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1、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概述11.1.2 矿区气候条件11.1.3 矿区水文及地震情况11.1.4 矿区工农业及材料供给21.2井 田 地 质 特 征21.2.1 井田地形地势以及井田的勘探程度21.2.2 井田煤系地层概述21.2.3 井田地质构造及特征21.2.4 矿井水文地质特征51.3煤 层 特 征71.3.1 可采煤层特征71.3.2 煤的特征82 井田境界及储量112.1井田境界112.1.1 井田境界确定112.1.2 井田赋存特征1122井田境界和储量计算122.2.1 井田钻孔及勘探分布情况及勘探类
2、型122.2.2 煤层可采厚度132.2.3 工业储量计算132.3工业储量计算142.3.1 计算可采储量时，必须要考虑以下储量损失142.3.2 各种煤柱损失计算152.3.3 矿井可采储量计算163 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限173.1矿井工作制度173.2 矿井设计生产能力及服务年限173.2.1 矿井设计生产能力的确定173.2.2 矿井设计生产能力173.2.3 各水平的服务年限173.2.4 井型校核184井田开拓194.1井田开拓的基本问题194.1.1确定井筒形式、数目、位置及坐标194.1.2工业场地的位置204.1.3开采水平的确定及采盘区划分204.1.4主要
3、开拓巷道204.1.5方案比较204.2矿井基本巷道254.2.1井筒254.2.2井底车场及硐室254.2.3主要开拓巷道275 准备方式带区巷道布置325.1煤层的地质特征325.1.1煤层埋藏条件325.1.2煤的特征325.2带区巷道布置及生产系统325.2.1 确定带区巷道布置及生产系统的原则325.2.2 确定带区巷道布置335.2.3带区生产系统345.2.4带区内巷道掘进方法355.2.5带区生产能力及采出率365.3带区车场选型设计376 采煤方法386.1采煤工艺方式386.1.1 采煤方法的选择386.1.2工作面长度及推进长度确定396.1.3 工作面的推进方向和推进度
4、396.1.4 综采工作面的设备选型及配套396.1.5采煤工作面支护方式416.1.6端头支护及超前支护方式436.1.7各工艺过程注意事项446.1.8采煤工作面正规循环作业456.2回采巷道布置476.2.1回采巷道布置方式476.2.2回采巷道参数477 井下运输497.1概述497.1.1矿井设计生产能力及工作制度497.1.2煤层及煤质497.1.3运输距离和辅助运输设计497.1.4矿井运输系统497.2带区运输设备选择507.2.1设备选型原则：507.2.2带区运输设备选型及能力验算507.3大巷运输设备选517.3.1主运输大巷设备选择517.3.2辅助运输大巷设备选择52
5、7.3.3运输设备能力验算538 矿井提升558.1矿井提升概述558.2主副井提升558.2.1主井提升558.2.2副井提升设备选型578.2.2副井提升设备选型589 矿井通风及安全609.1 选择矿井通风系统609.1.1矿井概况609.1.2矿井通风系统的基本要求609.1.3矿井通风类型的确定619.1.4矿井主扇工作方法的选择629.1.5工作面通风方式的选择629.2矿井风量计算639.2.1矿井总风量计算639.2.2工作面所需风量的计算639.2.3备用面需风量的计算649.2.4掘进工作面需风量649.2.5硐室需风量659.2.6其它巷道所需风量659.2.7矿井总风量
6、659.2.8风量分配669.3矿井风量计算679.3.1通风容易时期和通风困难时期最大阻力路线的确定689.3.2矿井通风阻力计算689.3.3矿井通风总阻力729.3.4两个时期的矿井总风阻和总等积孔729.4选择矿井通风设备739.4.1选择主扇739.4.2电动机选型749.5安全灾害的预防措施759.5.1预防瓦斯和煤尘爆炸的措施759.5.2预防采空区失火759.5.3防水措施7610 设计矿井基本技术经济指标78参考文献79专题部分深井围岩控制技术研究801 软岩巷道围岩控制原则801.1对症下药原则801.2塑性圈原则801.3 提高围岩自稳能力原则801.4 联合支护原则80
7、1.5大断面及避开最大水平应力原则802 软岩巷道支护实例812.1巷道地质条件与原有支护812.2巷道破坏原因分析812. 3巷道支护措施改进822. 4巷道支护措施改进后的效果823 支护技术843.1支护方式的选择843.2锚网带支护加固原理843.3锚固形式选择843.4合理锚杆参数的确定844 深部沿空留巷的数值模拟分析864.1 模型建立864.2 巷道围岩变形与应力分布特征分析875 深部沿空留巷支护井下试验895.1 沿空留巷支护设计895.2 井下监测与支护效果分析926 深部沿空留巷的支护原则与建议986.1 深部沿空留巷的支护原则986.2 存在的问题与改进建议987 结
