祁东矿井1.5Mta新井设计.doc

1、目 录一般部分1 田概述及地质特征11.1 井田概述11.1.1 交通位置11.1.2 电源11.1.3 矿区气候条件11.1.4 矿区水文条件21.2 井田地质特征21.2.1 井田地形及煤系地层概述21.2.2 井田地质构造21.2.3 井田水文地质21.3 井田煤层特征61.3.1 煤层埋藏条件及围岩性质61.3.2 煤层特征72 井田境界和储量82.1 井田境界82.2 矿井工业储量82.2.1 井田勘探类型82.2.2 矿井工业储量的计算及储量等级的圈定82.3 矿井可采储量102.3.1 计算可采储量时，必须要考虑以下储量损失102.3.2 各种煤柱损失计算102.3.3 井田的可

2、采储量123 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限133.1 矿井工作制度133.2 矿井设计生产能力服务年限133.2.1 矿井设计生产能力133.2.2 井型校核134 井田开拓154.1 井田开拓的基本问题154.1.1 影响井田开拓的主要因素154.1.2 井筒形式、数目的确定154.1.3 工业广场的位置、形状和面积的确定164.1.4 开采水平的确定174.1.5 井底车场和运输大巷的布置174.1.6 矿井开拓延伸及深部开拓方案174.1.7 开采顺序174.1.8 方案比较184.2 矿井基本巷道244.2.1 井筒244.2.2 开拓巷道254.2.3 井底车场及硐室255

3、准备方式采区准备方式325.1 煤层地质特征325.1.1 采区位置325.1.2 采区煤层特征325.1.3 煤层顶底板岩石构造情况325.1.4 水文地质335.1.5 主要地质构造335.2 采区巷道布置及生产系统335.2.1 采区准备方式的确定335.2.2 采区巷道布置设计335.2.3 采区生产系统365.2.4 采区接替顺序375.2.5 采区巷道的联络方式375.2.6 内巷道掘进方法375.2.7 生产能力及采出率385.3 采区车场选型设计395.3.1 采区上部车场395.3.2 采区中部车场405.3.3 采区下部车场416 采煤方法436.1 采煤工艺方式436.1

4、.1 采区煤层特征及地质条件436.1.2 确定采煤工艺方式436.1.3 回采工作面参数436.1.4 回采工艺及设备446.1.5 回采工作面支护方式466.1.6 端头支护及超前支护方式486.1.7 各工艺过程注意事项496.1.8 回采工作面正规循环作业506.2 回采巷道布置536.2.1 回采巷道布置方式536.2.2 回采巷道参数537 井下运输567.1 概述567.1.1 井下运输设计的原始条件和数据567.1.2 运输距离和货载量567.1.3 矿井运输系统567.2 采区运输设备选择577.2.1 设备选型原则577.2.2 采区运输设备的选型577.3 大巷运输设备选

5、择587.3.1 运输大巷设备选择587.3.2 辅助运输大巷设备选择588 矿井提升628.1 概述628.2 主副井提升628.2.1 主井提升628.2.2 副井提升649 矿井通风及安全669.1 矿井地质、开拓、开采概况669.1.1 矿井地质概况669.1.2 开拓方式669.1.3 开采方法669.1.4 变电所、充电硐室、火药库669.1.5 工作制、人数669.2 矿井通风系统的确定669.2.1 矿井通风系统的基本要求669.2.2 矿井通风方式的选择679.2.3 矿井通风方法的选择679.2.4 采区通风系统的要求689.2.5 工作面通风方式的确定689.2.6 回采

6、工作面进回风巷道的布置699.3 矿井风量计算699.3.1 矿井风量计算方法概述699.3.2 回采工作面风量计算709.3.3 掘进工作面风量计算719.3.4 硐室需要风量的计算729.3.5 其他巷道所需风量729.3.6 矿井总风量计算729.3.7 风量分配739.4 矿井通风阻力739.4.1 确定矿井通风容易时期和困难时期739.4.2 矿井通风容易时期和困难时期的最大阻力路线779.4.3 矿井通风阻力计算779.4.4 矿井通风总阻力789.4.5 矿井总风阻及总等积孔799.5 矿井通风设备选型799.5.1 通风机选择的基本原则799.5.2 通风机风压的确定809.5

7、.3 电动机选型829.5.4 矿井主要通风设备的要求839.5.5 对反风装置及风硐的要求839.6 特殊灾害的预防措施849.6.1 预防瓦斯和煤尘爆炸的措施849.6.2 预防井下火灾的措施849.6.3 防水措施8410 设计矿井基本技术经济指标85专题部分88祁东煤矿深井巷道锚杆支护技术研究.881 引言882 开采深度与巷道围岩的变形关系882.1中国的研究882.2德国的研究892.3前苏联的研究903 深井巷道锚杆支护的关键理论与技术903.1深井巷道锚杆支护理论基础903.2深部巷道锚杆支护作用机理923.2.1锚杆锚固力923.2.2径向锚固力的作用机理933.2.3切向锚

8、固力的作用机理943.3深部巷道锚杆支护技术963.3.1采用大直径、高强度、大延伸量锚杆963.3.2增大锚杆预紧力973.3.3提高锚杆锚固力973.3.4改善锚索性能983.3.5加固帮、角关键部位993.3.6完善锚杆支护监测系统994 工程实例994.1巷道地质及生产条件994.2地应力测量1004.3巷道围岩稳定性分类及计算机辅助设计1004.4巷道支护设计1004.4.1顶板全长树脂锚固高强度锚杆1004.4.2两帮小孔径加长树脂锚固可伸长增强锚杆1014.4.3底角加强锚杆1024.5支护质量监测1024.5.1测站布置1024.5.2顶板岩层离层值1054.5.3顶板锚杆受力

