industry reserves of the mine field are 197.4 million tons and the useable reserves are 185.1 million tons. The average inflow rate in Chengjiao mine is 376m3/h. It is a lower gassy mine. The coal dust doesnt have explosion hazard as well as the sel
7、f-combustion tendency.The productive capacity of Chengjiao Mine is 2.4 million tons per year,and the service life is 55.09 years. The work system is 4-shift with a 6-hour workday. It produces for 330 days a year.Therere two working levels in the mine. The first development level is located at the -5
8、60m, and the second is at the level of -740m. The comprehensive mechanized longwall caving method along the dip is used in Chengjiao Mine.There is only one working face in the mine. It is comprehensive mechanized coal face. The length of the face is 240m, and the designed productive capacity of the
9、face is 2.4 million tons per year. Coal is transported by belt conveyer ,and trolley wagons are used for accessorial transportation in the roadway.the diagonal ventilation system is used in Chengjiao. This design includes ten chapters: 1.An outline of the mine field geology; 2.Boundary and the reser
10、ves of mine; 3.The service life and working system of mine; 4.development engineering of coalfield; 5.The layout of panels; 6. The method used in coal mining; 7. Underground transportation of the mine; 8.The lifting of the mine; 9. The ventilation and the safety operation of the mine; 10.The basic e
11、conomic and technical norms of the designed mine.The topic of special subject parts is The Analysis of backfill mining methods. It makes a fully comprehensive statement of backfill mining methods.Translation part is aboat Steep Coal Seam Mining Methods.The English title is “Research of Steep Coal Se
12、am Mining Methods based on Fuzzy Comprehensive Evaluation ”.Keywords: Shaft; two level; Panel; Center juxtapose ventilation目 录一般部分11 矿区概述及井田地质特征21.1矿区概述21.1.1矿区地理位置及交通条件简介21.1.2 矿区水文情况21.2 井田地质特征31.2.1 井田地质构造简介31.2.2 井田勘探程度及简史31.2.3 井田地质构造41.2.4 井田水文地质特征41.3 煤层特征51.3.1 煤层特征51.3.2 煤质71.3.3 其他开采条件72 井
13、田境界和储量92.1 井田境界92.1.1井田范围确定92.2 矿井工业储量92.2.1储量计算依据92.2.2 矿井地质储量计算92.2.3矿井工业储量计算102.3 矿井可采储量112.3.1 矿井设计储量计算112.3.2 矿井设计可采储量计算123 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限143.1 矿井工作制度143.2 矿井设计生产能力及服务年限143.2.1 矿井生产能力及服务年限的确定依据143.2.2 矿井生产能力的确定143.2.3 矿井服务年限153.2.4 井型核算154 矿井开拓174.1 矿井开拓的基本问题174.1.1 确定井筒形式、数目、位置及坐标174.1.2工业
