平煤二矿2.4Mta新井设计.doc

1、摘 要本设计包括三个部分：一般部分、专题部分和翻译部分。一般部分为平煤二矿2.4 Mt/a新井设计。平煤二矿开位于河南省平顶山市，交通便利。井田走向（东西）长约4.9 km，倾向（南北）长约5.4 km，井田总面积为25.34km2。主采煤层为四21（戊10）煤，倾角68，平均7。煤层平均厚度为3.65 m。井田地质条件较为简单。井田工业储量为249.57Mt，矿井可采储量237.24 Mt。矿井服务年限为70.61a，涌水量不大，矿井正常涌水量为548 m3/h，最大涌水量为1070 m3/h。矿井相对瓦斯涌出量为5.94 m3/t，为低瓦斯矿井。井田为双立井单水平开拓。大巷采用胶带运输机运

2、煤，辅助运输采用无轨胶轮车运输。矿井通风方式为中央分列式和并列式通风。矿井年工作日为330 d，工作制度为“四六”制。专题部分题目为大断面硬岩巷道快速掘进技术，从大断面硬岩巷道实际掘进中存在的问题出发，分别从破岩、装岩、转运、支护和施工组织管理等五个方面，提出了相应的优化方式和改进措施，从而加快大断面硬岩巷道的掘进速度。翻译部分是国际岩石力学与采矿科学杂志中关于综采放顶煤应力分析的论文，英文题目为Stress analysis of longwall top coal caving，中文题目为“长臂放顶煤采煤法应力分析”。关键词：立井；盘区；中央分列式通风ABSTRACTThe three p

3、arts is included in this design,i.e.,the general part, special subject part and translation.The general part is a new design of Pingdingshan mine with a production of 2.4 million t/a. Pingdingshan mine lines in Pingdengshan city, HeNan province. The traffic of road and railway is very convenience to

4、 the mine. The run of the minefield is 4.9 km ,the width is about 5.4 km, well farmland total area is 25.34 km2. No. 4 are the main coal seam, and its dip angle is 68, 7 for average. The thickness of the mine are about 3.65 m. The geological conditions of the minefield is relatively simple.The prove

5、d reserve of the minefield is 237.24 Mt. The designed productive capacity is2.4 Mt/a, and the service life of the mine is 70.61 years. The normal water flow of the mine is 548 m3/h and the max flow of the mine is 1070 m3/h. The relative gas emission rate of the mineral well is 5.94 m3/t, for low gas

6、 mineral well.The well farmland is a single level with a shaft to expand. The coal is transported by the belt conveyer in the main roadway and 1 t mine car is used as the auxiliary transportation equipment. The way of mine ventilation is central boundary ventilation.The working system “four-six” is

7、used in Pingdingshan mine. It produces 330d/a.The title of the special subject part is “Fast excavation Tecnology of huge section hard rock tunnel”. The optimizing methods and measures to fast excavation Tecnology of huge section hard rock tunnel is developed from five depart:broking rock,loading ro

8、ck,transporting rock,supporting and the organization of the constraction.The translated academic paper is about stress analysis in the international journal of rock mechanics and mining sciences. Its title is “Stress analysis of longwall top coal caving”.Keywords：shaft；mining area；central boundary v

9、entilation目 录一般设计部分1 矿区概述及井田地质特征11.1 矿区概述11.2 井田地质特征21.3 煤层特征72 井田境界与储量112.1 井田境界112.2 矿井储量计算113 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174 井田开拓194.1 井田开拓的基本问题194.2 矿井基本巷道275 准备方式盘区巷道布置365.1 煤层地质特征365.2 盘区巷道布置及生产系统375.3 盘区车场选型设计416 采煤方法426.1 采煤工艺方式426.2 回采巷道布置547 井下运输557.1 概述557.2 盘区运输设备选择

10、567.3 大巷运输设备选择578 矿井提升588.1 概述588.2 主副井提升589 矿井通风与安全技术609.1 矿井通风系统选择609.2 矿井风量计算及风量分配639.3 矿井通风阻力689.4 矿井通风设备选型729.5 矿井灾害的防治措施7610 矿井基本技术经济指标78参考文献79专题设计部分1 绪论811.1 问题的提出与研究意义811.2 国内外硬岩巷道掘进技术研究现状821.3 主要研究内容及研究思路862 硬岩巷道快速掘进的制约因素及存在的问题862.1 钻眼爆破862.2 装岩与转运862.3 支护技术872.4 施工组织管理873 大断面硬岩巷道快速掘进技术873.

