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1、 中国矿业大学2014届本科生毕业设计 第4页目 录一般部分1 矿区概述及井田地质特征11.1矿区概述11.1.1矿井地理位置、地形特点和交通条件11.1.2矿区气候条件21.1.3矿区水文情况21.2井田地质特征21.2.1地形地貌21.2.2地质构造21.2.3矿区的水文地质特征51.2.4岩层地温特性61.3煤层特征61.3.1可采煤层特征61.3.2煤的特征81.3.3瓦斯、煤尘状况91.3.4煤的自燃特征92 井田境界102.1井田境界及可采储量102.1.1井田境界确定102.1.2矿井工业储量112.2储量计算112.2.1矿井地质资源量112.2.2矿井工业资源/储量122.2
2、.3矿井设计资源/储量132.2.4矿井设计可采储量133 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限153.1矿井工作制度153.2矿井设计能力153.3矿井服务年限的确定153.3.1矿井服务年限的计算153.3.2井型校核154 井田开拓174.1井田开拓的基本问题174.1.1确定井筒形式、数目、位置、坐标174.1.2工业广场的位置、形状和面积的确定184.1.3开采水平的确定及采盘区划分184.1.4方案比较184.1.5开拓方案比较214.2矿井基本巷道254.2.1井筒254.2.2井底车场284.2.3 主要开拓巷道305 准备方式带区巷道布置345.1煤层的地质特征345.2巷道
3、布置及生产系统345.2.1井田的划分345.2.2生产系统345.2.3确定带区各种巷道的尺寸、支护方式及通风方式355.2.4确定分带车场的形式355.2.5带区主要硐室布置365.2.6确定带区各种巷道的掘进方法365.2.7带区生产能力365.2.8带区采出率376 采煤方法386.1采煤工艺方式386.1.1煤层概况386.1.2确定采煤工艺方式386.1.3回采工作面长度的确定396.2采煤方法及回采工艺396.2.1回采工作面设备选型与配套406.2.2工作面回采工艺436.3分带巷道布置467 井下运输497.1概述497.1.1运煤系统497.1.2运料系统497.1.3行人
4、系统497.2带区运输设备选型497.2.1工作面运煤设备的选型497.2.2运输设备的能力验算517.2.3带区辅助运输设备的选型与设计527.3大巷运输设备选型528 矿井提升558.1概述558.2主副井提升选型558.2.1主井提升558.2.2副井设备选型559 矿井通风与安全技术579.1矿井概况及开采方法579.1.1地质概况579.1.2安全条件579.1.3开拓方式579.1.4煤矿安全规程579.2 矿井通风系统选择579.2.1矿井通风系统确定的原则579.2.2 确定矿井的通风系统579.2.3 矿井通风方式的选择589.2.3 主要通风机工作方法609.3 带区通风6
5、19.3.1 带区通风系统的定义619.3.2 带区通风系统的要求619.3.3 回采工作面的通风方式619.3.4 带区通风构筑物629.3.5 采煤工作面所需风量的计算639.3.6 带区通风系统评价659.3.7 选择掘进通风方法659.3.8 选择掘进通风方式659.3.9 掘进工作面所需风量659.3.10 掘进通风设备选型679.3.11 局部通风机安全技术措施699.4 全矿所需风量699.4.1 矿井风量计算标准及原则699.4.2 矿井总风量的计算709.4.3 风量分配719.4.4 风速验算719.5 全矿通风阻力的计算739.5.1 矿井通风总阻力计算原则739.5.2
6、 通风阻力最大路线739.5.3 通风阻力计算799.5.4 矿井总风阻和等积孔的计算829.6 矿井主要通风机选型839.6.1 自然风压839.6.2 主要通风机的风压和风量849.6.3 主要通风机的选择869.6.4 配套电动机的选择879.6.5 矿井主要通风设备的要求889.7 矿井反风措施及装置889.7.1 矿井反风的目的意义889.7.2 矿井反风设施装置、方法及安全可靠性分析889.7.3 防爆门899.7.4 扩散器899.7.5 风硐899.7.6 消音装置899.7.7 通风机装置示意图919.8 概算矿井通风费用919.8.1 矿井通风费用概算919.8.2 设备折
7、旧费929.8.3 材料消耗费929.8.4 通风人员工资费用929.8.5 吨煤通风总费用929.9安全技术设施929.9.1 瓦斯防治929.9.2 煤尘防治939.9.3 防顶板措施939.9.4 水灾的预防939.9.5 火灾的预防9310 矿井基本技术经济指标94专题部分千米深井工作面冲击地压预防技术研究95翻译部分英文原文114中文译文122参考文献128致 谢130中国矿业大学2014届本科生毕业设计 第113页1 矿区概述及井田地质特征1.1矿区概述1.1.1矿井地理位置、地形特点和交通条件山东能源临矿集团古城煤矿位于济宁兖州市之东，曲阜市以西，分属兖州、曲阜两市，坐标为东经1
