目 录一般部分 1.1矿区概况及井田地质特征 2.1.1矿区概述 21.1.1交通位置 21.1.2地形地貌 21.1.4气象地震 21.1.5矿区电源及建筑材料 41.2井田地质特征 41.2.1井田地形概况及勘探程度 41.2.2井田地层构成 41.2.3井田地质构造 71.2.4井田水文地质 71.3煤层特征 81.3.1煤层埋藏条件 81.3.2 煤质 91.3.3瓦斯、煤尘及自燃性 101.3.4其他有益矿产 102井田境界和储量 1.12.1井田境界 112.1.1井田范围及尺寸 112.1.2开采界限 112.2矿井储量计算 112.2.1储量计算依据 112.2.2地质储量计算 122.2.3工业储量计算 132.3矿井可采储量 132.3.1矿井保护煤柱留设原则 132.3.2矿井保护煤柱计算 142.3.3矿井可采储量的计算 143矿井工作制度、设计服务年限及生产能力 .1.53.1矿井工作制度 153.2矿井生产能力及服务年限 153.2.1矿井生产能力设计原则 153.2.2矿井设计生产能力及服务年限 153.2.3第一水平服务年限校核 164井田开拓 174.1井田开拓的基本问题 174.1.1井筒形式的确定 174.1.2井筒位置的确定 184.1.3工业广场的位置 204.1.4开采水平的确定 204.1.5大巷与煤层间的关系 204.1.6采带区接替顺序 204.1.7开拓方案技术经济比较 204.1.8开拓方案综合比较 264.2矿井主要巷道 264.2.1 井筒 264.2.2井底车场及石同室 304.2.3主要开拓巷道 325准备方式一一带区巷道布置 355.1煤层地质特征 355.1.1带区位置 355.1.2带区煤层特征 355.1.3煤层顶底板情况 355.1.4水文地质 365.1.5地质构造 365.1.6地表情况 365.2带区巷道布置及生产系统 365.2.1确定带区巷道布置及生产系统的原则 365.2.2带区巷道布置 375.2.3带区生产系统 375.2.4带区巷道掘进方法 395.2.5带区生产能力及采出率 395.3带区车场选型 406米煤方法 426.1米煤工艺方式 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 436.1.3回采工作面参数 446.1.4放顶煤参数 456.1.5工作面采出率计算 466.1.6综采放顶煤工作面的设备选型及配套 466.1.7采煤机工作方式 516.1.8放顶煤工艺流程 526.1.9工作面端头支护与超前支护 546.1.10劳动与循环组织 546.1.11工作面吨煤成本 566.1.12综合机械化采煤过程中应注意事项 586.2 回米巷道布置 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 627.1概述 627.1.1矿井设计生产能力及工作制度 627.1.2煤层及煤质 627.1.3运输距离和辅助运输设计 627.1.4矿井运输系统 627.2带区运输设备选型 637.2.1设备选型原则 637.2.2带区运输设备选型及能力校核 637.3大巷运输设备选型 657.3.1运输大巷设备选型 657.3.2辅助运输大巷设备选型 657.3.3运输设备能力验算 678矿井提升 688.1矿井概况 688.2主斜井提升 688.2.1主斜井提升 688.2.2检修道设备 698.3副斜井运输 709矿井通风与安全 7.19.1矿井概况 719.1.1矿井地质条件 719.1.2开拓准备方式 719.1.3开采方法 719.1.4井下石同室 729.1.5工作制和人数 729.2矿井通风系统的确定 729.2.1矿井通风系统的基本要求 729.2.2矿井通风方式选择 729.2.3矿井通风方法选择 749.2.4带区通风系统要求 759.2.5带区通风方式确定 759.3矿井风量分配 769.3.1回采工作面需风量 769.3.2备用工作面需风量 779.3.3掘进工作面需风量 779.3.4井下石同室需风量 799.3.5其他巷道需风量 799.3.6矿井总风量 799.3.7风量分配 809.4全矿井巷通风阻力 819.4.1矿井通风总阻力计算原则 819.4.2通风容易时期和通风困难时期最大阻力路线的确定 819.4.3计算全矿通风阻力 859.5矿井通风设备选型 869.5.1矿井通风机选型 869.5.2电动机选型 899.5.3对矿井通风设备要求 899.5.4反风、风石同的基本要求 899.6安全灾害的预防措施 909.6.1预防瓦斯和煤尘爆炸的措施 909.6.2预防井下火灾的措施 909.6.3防水措施 90参考文献 92.专题部分 93基于3DS Max和VR-Platform的采矿虚拟现实矿井系统开发 94翻译部分 11.5英文原文 Hydraulic Sluiced Longwall Mining without Supports 116中文译文长壁工作面无支护水力开采研究 .23致谢 1291矿区概况及井田地质特征1.1矿区概述1.1.1交通位置伯方井田位于山西省高平市城区西北约 7km处的寺庄镇伯方村西，地理坐标为北纬350 48 52〃 〜35 52 52〃，东经 112 47 46〃 〜112 56 36〃，为沁水煤田高平矿 区王报井田的一部分。
