阳泉三矿3.0 Mta新井设计-双巷掘进副巷采动变形规律的数值模拟研究.doc
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1、中 国 矿 业 大 学 本科生毕业论 文 姓 名: 学 号: : 学 院: 矿矿 业业 工工 程程 学学 院院 专 业: 采采 矿矿 工工 程程 论文题目: 阳泉三阳泉三矿矿 3.0 Mt/a 新井新井设计设计 专 题: 双双巷巷掘掘进进副副巷巷采采动动变变形形规规律律的的数数值值模模拟拟研研究究 指导教师: 职 称: 教教 授授 2011 年 6 月 徐州 中国矿业大学毕业论文任务书 学院 矿业矿业工程学院工程学院 专业年级 采采矿矿工程工程 07 级级 学生姓名 任任务务下下达达日日期期:2011 年年 1 月月 14 日日 毕业论文日期:毕业论文日期:2011 年年 3 月月 14 日至
2、日至 2011 年年 6 月月 9 日日 毕业论文题目:毕业论文题目: 阳泉三阳泉三矿矿 3.0 Mt/a 新井新井设计设计 毕业论文专题题目:毕业论文专题题目:双巷掘双巷掘进进副巷采副巷采动变动变形形规规律的数律的数值值模模拟拟研究研究 毕业论文主要内容和要求:毕业论文主要内容和要求: 根据采根据采矿矿工程工程专业毕业设计专业毕业设计大大纲纲,本,本设计设计包括一般部分、包括一般部分、专题专题部分和翻部分和翻译译 部分,具体包括:部分,具体包括: 1、以阳泉三、以阳泉三矿矿条件条件为为基基础础,完成阳泉三,完成阳泉三矿矿 3.0Mt/a 新井新井设计设计。主要内容包。主要内容包 括:括:矿矿
3、井概况、井概况、矿矿井工作制度及井工作制度及设计设计生生产产能力、井田开拓、首采区能力、井田开拓、首采区设计设计、采煤方、采煤方 法、法、矿矿井通井通风风系系统统、 、矿矿井运井运输输提升等。提升等。 2、 、结结合合实习矿实习矿井井实际实际情况或当前煤情况或当前煤矿矿生生产产前沿,撰写一篇前沿,撰写一篇专题论专题论文。文。 3、完成近、完成近 3-5 年国外期刊上与采年国外期刊上与采矿矿或煤或煤矿矿安全有关的科技安全有关的科技论论文翻文翻译译一篇,一篇, 要求不少于要求不少于 3000 字符。字符。 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、专题部分和翻译部分。 一般
4、部分为阳泉三矿 3.0 Mt/a 新井设计。一般部分共包括 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、服务年限;4.井田开拓; 5.准备方式-带(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。 阳泉三矿位于阳泉矿区的西部,距阳泉市中心 7.5 公里,交通便利。井田形状近似长 方形,东西长约 7.6 km,南北宽约 3.0 km,面积约 21 km2。井田内开采 15#和 3#煤层,先 采 15#,做为解放层开采,后开采 3#煤。煤层倾角 28,局部地区 10,平均 5。煤层平 均
5、厚度 3#煤层 3.5 m,15#煤 7.5 m。井田地质条件较为简单。 矿井工业储量为 330.2297Mt,可采储量为 220.6853Mt。矿井设计生产能力为 3.0Mt/a。矿井服务年限 61.3 a。矿井涌水量不大,正常涌水量为 50 m3/h,最大涌水量为 100 m3/h。15#煤相对瓦斯涌出量为 4 m3/t,属低瓦斯煤层。矿井煤尘无爆炸危险性,煤层 不易自燃,自然发火等级为级。 矿井采用立井两水平开拓,上行开采。一矿一面,采煤方法为综合机械化放顶煤开 采。全矿采用胶带运输机运煤,辅助运输前期采用 1.5 t 固定箱矿车,后期采用齿轨车运 输。矿井通风方式前期为中央并列式,后期
6、根据需要在井田东西两翼增加两个边界风井。 矿井年工作日为 330 d,日净提升时间 16 h,工作制度为“四六制”。 专题部分题目是双巷掘进副巷采动变形规律的数值模拟研究。以阳煤集团新大地煤 矿为例,通过使用 UDEC 数值模拟软件进行分析计算,模拟了 15202 工作面开采后,不 同尺寸煤柱条件下进风副巷与进风巷之间煤柱的应力与变形的演化规律,以及不同尺寸 条件下进风副巷的应力、变形的演化规律,得出双巷掘进时副巷受采动变形的基本规律 以及煤柱尺寸的合理留设。 翻译部分是一篇深部煤与瓦斯突出矿井危险等级的分类技术的论文,英文题目为 Classification technique for da
7、nger classes of coal and gas outburst in deep coal mines. 关键词:关键词:立井开拓; 带区; 综合机械化放顶煤开采; 蓄电池电机车运输 ;混合式通 风 ABSTRACT This design includes three parts: the general part, special subject part and translation part. The general part is a new design of NO.3 of Yangquan mine. This design includes ten chapter
8、s: 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 mining area; 6.The method used in coal mining; 7. Transportation of the underground; 8.The lifting of the mine; 9. Th
