平顶山四矿1.8Mta新井设计.docx

1、目 录1 矿井概况与地质11.1井田概况11.1.1位置与交通11.1.2地形地貌及水系11.1.3气候与气象21.1.4地震烈度21.1.5矿区经济概况21.1.6电力来源21.2井田地质特征31.2.1地层31.2.2构造51.2.3水文地质特征51.3煤层特征81.3.1煤层特征81.3.2煤质81.3.3 煤层开采技术条件92 井田境界和储量102.1井田境界102.1.1井田范围102.1.2开采界限102.1.3井田尺寸102.2井田地质勘探102.3矿井储量计算112.3.1储量计算基础112.3.2矿井地质储量122.3.3矿井工业储量122.4矿井可采储量132.4.1井田边

2、界保护煤柱132.4.2工业广场保护煤柱142.4.3 断层保护煤柱152.4.4大巷保护煤柱152.4.5矿井可采储量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 确定依据173.2.2矿井设计生产能力173.2.3矿井服务年限173.2.4井型校核184 井田开拓204.1井田开拓的基本问题204.1.1确定井筒形式、数目、位置204.1.2阶段划分和开采水平的确定224.1.3井田划分224.1.4主要开拓巷道224.1.5开拓方案比较234.2矿井基本巷道284.2.1井筒284.2.2井底车场及硐室314.2.3

3、大巷335 准备方式带区巷道布置395.1煤层地质特征395.1.1带区位置395.1.2带区煤层特征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395.2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405.2.4带区生产能力及采出率415.3带区车场选型计算435.3.1带区车场的形式435.3.2带区车场的调车方式435.3.3带区主要硐室布置436 采煤方法456.1采煤工艺方式456.1.1 带区煤层特征及地质条件456.1.2确定采煤工艺方式456.1.3回采工作面

4、参数466.1.4回采工作面采煤机、刮板输送机选型466.1.5采煤工作面支护方式496.1.6端头支护及超前支护方式526.1.7各工艺过程注意事项536.1.8采煤工作面正规循环作业546.2 8401首采工作面回采巷道布置566.2.1回采巷道布置方式566.2.2回采巷道参数577 井下运输637.1概述637.1.1井下运输设计的原始条件和数据637.1.2运输距离和货载量637.1.3矿井运输系统647.2带区运输设备选择647.2.1设备选型原则647.2.2带区设备的选型657.2.3带区运输能力验算677.3大巷运输设备选择688 矿井提升708.1矿井提升概述708.2主井

5、提升708.2.1箕斗708.2.2提升机708.2.3钢丝绳技术特征718.2.4提升能力验算718.3副井提升739 矿井通风及安全759.1矿井通风系统的选择759.1.1矿井通风系统的基本要求759.1.2矿井通风系统的确定759.1.3带区通风系统的确定779.2矿井风量计算789.2.1通风容易时期和通风困难时期采煤方案的确定789.2.2各用风地点的用风量和矿井总用风量829.2.3风量分配及风速验算859.2.4通风构筑物879.3矿井通风阻力计算879.3.1计算原则879.3.2矿井最大阻力路线879.3.3矿井通风阻力计算889.4选择矿井通风设备909.4.1选择主要通

6、风机的基本原则909.4.2通风机风压的确定919.4.3主要通风机工况点939.4.4 主要通风机的选择及风机性能曲线939.4.5电动机选型959.6安全灾害的预防措施959.6.1预防瓦斯和煤尘爆炸的措施959.6.2预防井下火灾的措施969.6.3防水措施9610 矿井基本技术经济指标97参考文献98沿空掘巷技术及其应用研究991 沿空掘巷巷道布置方式991.1 紧贴采空区的沿空掘巷991.1巷道断面及形状991.2 留小煤柱的沿空掘巷991.3 留临时大煤柱沿空掘巷991.4 厚煤层沿空掘巷992 沿空掘巷围岩结构力学模型及矿压显现规律1002.1沿空掘巷围岩结构力学模型1002.2

7、 沿空掘巷矿压显现规律1022.2.1 支撑压力沿煤层倾斜的显现规律1022.2.2 沿空掘巷与留煤柱护巷矿压显现对比1022.2.3 回采工作对沿空掘巷的影响规律1022.2.4 沿空掘巷时巷道内矿压显现规律1033 沿空掘巷的最佳位置1044 沿空掘巷窄煤柱合理宽度设计1054.1 空掘巷窄煤柱的留设原则1054.2 煤柱合理宽度的理论计算1054.2.1 试验巷道地质概况1054.2.2 理论计算窄煤柱的宽度1065 煤柱合理宽度的数值模拟1085.1 沿空掘巷在掘进期间围岩变形特征1085.2 沿空掘巷在回采期问围岩变形特征1096 沿空掘巷变形控制与支护1106.1 技术原理1106