8、1650121165400，北纬353312353610。该井田为冲积平原，地势平坦，大部为农田。地面标高+48.77+61.82m，一般高程+50.00m左右，地势东高西低。图1-1 古城煤矿位置矿井交通方便，京沪、新菏、兖石铁路在兖州交汇。327国道贯通井田，各村间均有简易公路相通。地面村庄较多，有单家新村、古柳村、黄家村、小孔家村、大柳庄、新家村、马家村、八里铺、南坊等，另外沿327国道两侧分布较多建筑。地面多为农田、果园和塑料大棚。东北与单家村矿相邻，(0.45Mt/a)，主采3煤，1990年投产，属曲阜市管辖；西南隔滋阳断层与兴隆庄矿相邻(3.00Mt/a)，1982年投产。东南为星
9、村煤矿，(0.45Mt/a)，主采3煤，2006年投产，属兖州市管辖。电源:矿区供电由兖州红庙变电站（110/35KV）馈出的专用铁塔架空线路LGJ-3*150,35KV，分别来自红庙变电站I、II段母线。矿安装SF7-8000/35，SF9-8000/35型变压器各一台，供矿所有用电设备。农业：井田内经济作物以粮棉为主。一年两熟，夏季小麦，秋季玉米及棉花。兖州、曲阜两市，近年来基础工业发展较快，正向着工农业共同发展的现代化中小型城市迈进。1.1.2矿区气候条件井田的气候温和，属温带季风区，海洋至大陆性气候，由于被鲁南山区所隔，受海洋影响较小，气候变化显著，四季明显，夏季炎热，冬季寒冷。根据曲
10、阜、兖州两市气象站1963年至1982年的统计资料，年平均降水702.7mm，年最大降水量1179.3mm（1964年兖州）；月最大降水量405.5mm（1970年7月曲阜）最大降水量160mm（1972年7月6日兖州）雨量均集中在7-9月份，降水量占全年的61%。年平均蒸发量1719.5mm，最大蒸发时间约为4-9月份，约占全年蒸发量的80%。年平均相对湿度67.7%，绝对湿度12.7毫巴，年平均气温13.8摄氏度，最高气温达41摄氏度（1967年6月4日曲阜），最低气温-19.3摄氏度（1981年1月27日曲阜）。年平均风速7.9m/s。极端最大风速24m/s，最大风速的风向多为偏北风（1
11、963年3月15日兖州）。风相随季节变化，一般春季为南风，夏季东南风，冬季东北风。雷暴雨一般出现在3-10月份。11月份到次年3月份为冻结期，最大冻土厚度45cm（1958年1月25日26日兖州），降雪期从12月份开始至次年三月份结束，最大厚度19cm（1955年12月3日）。1.1.3矿区水文情况井田内有泗河和沂水两条河流过。泗河发源于新泰市太平顶山的西部，全长142km，流域面积2750km2，该河为全年性河流，主要补给水源为泗水县的泉村，石缝两条，河水洪峰期流量为4020m3/s。在井田内泗河的流量属于红旗闸的泄水量。沂水河发源于曲阜市尼山，在兖州城东的粉店村汇入泗河，属泗河支流，全长6
12、0km，流域面积620km2，洪峰期流量445m3/s。工业用水（初期）及居民用水采用自来水供给。1.2井田地质特征1.2.1地形地貌井田内地势平坦，为一冲积平原。海拔标高为+48.77+61.82m，一般高程在 +50.00m左右，地势东高西低。本井田位于兖州市向斜的东北隅，由于受滋阳、峄山两边界断层的影响，除保留了向斜构造形态外，其断裂构造发育，且地层倾角变陡为其特征。本井田范围内地层走向：南东南北北东，为一向南东东敞开的簸箕形单斜构造，地层倾角浅部陡，深部缓，浅部1835，平均倾角23；深部812，平均10。构造以断层为主，主要断层的展布方向以北西方向为主，井田内共有落差大于10m的断层
13、15条，矿井建设和生产过程中新发现落差310m的断层23条，并发现一定数量的小断层，断层发育程度为a；井田内褶曲不发育，基本不影响采区或工作面的布置；岩浆岩仅在井田西北部35号孔有所见，属小型侵入体的边缘部分，对井田内煤层无影响。1.2.2地质构造一、地层本区为全掩盖区，经勘探查明的地层层序由下而上简述如下：（1）奥陶系中统马家沟组（O2）厚度640660m，岩性主要为灰岩，与下伏地层整合接触。（2）石炭系中统本溪群（C2）厚度16.0547.55m，平均厚度27.21m。本群地层假整合于中奥陶系马家沟灰岩之上，底部一层褐红色含铁很高的铁铝质泥岩。本群地层为一套滨海相铝质沉积，由泥岩、粘土岩、
14、粉砂岩、铝土岩、石灰岩及薄煤层组成。石灰岩为十四灰、十三灰、十二灰，位于太原群中部和顶部。（3）石炭系上统太原群（C3）厚度143.3193.5m，平均厚度173.37m。本群地层由砂岩、泥岩、粘土岩、石灰岩及油页岩和煤组成，其中石灰岩11层，自上而下依次编号为二灰、三灰、四灰、五灰、六灰、七灰、八灰、九灰、十上灰、十下灰、十一灰。（4）二迭系下统山西组（P11）该组是本区最主要含煤地层，厚度56.797.8m，平均厚度76.12m。岩层主要由灰色至灰黑色细砂岩、中砂岩、粉砂岩、夹砂质泥岩、泥岩和含砾砂岩组成。本组含煤24层，可采煤层为2上和3煤两层。（5）二迭系石盒子组（P）该组是一套陆相碎屑岩，厚度东北薄，西南厚，一般厚度为280320m，与下伏地层山西组为整合接触。（6）侏罗系上统蒙阻组（J3）改组分布于18勘探线以西及西南部，为砖红色、灰绿色的陆相碎屑岩沉积，厚度变化大，最薄为75.9m，最厚564.9m。（7）下第三系（E）分布