9、e ventilation and the safety operation of the mine; 10.The basic economic and technical norms. No.3 of Yangquan mine locates at the west of Yangquan Mine area, 7.5 km away from the center of the town. And it has convenience transportations. The shape of minefield is like a rectangle which has a leng
10、th of 7.6 km in the east and west direction while a width of 3.0 km in the south and north direction on average. The total area is Approximately 21 km2. There are mainly two coal seams in the mine 3# and 15#. First mining15# seam upstream mining.The average angle is 5 degree, while the thickness is
11、about 7.5 m. The minefield geological condition is simple. The proved reserves of the minefield are 330.22million tons. The recoverable reserves are 220.68 million tons. The designed productive capacity is 3.0 million tons per year. The service life is 61.3 years. The normal flow of the mine is 50 m
12、3 per hour and the max flow of the mine is 100 m3 per hour. The Relative gas discharge quantity is 4 m3 per ton. Thus it is Low gaseous mine. The coal dust of the mine has non-explosion hazard. And the coal seam is hardly spontaneous combustion. The level of spontaneous combustion is . The developme
13、nt of the mine is double level with two vertical shaft. The number of the working faces is only one. Comprehensive mechanization puts in the top coal technology is the mining method. Several belt conveyers undertake the job of coal transport in the mine, while the auxiliary transportation system dep
14、ends on the mine cars. The ventilation type in the early stage is centralized juxtapose. In the late stage two air shafts in the boundary should be driven. The ventilation method is extraction. The working days in a year are 330. Everyday it takes 16 hours in lifting the coal. The working system in
15、the mine is “four-six”. The title of the special subject part is “Deputy Lane dual roadway Mining Numerical simulation of deformation”. By using the UDEC analysis of numerical calculation simulation software to simulate the 15202 working face, the Pillar of different sizes into the air inlet Lane, D
16、eputy Lane and between the stress and deformation of coal pillar The evolution law, and under conditions of different sizes, Deputy Lane, wind stress, the evolution of deformation is obtained when the dual roadway deformation, Deputy Lane by the basic law of mining and the left pillar set a reasonab
17、le size, with similar conditions Roadway reference. The translated academic paper is about classification technique for danger classes of coal and gas outburst in deep coal mines. Its title is “Classification technique for danger classes of coal and gas outburst in deep coal mines”. Keywords: vertic