9、状况1064.6支护效果和经济效益分析1074.6.1支护效果1074.6.2经济效益分析1075 结论107翻译部分111英文原文110中文译文119致 谢12657田概述及地质特征1.1 井田概述1.1.1 交通位置祁东矿井位于安徽省宿州市东南，京沪铁路西侧，井田中心距宿州市约20km。地面标准铁路，接轨站为前邱寨集配站，全线长8.669km；宿蚌公路及206国道分别从东西两侧外围通过；还有浍河从本井田流过，为五级航道；本矿井交通极为方便。图1-1 交通位置图1.1.2 电源矿区内现有永城县电厂，装机容量1.5万kW，供本县工农业用电。在建的永城县140kV变电站，是由地方集资兴建的，经夏

10、邑、虞城到商丘，主要供地方用电。矿区永久电源由商丘220kV变电站供给。1.1.3 矿区气候条件本区属季风湿暖带，为半湿润半干燥的大陆性气候。年最大降雨量1518.6mm，年平均降雨量861mm，最大月降雨量792.8mm，最大日降雨量207mm。年平均气温14.4，日最低气温-23.4，日最高气温-41.5，年蒸发量1809.9mm。夏季多东南风，冬季多西北风，平均风速3.4m/s，最大风速20 m/s。降雪期和冰冻期为11月至翌年3月。冻土深度一般10cm左右，最大19cm。1.1.4 矿区水文条件井田内地表水系不发育，仅有淮河支流沱河从井田南部由西向东流过，属季节性河流，最高洪水位标高+

11、34.79m，年平均水位+30.39m。年平均流量23m3/s，最大流量380 m3/s。1.2 井田地质特征1.2.1 井田地形及煤系地层概述矿井内地势平坦，地表标高约+21m。新生界松散层厚度为234.70453m井田东西长约9km，南北宽约2.43km，面积约24km2。含煤地层为石炭二叠系。煤系地层均被新生界松散层所覆盖，属全隐蔽式煤田。井田内二叠系含煤地层共含可采煤层1层，可采煤层总厚6.2m。可采煤层为较稳定煤层。目前矿井正在开采的煤层61煤。精查地质报告基本查明了井田的煤层赋存情况、构造情况、煤质以及水文地质条件。1.2.2 井田地质构造祁东煤矿为一走向近东西、倾向北、倾角约10

12、15的单斜构造，并在其上发育有次一级的褶曲和断层。1.2.3 井田水文地质浍河从井田南部穿过，河水自西北流向东南，属淮河支流，为季节性河流。本矿区为第四系松散层所覆盖，矿井主要充水因素为新生界松散层孔隙含水组（四含水），二叠系砂岩裂隙含水组。本井田煤系地层富水性弱，并以静水量为主，局部地段砂岩裂隙水较为发育，并有突水可能，水量具有衰减疏干趋势。根据精查报告和集团公司有关批复，新生界松散层第四含水层（组）富水性中等，留设100m的防水煤岩柱，四含水对矿井开采无大的影响。 1.2.3.1祁东煤矿新生界松散层含隔水层组新生界松散层可按其岩性组合特征以及含、隔水性分为4个含水层组和3个隔水层组（表1-

13、1）。第一含水层组（简称一含），底板埋深约31m，含水层总厚约1520m，29-30线北东厚度可达30m左右。岩性主要为土黄色粉砂、粘土质砂、细砂夹薄层粘土及砂质粘土。接受大气降水和地表径流补给，水位标高为+17.32m，单位涌水量0.57l/s.m，导水系数70.1156m2/d，渗透系数2.9094m/d，矿化度为0.356g/l，全硬度为12德国度，水质为重碳酸钾钠镁钙水。富水性中等。表1-1 祁东煤矿新生界松散层含隔水层划分情况一览表含、隔水层划分含、隔水层厚度（m）岩 性一含1520以土黄色粉砂、粘土质砂、细砂夹薄层粘土及砂质粘土为主一隔814以灰黄色及浅黄色粘土、砂质粘土为主，夹2

14、3层薄层砂和粘土质砂二含1025以浅黄色细砂、粉砂及粘土质砂为主，含水层中夹粘土层一般35层二隔1016以棕黄色、浅棕红色粘土及砂质粘土为主，夹23层透镜状砂及粘土质砂三含5570上部以浅红色、灰白色中、细砂和粘土质砂为主，砂层中含泥质少，夹34层粘土；下部以灰黄色、灰绿色细砂、粉砂及粘土质砂为主，砂层中含泥质较多，夹23层粘土三隔80100以灰绿色、棕黄色粘土为主，夹多层薄层粘土质砂和粉细砂四含3550谷口冲洪积扇内以砾石、砂砾、粘土砾石、砂、粘土质砂为主，夹多层薄层粘土或砂质粘土；残坡积漫滩沉积以砂、粘土质砂、粘土砾石、砂砾为主，夹薄层粘土，含砾粘土、砂质粘土的层数增多第一隔水层组（简称一隔），底板埋深约48m，隔水层总厚约814m，岩性主要由灰黄色及浅黄色粘土、砂质粘土组成，夹23层薄层砂和粘土质砂。可塑性较好，塑性指数为15.621.0，分布稳定，隔水性较好。本组在局部粘土变薄地段，具有弱透水性，形成一