太（原）焦（作）铁路由矿井井田东部通过，该铁路向南与京广、焦柳及陇海线相接， 并可转运至连云港港口和石舀所港口，向北至榆次与同蒲铁路相连公路运输向北至长治、 太原，南至晋城、焦作、洛阳、郑州，西至候马矿井距 207国道1.5km,并有专用铁路 线9.87km,专用铁路从高平车站接轨，直通矿井工业场地，交通十分方便（见图 1-1）1.1.2地形地貌井田位于太行山中南段西侧，西侧的王龙山，为沁水与丹沟的分水岭，北部的丹珠岭 大保头山为浊漳河南源与丹河的分水线，井田内地形为西北高、东南低的低山丘陵，最高 在井田中部，标局为1130m,最低在柏枝庄村东南部，标局为 881.35m,最大相对周差为 248.65m在标高950m以上多为基岩出露，沟谷发育，沟谷呈树枝状展布，在标高 950m 以下，则为黄土丘陵区，黄土覆盖较厚，悬崖陡壁发育，大部分开垦为梯田，河床两岸为 黄土和近代冲积层一般可划分为三个阶地，I级阶地高出河床 1〜2m, II级阶地高出河床5〜8m,用级阶地高出河床 15〜25m1.1.3河流水系本区主要河流为丹河，纵贯井田东部边侧较大的支流有高良河及杜寨河，高良河延 入井田北部，杜寨河延入井田西南部，总的流向自西北流向东南与地形坡度基本一致。
丹 河常年有水，最高洪水位高出河床约 3〜3.5m,至南部高平高庙山断层带，全部漏失于奥 陶系石灰岩中杜寨河流量不大，至南部许家沟全部漏失于奥陶系石灰岩中成为间歇性 河流井田以北有釜山水库，库容量为295万立方米在井田西北枣河村有一十水库，库容 量为25万立方米，井田西部的沟南村有一十水库，库容量为 15万立方米1.1.4气象地震本区届大陆性气候，平均年降水量为 557mm,最大为640.7mm,最小为446.7mm,雨 季集中在7、8、9三个月；平均年蒸发量最大为 2089.2mm,最小为640.7mm,平均为1364.5mm,蒸发量是降水量的2.5倍左右历年最高日气温为36C,七月份平均为23.7C , 最低日气温为19.2C, 一月份平均为-5〜6.4C，全年平均气温为9.8C,春冬多西北风， 夏秋多东南风和南风，风力一般为 3〜4级，最大6级，每年10月中旬至翌年4月中旬为 霜冻期，历时150〜180天，最大冻土深度0.48m根据《山西省地震基本烈度区划图说明书》本区地震烈度为 6度，区内没有发生过大于5级地震，仅在屯留一带发生过4.3级地震图1.1 矿区交通位置图1.1.5矿区电源及建筑材料矿区距离北庄和马村最近，电源一回可引自北庄110kV变电站35kV母线。
线路为LGJ —95和LGJ—70架空线，13公里；另一回35kV电源可引自马村110kV变电站35kV母线， 线路为LGJ-120架空线，19公里建筑所需材料，当地市场可满足供应，除黄砂需由火车从外地调运外，其它材料均可 在本地区购到，且材料价格合适，能够满足矿井建设的需要1.2井田地质特征1.2.1井田地形概况及勘探程度伯方井田为原高平矿区王报井田的一部分，位于王报井田中部的高级储量区， 1957〜1959年华北煤田地质局152勘探队在王报井田进行了精查勘探，施工钻孔 71个，钻探进 尺为11695.67m,提交了《王报南精查地质报告》，《王报北精查地质报告〉〉经1962年复审 为不合格1964年3月以山西省煤炭工业管理局地质勘探局 119勘探队为主，114、148勘探队为辅，对王报井田重新进行精查勘探，历经 7个月，施工43个钻孔，钻探进尺9736.88m,其中水文孔2个，水文钻探进尺560.76m于1964年11月提交《山西省沁水 煤田高平矿区王报井田地质勘探最终报告》，经复审评价为优王报井田精查勘探采用钻探测井为主，地面物探为辅的综合勘探方法，采用 1000X750m的基本工程密度控制 A级储量，中南部复杂地段加密工程进行必要的控制。
井田内 基本上为一单斜构造，走向北东，倾向北西，倾角一般小于 8度，南、北构造复杂程度有别，北部褶曲少而断层多，南部断层少而褶曲多，主要可采 3号煤层，全区稳定可采，将勘探类型定为一类一型较合理精查勘探查明了井田的构造形态和复杂程度，主要褶皱得到了控制；控制了主要断层 的位置和落差；查明了可采煤层的层数、层位、厚度结构和可采煤层的可采范围；详细了 解了陷落柱对煤层的影响；查明了可采煤层的煤质特征及其变化情况，确定了各煤层的煤 类为单一的无烟煤；查明直接充水含水层和间接充水含水层的岩性、厚度、埋藏条件、水 位、水质、富水性，查明了隔水层的厚度、岩性组合，查明了直、间接充水含水层、地表 水的水力联系以及地下水的补给、迳流和排泄条件，基本查明了对矿井充水影响的断层的 水文地质特征；详细了解了可采煤层的顶、底板的工程地质特征储量计算利用工程质量 可靠，各级储量圈定合理1.2.2井田地层构成根据地表出露和钻孔揭露情况，井田内发育的地层有奥陶系中统峰峰组，石炭系中统 本溪组、上统太原组，二迭系下统山西组、下石盒子组、上统上石盒子组，第四系中、上 更新统、全新统，现将地层由老至新叙述如下：一、奥陶系中统峰峰组（O2f）地表未出露，据部分钻孔资料，岩性为兰灰色，致密厚层状石灰岩，顶部为浅黄色的 泥灰岩。