18、al shaft development; strip district; comprehensive mechanization puts in the top coal; Batter electric vehicle transport; Combined ventilation system 中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计 目 录 一 般 部 分 1 矿区概述及井田地质特征矿区概述及井田地质特征.1 1.1 矿区概述.1 1.1.1 矿区地理位置.1 1.1.2 矿区气候条件.1 1.1.3 矿区水文情况.2 1.2 井田地质特征.4 1.2.1 井田地形及地质勘探程度.4
19、1.2.2 井田地层.4 1.2.3 井田地质构造.7 1.2.4 井田水文地质.10 1.3 煤层特征.11 1.3.1 煤层赋存条件.11 1.3.2 煤层围岩性质.12 1.3.3 煤的特征.13 1.3.4 瓦斯等开采技术条件.15 2 井田境界和储量井田境界和储量.16 2.1 井田境界.16 2.1.1 井田范围.16 2.1.2 开采界限.16 2.2 矿井工业储量.16 2.2.1 储量计算基础.16 2.2.2 井田地质勘探.17 2.2.3 工业储量计算.17 2.3 矿井可采储量.19 2.3.1 安全煤柱留设原则.19 2.3.2 矿井保护煤柱损失量.19 2.3.3
20、矿井设计储量.20 2.3.4 矿井设计可采储量.21 3 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限矿井工作制度、设计生产能力及服务年限.22 3.1 矿井工作制度.22 3.2 矿井设计生产能力及服务年限.22 中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计 3.2.1 确定依据.22 3.2.2 矿井设计生产能力.22 3.2.3 矿井服务年限.22 3.2.4 井型校核.23 4 井田开拓井田开拓.24 4.1 井田开拓的基本问题.24 4.1.1 井筒的确定.24 4.1.2 工业场地.26 4.1.3 井田的再划分.26 4.1.4 主要开拓巷道.26 4.1.5 井田开拓方案提出与比较.27
21、 4.2 矿井基本巷道.32 4.2.1 井筒.32 4.2.2 井底车场.35 4.2.3 主要开拓巷道.37 5 准备方式准备方式带(盘)区巷道布置带(盘)区巷道布置.42 5.1 煤层地质特征.42 5.1.1 煤层特征.42 5.1.2 煤层顶底板结构.42 5.1.3 水文地质.42 5.1.4 地质构造.42 5.1.5 地表情况.43 5.2 带区巷道布置及生产系统.43 5.2.1 带区位置及范围.43 5.2.2 带(盘)区内的划分.43 5.2.3 带区巷道布置.43 5.2.4 工作面接替顺序.45 5.2.5 带区主要生产系统.45 5.2.6 带区巷道掘进.45 5.
22、2.7 带区生产能力及采出率.46 5.3 带区车场选型设计.47 5.3.1 确定车场形式.47 5.3.2 带区主要硐室布置.47 6 采煤方法采煤方法.49 6.1 采煤工艺方式.49 6.1.1 带区煤层特征及地质条件.49 中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计 6.1.2 确定采煤工艺方式.49 6.1.3 回采工作面参数.50 6.1.4 回采工作面破煤与装煤方式.51 6.1.5 回采工作面运煤方式.52 6.1.6 回采工作面支护方式.53 6.1.7 采放比、放煤步距、放煤方式.56 6.1.8 各工艺过程注意事项.57 6.1.9 回采工作面正规循环作业.58 6.2
23、回采巷道布置.59 6.2.1 回采巷道布置方式.59 6.2.2 回采巷道参数.60 7 井下运输井下运输.63 7.1 概述.63 7.1.1 运输设计的原始条件与数据.63 7.1.2 运输距离与货载量.63 7.1.3 矿井运输系统.64 7.2 带区运输设备选择.64 7.2.1 设备选型原则.64 7.2.2 带区煤炭运输设备选型.65 7.2.3 带区辅助运输设备选型.67 7.3 大巷运输设备选择.69 7.3.1 运输大巷设备选型.69 7.3.2 辅助运输大巷设备选型.70 8 矿井提升矿井提升.72 8.1 概述.72 8.2 主副井提升.72 8.2.1 主井提升.72
24、 8.2.2 副井提升.73 9 矿井通风及安全技术矿井通风及安全技术.75 9.1 矿井通风系统的选择.75 9.1.1 矿井概况.75 9.1.2 矿井通风系统的基本要求.75 9.1.3 矿井通风方式的确定.75 9.1.4 矿井通风方法确定.76 9.1.5 带区通风基本要求.77 9.1.6 带区通风系统.78 中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计 9.1.7 工作面通风方式及风向.78 9.1.8 矿井通风容易与困难时期确定.79 9.2 带区及全矿所需风量.83 9.2.1 采煤工作面实际需风量.83 9.2.2 备用工作面需风量.85 9.2.3 掘进工作面需风量.85 9
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