14、场地的位置194.1.3开采水平的确定194.1.4运输大巷和井底车场的布置和数目194.1.5矿井开拓延伸方案及阶段划分204.2 矿井基本巷道304.2.1井筒304.2.2井底车场344.2.3大巷355 带区巷道布置395.1煤层地质特征395.1.1带区位置及范围395.1.2带区煤层特征395.1.3地质构造395.1.4顶底板特性395.1.5水文地质405.1.6地表情况405.2带区巷道布置及生产系统(见首采区巷道布置平剖面图)405.2.1带区准备方式的确定405.2.2生产系统415.2.3带区内巷道掘进415.2.4带区生产能力及采出率425.3带区车场及主要硐室445
15、.3.1带区下部车场设计445.3.2带区主要硐室446 采煤方法466.1采煤工艺方式466.1.1带区煤层特征及地质条件466.1.2确定采煤工艺方式466.1.3回采工作面长度的确定466.1.4回采工作面的推进方向和推进度476.1.5综采工作面的设备配套476.1.6回采工作面破煤、装煤方式476.1.7回采工作面支护方式516.1.8端头支护及超前支护方式546.1.9各工艺过程注意事项556.1.10回采工作面正规循环作业和工作面成本566.2回采巷道布置596.2.1回采巷道布置方式596.2.2回采巷道参数597 井下运输617.1概述617.1.1井下运输的原始条件和数据6
16、17.1.2井下运输系统617.2煤炭运输方式和设备选择617.3辅助运输方式和设备选择647.3.1 辅助运输方式选择647.3.2 辅助运输设备选择658 矿井提升688.1矿井提升概述688.2主副井提升688.2.1主井提升688.2.2副井提升719矿井通风及安全749.1矿井通风系统选择749.1.1矿井概况749.1.2矿井通风系统的基本要求749.1.3矿井通风方式的确定749.1.4主要通风机工作方式选择769.1.5带区通风系统的要求769.1.6工作面通风方式的选择779.1.7回采工作面进回风巷道的布置789.1.8通风构筑物789.2矿井风量计算799.2.1 工作面
17、所需风量的计算799.2.2 备用面需风量的计算809.2.3 掘进工作面需风量809.2.4 硐室需风量819.2.5 其它巷道所需风量829.2.6 矿井总风量计算829.3矿井风量分配829.3.1配风的原则和方法829.3.2配风的依据829.3.3风量分配839.4矿井通风总阻力计算849.4.1矿井通风总阻力计算原则849.4.2确定矿井通风容易和困难时期849.4.3 矿井通风阻力计算879.4.4 矿井通风总阻力计算899.4.5矿井总风阻和等积孔计算899.5选择矿井通风设备909.5.1选择主要通风机909.5.2电动机选型929.5.3主要通风机附属装置939.6安全灾害
18、的预防措施939.6.1预防瓦斯爆炸的措施949.6.2煤尘的防治措施949.6.3火灾的预防措施949.6.4水灾的预防措施959.6.5其他安全措施9510 设计矿井基本技术经济指标96专题部分98煤矿充填采矿法浅析99参考文献114翻译部分116英文原文117中文翻译125致 谢131 中国矿业大学2012届本科生毕业设计 第131页一般部分一般部分1 矿区概述及井田地质特征1.1矿区概述1.1.1矿区地理位置及交通条件简介城郊矿井田位于河南省永城市境内,覆盖城关乡、城厢乡的全部及侯岭、双桥、十八里、将口乡的一部分。南北平均长约8公里,东西宽约6.5公里,勘探面积约45.1平方公里。北临
19、陈四楼井田(已建井投产),南接新桥井田(已精勘),地理坐标为:东经3943795239445143北纬37524993762580井田范围北起F6断层;南至F20断层;西起F3、F4断层;东至煤层隐伏露头。井田内地势平坦、交通方便。永城市西北至陇海铁路商丘东站约95公里,夏邑东站62公里;东北至京沪铁路徐州车站约100公里,东南至宿州车站约75公里,距京九铁路的亳州车站55公里,且均有柏油公路相通。乡村之间公路相通(见图1-1)。图1-1 交 通 位 置 图1.1.2 矿区水文情况井田基本为四周受断层切割,造成相对的隔水边界,形成一个与外部水利联系微弱,补给不足的水文地质单元。地表水体沱河是井
20、田内最大的人工河流。该河枯水季节关闸后抬高了上游水位,用于农灌,下游长期少水,只是在洪水季节开闸放水,排洪泄涝。平均年流量一般为12米3/秒,雨季最大流量384米3/秒,最高水位标高为34.79米,最低水位标高为30.07米。本区地处中纬34附近,属半干旱、半湿润季风型气候,蒸发量大于降雨量,干湿差大,四季分明。年平均气温14.3 ,日最高气温41.5,日最低气温为-23.4。年平均降水量962.9mm,年最大降水量1518.6mm,年最小降水量556.2mm。大气降水量多集中在78月份,可占全年降水量的50%以上,年蒸发量1808.9。永城地区受地震影响不大,地震烈度小于6度。1.2 井田地
21、质特征1.2.1 井田地质构造简介本区处于华北板块南部,嵩杞构造区东缘永夏断隆带。中新代时期由于太平洋板块向欧亚板块俯冲,形成了郯庐断裂系,本井田近临该断裂系,区域构造格架严格受其控制。和华北地台区一样,经过多次构造运动,于燕山期形成了现在的构造格局。区内以北北东北东向构造为主体,东西向(近东西向)构造次之,局部地段亦发育有北西向构造,伴随有岩浆岩活动。永城煤田煤系地层的展布形态,受上述两组构造的严格控制。1.2.2 井田勘探程度及简史永城煤田自1957年被地质局三二五队发现以来,先后有多家地质勘探单位进行过地质勘探、物探工作,涉及城郊矿井的勘探工作主要有:1、1959年3月11月,原河南煤田
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