11、1 钻眼爆破技术优化873.2 装岩运输技术优化903.3 支护技术优化923.4 施工组织管理优化944研究主要结论95参考文献96翻译部分英文原文97中文译文107致谢115一般部分801 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概述1.1.1 交通位置平顶山二矿矿位于平顶山矿区中部，工业广场紧临平顶山市区北部程平路中段，行政区隶属平顶山市湛河区管辖。地理坐标东经1131630至1131930，北纬334500至334600。主井口坐标。X：3736839.31、Y：38435325.73、Z：+120。矿井工业广场，南距平顶山火车站约4km，该站向东至孟庙火车站约70km与京广线相接，向西至宝

12、丰火车站约28km与焦枝线相连。平煤集团专用铁路通过矿口，并在宝丰和市郊与国铁接轨。以平顶山市为中心，分别有高速公路、高等级公路通往许昌、郑州、南阳、洛阳与国道相连，同临近县及乡镇均有公路相通，交通极为便利，见图1-1。图1-1 交通位置图1.1.2 地形地貌平顶山矿区位于沙河和汝河之间的低山丘陵地带，四周均为平原，北高南低。二矿位于煤田中段南部。井田北部有平顶山，落凫山呈近东西向延伸，组成南北地表分水岭，海拔标高100490m，相对高差约390m，南部为山前缓倾斜平原，山坡平缓，坡度约35。1.1.3 气象条件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

13、：气 温：最高气温42.6（1966年7月19日），最低气温-18.8（1955年1月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（1966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（1959年），最小蒸发量1490.5mm（1964年）。月最大蒸发量408.9mm（1959年7月），月最小蒸发量40.7mm（1957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

14、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（1977年1月30日）。最大风速24m/s，平均风速2.8m/s。风向北西、北北西和北东，常年主风向以北东向为主。1.1.4 地表水文情况井田内无常年性地表水体，受地形的影响，近南北向冲沟发育，夏季多雨季节有少量水流汇入井田南缘湛河。南部有湛河、沙河向东流入淮河，沙河最大流量3000m3/s，旱季流量0.8m3/s，河床宽阔，坡降较小。地表水是地下水的主要补给来源之一，也是矿井充水的间接水源。区内常年性地表水体主要有:沙河、汝河、白龟山水库、白龟山水库北干渠（湛河）。沙河和汝河：位于矿区南部煤系地层之外，河床总体走向东西，由

15、西向东经流，最大洪流量分别为3300m3/s、0.28m3/s。由于河床底部为数百米的第四系沉积物，河水与含水层无直接水力联系；湛 河：位于矿区南部，为白龟山水库下游北干渠，开辟后与沙河连通，由西至东流经市区中南部，最大流量167m2/s。该渠垂直揭露寒武系或第三系泥灰岩，河水与地下水有一定的水力联系，西部水文单元矿井受其直接影响较大。由于锅底山断层的阻隔作用，位于矿区东部水文地质单元的各矿，矿井涌水量与湛河水量大小、水位升降直接关系不显著。白龟山水库：位于矿区西南部煤系地层外围，最大蓄水量6.49亿m3，因距煤系地层较远，对矿井充水无影响。1.1.5 供水水源矿井用水、主要包括井下生产用水、地面工业用水和居民生活用水，供水水源主要为本矿矿井与七矿矿井水。矿井水排到地面后，部分进入沉淀池，经净化处理后，一部分返至井下，供洒水降尘、煤壁注水及井下其它用水，一部分用于地面建筑和绿化；部分进入水厂，经处理后，供地面工业与生活用水，供需基本平衡，但节约用水及加强水的循环利用，是缓