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1、中国矿业大学2011届本科生毕业设计（论文） 第9页目 录一 般 部 分1 矿区概述1 1.1矿区概述11.1.1井田位置、范围和交通位置11.1.2地形地貌11.1.3河流水系11.1.4矿区的气候条件21.1.5水源、电源21.1.6工农业生产和原料2 1.2井田地质特征21.2.1煤系地层概述、勘探程度21.2.2井田地质构造41.2.3井田水文地质特征41.2.4地温4 1.3煤层及煤质41.3.1煤层特征41.3.2可采煤层特征51.3.3煤层围岩性质61.3.4煤的特征82 井田境界和储量12 2.1井田境界122.1.1井田边界122.1.2井田范围12 2.2矿井储量122.2
2、.1工业储量计算13 2.3矿井可采储量142.3.1煤柱的留设142.3.2可采储量计算163 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限17 3.1矿井工作制度17 3.2矿井设计生产能力及服务年限173.2.1确定依据173.2.2矿井生产能力的确定173.2.3矿井及第一水平服务年限的核算174 井田开拓18 4.1井田开拓的基本问题184.1.1井筒形式及数目的确定184.1.2井筒位置的确定194.1.3工业场地位置、形式和面积204.1.4开采水平的确定20 4.2 矿井基本巷道304.2.1 井筒304.2.2 井底车场及硐室344.2.3主要开拓巷道364.2.4巷道支护385 准
3、备方式带区巷道布置39 5.1煤层的地质特征395.1.1带区位置395.1.2层埋藏条件395.1.3煤层顶底板岩石构造情况395.1.4水文地质395.1.5地质构造395.1.6地表情况40 5.2 带区巷道布置及生产系统405.2.1带区准备方式的确定405.2.2带区巷道布置405.2.3带区生产系统415.2.4带区内巷道掘进方法415.2.5带区生产能力及采出率42 5.3带区车场选型设计436 采煤方法44 6.1 采煤工艺方式446.1.1 采煤方法的选择446.1.2 回采工作面长度的确定446.1.3 工作面的推进方向和推进度456.1.4 综采工作面的设备选型及配套45
4、6.1.5 各工艺过程注意事项466.1.6 工作面端头支护和超前支护506.1.7循环图表、劳动组织、主要技术经济指标51 6.2回采巷道布置556.2.1回采巷道布置方式556.2.2回采巷道参数557 井下运输59 7.1概述597.1.1 井下运输设计的原始条件和数据597.1.2矿井运输系统60 7.2带区运输设备选择577.2.1设备选型原则：577.2.2带区运输设备选型及能力验算57 7.3 大巷运输设备选择597.3.1 主要运输大巷设备选择597.3.2 辅助运输大巷设备选择598 矿井提升61 8.1矿井提升概述61 8.2 主副井提升618.2.1 主井提升618.2.
5、2 副井提升639 矿井通风及安全64 9.1矿井通风系统选择649.1.1矿井概况649.1.2选择矿井通风系统原则649.1.3确定矿井的通风方式659.1.4通风方法的确定679.1.5 采区通风689.1.6工作面通风系统68 9.2矿井风量计算699.2.1回采面所需风量的计算699.2.2 备用面需风量的计算719.2.3 掘进工作面需风量719.2.4 硐室需风量729.2.5 其它巷道所需风量729.2.6 带区总风量729.2.7 矿井总风量729.2.8 风量分配73 9.3 矿井通风总阻力计算749.3.1 矿井通风总阻力计算原则749.3.2 确定矿井通风容易和困难时期
6、749.3.3 矿井最大阻力路线799.3.4 矿井通风阻力计算799.3.5 矿井通风总阻力809.3.6 矿井总风阻、等积孔计算80 9.4 选择矿井通风设备819.4.1 选择主要通风机819.4.2 电动机选型85 9.5 防止特殊灾害的安全措施859.5.1 瓦斯管理措施859.5.2 煤尘的防治859.5.3 预防井下火灾的措施869.5.4 防水措施8610 矿井基本技术经济指标87专 题 部 分凤凰山矿煤矿瓦斯共采技术研究891 绪论89 1.1引言89 1.2现状891.2.1现状891.2.2煤与瓦斯突出防治901.2.3矿井瓦斯煤尘爆炸防治工作901.2.4瓦斯监测系统9
7、1 1.3目前存在问题、本文主要研究内容911.3.1矿井瓦斯研究中目前存在的主要问题921.3.2本文主要研究内容922 新区矿井投产初期，煤与瓦斯共采及瓦斯抽放钻孔的布置92 2.1矿井概况92 2.2煤与瓦斯共采及瓦斯抽放钻孔的布置93 2.3矿井煤层瓦斯压力测定工作94 2.4煤层瓦斯含量的测定与计算943矿井高瓦斯区生产过程中，煤与瓦斯共采及瓦斯抽放钻孔的布置95 3.1煤与瓦斯共采是提高瓦斯抽放率的有效方法95 3.2 工作面瓦斯分布规律95 3.3放钻孔（或巷道）的布置974利用矿井通风系统优化治理矿井瓦斯98 4.1矿井通风系统减阻增风优化技术984.1.1利用危险源辨识与控制