8、.2 空掘巷围岩变形理论分析1106.2.1 顶板稳定性分析1106.3 沿空掘巷底鼓分析1116.4 沿空掘巷围岩变形控制数值模拟分析1116.4.1 加固巷道顶板1116.4.2 加固巷道两帮1126.4.3 加固底板效果分析1126.5沿空掘巷底鼓控制效果实测分析1136.5.1顶板内部位移1136.5.2煤柱表面变形与内部位移1146.5.3底板变形及内部位移1146.5.4总体效果分析1146.6工程质量保证措施1147 结论116参考文献117METHANE CONTROL FOR MECHANISED LONGWALL TOP-COAL CAVING FACES IN HIGH

9、GAS CONTENT MINES118BACKGROUND118MINING METHODS119Gas source of the LTCF119Patterns of methane emission of the LTCF120Methane drainage research120Results of the trial121对于高瓦斯矿井机械化长壁放顶煤综放工作面的瓦斯控制1261背景：1262采煤方法1273 LTCF的瓦斯来源1274瓦斯抽放的研究1285结论与建议：128致谢1347 1 矿井概况与地质1.1井田概况1.1.1位置与交通四矿位于平顶山矿区中部，平顶山市西北约6

10、km，东与一矿、二矿、西与五矿、六矿相邻，南与三矿相接。地理坐标，东经：11314341131712，北纬：334608334828。四矿东距平顶山市区约六公里，市内有七路公交车直通矿部，并有1、8路公交车经四矿口通过。平顶山火车站向东有漯宝线与京广线相接，往西经宝丰与焦枝线相连，矿区专用铁路有平韩线、平午线；分别有高速公路、高等级公路通往许昌、郑州、南阳、洛阳，与临近市、县及乡镇均有公路相通，交通极为便利, 如图1-1-1所示。图1-1-1 四矿交通位置图1.1.2地形地貌及水系平顶山煤田位于沙河和汝河之间的低山和丘陵地带，四周均为平原，四矿位于煤田中段南部。井田中部高，南北低，擂鼓台、小擂

11、鼓台及407.7m高地一线为近东西向分水岭，分水岭以南坡度较陡，以北坡度较缓，基本呈单面山地形。最高点擂鼓台，标高505.6m；最低点褚庄附近，标高150.4m，相对高差355.2m。淮河为邻近本井的主要河流，历史最高洪水位标高为+25.63m（1954年7月29日），两岸地势低洼，雨季淮河水位上涨易成内涝；北部茨怀新河为人工开挖水利工程，宽约200m，向东连接淮河。井田内尚有部分人工沟渠，属农灌季节性水渠。1.1.3气候与气象区内属暖温带大陆性半湿润气候，夏季炎热，冬季寒冷，四季分明，据平顶山气象站历年资料：气 温：最高气温42.6（1996年7月19日），最低气温-18.8（1996年1月

12、30日），历年平均气温为14。降雨量：年最大降雨量1461.6mm（2000年），最小降雨量373.9mm（1996年），年平均降雨量742.6mm，月最大降雨量481.3mm（2000年7月）。最大连续降雨天数9天（1964年4月13日21日）。雨季集中在7、8、9三个月。蒸发量：年最大蒸发量2825mm（2006年），最小蒸发量1490.5mm（2006年）。月最大蒸发量408.9mm（2007年7月），月最小蒸发量40.7mm（2007年1月）。蒸发量大于降雨量。湿度和风速：平均绝对湿度13.5mm，平均相对湿度67%。冰冻期一般是11月到来年3月。最大冻土深度14cm（2007年1月3

13、0日）。最大风速24m/s，平均风速2.8m/s。风向北西、北西和北东，常年主风向为北东。1.1.4地震烈度据历史记载，河南省发生的八次大地震中，七次对本区有较大破坏。1975年至1993年18年间汝州、禹州、郏县三地发生28次地震，震级一般2.13.5级，最大4.7级。本地区抗震设防烈度为6度(0.5g)。根据中华人民共和国国家标准GB50011-2001建筑抗震设计规范的附录A，本地区建筑工程抗震设计时所采用的抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g。1.1.5矿区经济概况区内原以煤炭开发与加工为主导产业，其原煤产量居全国前列，为我省能源和工业用煤需求及缓解南方煤炭馈缺起着不容忽

14、视的作用；并以其为中心形成了铁路、公路网络，交通运输极为便利；此外，有平高电器、神马集团、姚孟电厂等大型骨干企业及机械制造、电子、电器、化工、食品加工、餐饮、旅游等，工业及服务业较为发达。农业生产以小麦、玉米为主，并发展畜牧业养殖多种经营模式，由传统农业正向现代化农业过渡。1.1.6电力来源四矿地面工业广场建有一座35kV变电站，主供电源引自谢庄110kV变电站，备用电源来自一矿地面变电站。35kV变电站安装两台8000kVA变压器。四矿工业广场内有一座自备电厂，装机容量26000kW。1.2井田地质特征1.2.1地层区域内出露地层由老到新有：太古界变质岩系、上元古界震旦系、下古生界寒武系、上古生界石炭二叠系、中生界三叠系及新生界第三系第四系，见表2-1。其中石炭二叠系为区内主要含煤地层。太古界变质岩系与上元古界震旦系，零星出露于平顶山煤田南部鲁叶断层以北。寒武系主要出露于平顶山煤