8、 论1007. 1 合理确定开拓布局1007. 2 优化支护设计1007. 3 优化巷道断面形状1007. 4开拓巷道围岩控制主要途径101翻译部分英文原文102MECHANISM AND CONTROL OF GROUND RESIDUAL DEFORMATION OVER LONGWALL GOAF102中文译文107长壁开采采空区上地表残余变形的机理与控制107致 谢112中国矿业大学2011届本科生毕业设计第96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概述1、地理位置： 矿井位于平顶山市区的北部，其地理座标为：东经1131145113223
9、0，北纬334015334845。2、地形特点：平煤股份一矿位于平顶山矿区中部，平顶山、落凫山位于井田中部，二山南陡北缓，基本呈单面山形，走向近东西，地势北高南低，形成本井田范围内的分水岭。南北两侧冲沟发育，多为季节性冲沟。主、付井口位于落凫山南麓，主井口标高为+200.0米。平顶山海拔+411.13米，落凫山海拔+492.70米，井田内山间冲沟发育。3.交通条件：平煤股份一矿至平顶山站9公里，通过矿区专用铁路可直达漯宝铁路。漯宝铁路连接京广、焦柳两大铁路干线。平顶山站至京广铁路70公里，至焦柳铁路28公里。以平顶山市为交通枢纽，有柏油公路沟通各县市，交通极为方便，见图1-1。图1-1 平顶山
10、矿井交通示意图1.1.2 矿区气候条件年平均雨量为799.4mm，年平均气温13.9摄氏度，年极端最低气温零下21.3摄氏度，年极端最高气温40.7摄氏度，土地最大冻结深度29mm，每年冻结期在十一月上旬至下年三月下旬解冻，全年风向频率多为东南偏东风，四季风向变化较大，春季多东南风，秋季多偏北风，年平均风速3.3m/s，最大风速20m/s。平煤股份一矿所属区域属于大陆性半干旱气候，年蒸发量大于降雨量，夏季炎热，冬季寒冷。气温-18.842.6，历年平均气温14.9。年降雨量373.9-1323.6毫米，平均降雨量742.6毫米。雨季集中在7、8、9三个月。年蒸发量1490.5-2825.0毫米
11、。平均绝对湿度13.5毫米，平均相对湿度67%。冰冻期一般是11月到次年3月，最大冻土深度14厘米。最大风速24米/秒，风向北西、北北西、北东，常年主风向为北东。1.1.3 矿区水文及地震情况本区属于大陆半干燥湿度不足带。根据平顶山历年的气象资料。1.河流 井田内没有大的河流，无常年性河流，只有季节性小溪冲沟，雨季有水、晴后断流，在三水平井田范围内有竹园水库一个，南侧冲沟汇集入湛河，北侧冲沟汇集入竹园水库（目前为平顶山电厂排灰场），在井田西北角有姚孟电厂排灰场。2.地震基本烈度地震基本烈度：一九七零年九月二十五日中国科学院中南构造研究鉴定平顶山地区基本烈度为七度强，一九七七年七月国家地震局南京
12、地震大队再次确认平顶山地区基本烈度为七度。1.1.4 矿区工农业及材料供给本矿井建设期间，所需要建设材料，除钢材、木材和部分水泥需由国家计划供应外，其它砖、石、砂等土产材料，均由当地供应，均能满足建设需要。1.2井 田 地 质 特 征1.2.1 井田地形地势以及井田的勘探程度1、 地形与地势：平煤股份一矿位于平顶山矿区中部，平顶山、落凫山位于井田中部，二山南陡北缓，基本呈单面山形，走向近东西，地势北高南低，形成本井田范围内的分水岭。南北两侧冲沟发育，多为季节性冲沟。主、付井口位于落凫山南麓，主井口标高为+75.0米。平顶山海拔+411.13米，落凫山海拔+492.70米，井田内山间冲沟发育。2
13、、 井田的勘探程度：全区经过普查、详查、精查勘探及使用综合勘探的精查补充勘探后，使完成勘探线21条，平均间隔500m；钻孔119个，共计工程量为40639.57m，其中水文钻孔6个，共计工程量为3732.65m。根据勘探情况，矿区的地质条件已基本清楚。1.2.2 井田煤系地层概述本区位于平顶山煤田李口集向斜西南翼中段，经钻探工作探明，地层由老至新叙述如下：1、寒武纪上统固山组；钻孔揭露厚度50m为灰深灰色厚巨厚层状白云质灰岩，具有不明显细鱮状结构，产三叶虫。2、石灰系上统太原组：厚度4 7一80m、平均6 6.2 8m为含煤地层第一含煤段，底界以底部铝土泥岩与下伏地层呈平行假整合接触。顶界止于
14、本组L：灰岩顶面或泥灰岩之上黑色海相泥岩之顶。由煤层、灰岩、砂质泥岩及砂岩组成。灰岩常见7层，其中一5煤，即戊煤8可采，绝大多数灰岩构成煤层直接顶板。3、二叠系下统山西组：厚约8 0-1 1 9 m，平均 9 3.7m o山西组与下状太原组地层连续沉积，为石炭二叠系含煤层段。由深灰到黑色粉砂岩和泥岩、砂质泥岩及细中粘石英砂和煤层等组成。含煤3一5层。本并田范围内己5、己6、己7不稳定。 1.2.3 井田地质构造及特征1、地层井田内地层出露较差，根据钻孔工程揭露的地层从老到新有寒武系崮山组，上石炭统太原组，二叠系山西组、石盒子组、石千峰组，三叠系刘家沟组和第四系黄土及坡、残积物。含煤地层主要为上石炭统太原组、二叠系山西组、上石盒子组、下石盒子组，其中以二叠系山西组及下石盒子组为重要含煤地层。现将井田地层从老到新分述如下：(1)寒武系上统崮山组（3g）为石炭二叠系含煤地层的沉积基底。灰-浅灰色厚层状白云质灰岩，显晶质，具部明显的细状结构，顶部风化后为灰黑或淡黄色，井田内地层无出露，据30-8孔揭露厚度大于40米。(2)石炭系上统太原组（C2t）为含