8、技术进行通风优化改造984.1.2危险源辨识和控制技术的应用994.1.3矿井通风系统方案优化的评判指标100 4.2利用改变采面通风方式治理瓦斯技术1004.2.1采用U+L调压通风方式治理采面瓦斯1004.2.2型通风方式治理采面瓦斯1015矿井瓦斯技术管理体系建设与创新102 5.1.减少瓦斯超限报警的技术管理体系建设1025.1.1瓦斯超限报警原因分析1025.1.2减少瓦斯报警的主要技术方法1035.2矿井瓦斯技术管理网络体系建设1036主要结论104参考文献105翻 译 部 分英文译文106中文译文116致 谢1251 矿区概述及井田地质特征1.1矿区概述1.1.1井田位置、范围和
9、交通位置范各庄井田位于开平向斜东南翼，东部以14号煤层潜伏露头线为界，西及西南部与钱家营矿业分公司相邻，北部与吕家坨为界，西部以5号煤层-800m等高线与吕家坨为界，井田南北走向长度7.03km,东西最大倾斜长2.96km，全井田总面积为18.33k m2。开采深度标高为-280-680m。图1-1 范各庄矿交通位置图范各庄矿业分公司坐落在华北著名工业重镇唐山市的古冶区境内，位于燕山南麓、渤海之滨的京津唐经济圈，地理坐标为东径11328，北纬3933。东有最大能源港-秦皇岛港，西有塘沽新港，南有京唐港及正在施工建设的中国最大的内陆深水港曹妃甸港，海运极为便利；北距京山铁路古冶火车站10.2公里
10、，并有专用铁路衔接。与吕家坨矿业分公司、林西矿业分公司、钱家营矿业分公司、唐家庄矿业分公司、赵各庄矿业分公司、铁拓集团、热电公司均有铁路连接。区内有古倴公路横贯东西，向南至唐港高速公路，向北12公里至205国道并与京沈高速公路相连。陆路交通亦十分畅通、发达。见范各庄矿交通位置图1-1。1.1.2地形地貌范各庄井田为广阔的第四系冲积层所覆盖，地貌简单，地表平坦，地势呈现北高南低，地表坡度12，地表标高海拨+25+33m。1.1.3河流水系井田西部有沙河流过，流向大致与地层走向平行。沙河为季节性河流，冬季河水近似干枯，只有林西、唐家庄等矿排放水流过。夏季流量显著增加，1965年测得沙河洪峰流量为1
11、42.8 m3/s，流速1.69m/s。历史最高洪水位29.5m。1.1.4矿区的气候条件唐山地区气候属半大陆性，夏季炎热多雨，冬季严寒凛烈，气温变化较大。根据唐山市气象局19591999年气象资料，历年平均气温17.9，最高气温40.3，最低气温-18.3。历年平均降水量为708.14mm，年最大降水量为1263.8mm。区内冬季多北风，夏季多南风，最大风速16m/s。冰冻期为十一月至次年三月，最大冻土深度0.27m。1.1.5水源、电源1、根据地质资料及现场实际，本矿区以裂隙含水层及孔隙含水层为主，岩溶裂隙含水层局部发育。矿井充水因素除砂岩裂隙含水层外，奥陶岩溶水亦为本矿永久水源，但奥陶水
12、水质有待化验分析。沙河水为本区农业灌溉河居民生活用水的主要来源，可做为矿井临时生活用水水源。2、本矿的主供电电源取自华北电网吕家坨变电站35kV输电线和林西发电厂35kV输电线。1.1.6工农业生产和原料矿区内工业以煤炭为主，农业主要种植小麦、玉米、水稻、花生，间杂有果园、菜园和苗圃等，以奶牛为主的畜牧业也较发达。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，满足建设需要。1.2井田地质特征1.2.1煤系地层概述、勘探程度开平煤田位于燕山南麓，煤系地层为石炭二迭系。开平主向斜是煤田的主要构造骨架，呈复式向斜构造。向斜的总体轴向
13、为NE向，自古冶以北主向斜轴逐渐转为东西向。向斜两翼不对称，西北翼地层倾角比较大，局部地层倒转，发育落差及走向长度较大的逆断层或逆掩断层；东南翼地层倾角比较平缓，由北往南发育两组轴向与主向斜轴斜交或直交的短轴倾伏褶皱构造：一组由杜军庄背斜、黑鸭子向斜、吕家坨背斜、塔坨向斜、毕各庄向斜及南阳庄背斜等组成；另一组出现在宋家营以南，由李新庄向斜、刘唐堡背斜组成，其规模不如前者。东南翼断层不很发育，规模亦较小，多见于褶皱构造的轴部，正断层较多，逆断层较少。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，施工地面地质孔5个，进尺2737.35m，井下地质孔201 个，进尺13237.17m；
14、地面水文地质探查孔13个，进尺8055.14m，井下水文孔210个，进尺22496m。煤系地层为石炭系、二叠系组成，总厚度500m左右。煤系基底为奥陶系石灰岩，上部为第四系冲积层，北部大约50m，向南逐步加厚至毕各庄，厚约500m。井田主要可采煤层为：5号、7号、8号、9号、11号、12号、12号半共计7个煤层。单一煤层有：8号、11号、12号煤层。7号、8号、9号煤层含有部分矸石层。范各庄井田煤系地层主要由石炭系、二迭系地层组成，其中包括中石炭统唐山组，上石炭统开平组、赵各庄组，下二迭统的大苗庄组、唐家庄组。基底为经过长期剥蚀夷平的中奥陶统，上覆地层为上二迭统古冶组陆相碎屑岩。含煤建造由一套海相、过度相、陆相地层组成。1）唐山组属石炭系中统。直接覆于奥陶系灰岩之上，与奥陶系地层呈假整合接触，平均厚度约56米。岩性以粉砂岩、泥岩为主，细砂岩次之，底部为鲕状铝土质泥岩（G层），含K1、K2、K3三层灰岩，以K3灰岩发育较好，层位稳定，厚度一般为2.53.2米，称为唐山灰岩。含1
