当前位置:首页>> >>


极松散“三软”煤层采场顶板控制技术研究.rar

收藏

资源目录
    文档预览:
    编号:20180910091948597    类型:共享资源    大小:5.70MB    格式:RAR    上传时间:2018-09-10
    尺寸:148x200像素    分辨率:72dpi   颜色:RGB    工具:   
    25
    金币
    关 键 词:
    松散 煤层 顶板 控制 技术研究
    资源描述:
    2012 年中国矿业大学本科生毕业设计1摘 要一般部分针对潘三矿进行了井型为 2.4Mt/a 的新井设计。潘三矿位于安徽省淮南市境内,井田走向长约 9.37km,倾向长约 5.92km,面积约 55.4km2。主采煤层为 13-1#煤层,平均倾角 5~8°,平均厚度 4m。井田工业储量为 307.5Mt,可采储量 193.4Mt,矿井服务年限为 61.9a。矿井正常涌水量为 405m3/h,最大涌水量为 420m3/h;矿井相对瓦斯涌出量为 12.78m3/t,属高瓦斯矿井。根据井田地质条件,设计采用双立井两水平开拓方式,井田采用全采盘区式布置方式,共划分为两个采区,四个盘区,轨道大巷、胶带机大巷和回风大巷皆为岩石大巷,布置在 13-1#煤层底板岩层中。考虑到本矿井为高瓦斯矿井,矿井通风方式采用分区域式通风。 针对东一带区采用了采区准备方式,共划分 14 个区段工作面,并进行了运煤、通风、运料、排矸、供电系统设计。针对 13101 工作面进行了采煤工艺设计。该工作面煤层平均厚度为 4.0m,平均倾角10°,直接顶为泥岩,老顶为细砂岩。工作面采用长壁综采一次采全高采煤法。采用双滚筒采煤机割煤,往返一次割两刀。采用“三八制”工作制度,截深 0.8m,每天 7 个循环,循环进尺 5.6m,月推进度 168m。大巷采用胶带输送机运煤,辅助运输采用蓄电池式电机车牵引固定箱式矿车。主井采用两套带平衡锤的 12t 箕斗提煤,副井采用一对 1.5t 矿车双层四车窄罐笼和一个带平衡锤的 1.5t 矿车双层四车宽罐笼运料和升降人员。专题部分题目为《极松散“三软”煤层采场顶板控制技术研究》 ,给出了深井软岩巷道的变形收敛规律,对矿井生产实践具有显著的指导意义。翻译部分题目为《Detection of Gases and Collapses in Underground Mines using WSN》 ,主要介绍了现行井工矿中瓦斯和岩层垮落探测的WSN 法应用。关键词:潘三矿;双立井;采盘区布置;综采大采高;分区域式;软岩巷道;矿压观测2012 年中国矿业大学本科生毕业设计2ABSTRACTThe general design is about a 2.4 Mt/a new underground mine design of Pansan coal mine. Pansan coal mine is located in Huainan, Anhui province. It’s about 9.37 km on the strike and 5.92 km on the dip, with the 55.4 km2 total horizontal area. The minable coal seam is 13-1# with an average thickness of 4.0 m and an average dip of 5~8°. The proved reserves of this coal mine are 307.5Mt and the minable reserves are 193.4 Mt, with a mine life of 61.9a. The normal mine inflow is 305 m3/h and the maximum mine inflow is 420m3/h. The mine gas emission rate is 12.78m3/t which can be recognized as high gas mine. Based on the geological condition of the mine, this design uses a duel-vertical shaft single-level development method, and full strip preparation ,which divided into eight bands and two districts, and track roadway, belt conveyor roadway and return airway are all rock roadways, arranged in the floor rock of 13-1# coal seam. Taking into account of the high gas emission, mine ventilation method use two diagonal wings ventilation, and excaves bottom gas drainage roadway before mining to relief gas pressure in advance.The design applies strip preparation against the first band of East One which divided into 14 districts totally, and conducted coal conveyance, ventilation, gangue conveyance and electricity designing.The design conducted coal mining technology design against the 13101 face. The coal seam average thickness of this working face is 4.0 m and the average dip is10°, the immediate roof is mud stone and the main roof is sand stone. The working face applies fully mechanized longwall full-height coal caving method, and uses double drum shearer cutting coal which cuts twice each working cycle. “Three-Eight“ working system has been used in this design and the depth-web is 0.8 m with 7working cycles per day, and the advance of a working cycle is 5.6m and the advance is 168 m per month.Main roadway makes use of belt conveyor to transport coal resource, and battery locomotive to be assistant transport. The main shaft uses double 12 t skips to lift coal with a balance hammer and the auxiliary shaft uses a twins narrow1.5 t four-car double-deck cage and a wide 1.5t four-car double-deck cage to lift material and personnel transportation.The monographic study entitled “Case Study and Research of Deep Soft Rock Pressure Observation“, gave the deformation and convergence law of soft rock roadway, which had significant guidance for practical mine production. The title of the translated academic paper is “ Detection of Gases and Collapses in Underground Mines using WSN “.Keywords:Pansan coal mine; double vertical shaft; band mode; full-height coal caving; two diagonal wings ventilation; soft rock roadway; pressure observation2012 年中国矿业大学本科生毕业设计3目 录一般设计部分1 矿区概述及井田地质特征 ...............................................................................................61.1 矿区概述 ................................................................................................................61.2 井田地质特征 ..........................................................................................................71.3 煤层特征 ................................................................................................................111.4 其它有益矿产 ........................................................................................................152 井田境界与储量 .............................................................................................................172.1 井田境界 ..............................................................................................................172.2 矿井工业储量 ......................................................................................................172.3 矿井可采储量 ........................................................................................................193 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 .................................................................223.1 矿井工作制度 .........................................................................................................223.2 矿井设计生产能力及服务年限 .............................................................................224 井田开拓 ...........................................................................................................................244.1 井田开拓的基本问题 .............................................................................................244.2 各方案粗略估算费用表 ......................................................................................284.3 矿井基本巷道 .........................................................................................................315 准备方式—— 采区巷道布置 ...........................................................................................425.1 煤层地质特征 ......................................................................................................425.2 采区巷道布置及生产系统 ..................................................................................435.3 采区车场及主要硐室 ..........................................................................................466 采煤方法 ...........................................................................................................................486.1 采煤工艺方式 .........................................................................................................486.2 13101 首采工作面回采巷道布置 .......................................................................597 井下运输 .......................................................................................................................657.1 概述 .........................................................................................................................657.2 采区运输设备选择 .................................................................................................667.3 大巷运输设备选择 .................................................................................................698 矿井提升 ...........................................................................................................................718.1 矿井提升概述 .........................................................................................................718.2 主副井提升 .............................................................................................................719 矿井通风 .........................................................................................................................769.1 矿井通风系统设计 ..............................................................................................769.2 矿井风量计算及风量分配 ..................................................................................829.3 计算矿井的通风阻力 ..........................................................................................889.4 选择矿井通风设备 ..............................................................................................919.5 防止特殊灾害的安全措施 ..................................................................................962012 年中国矿业大学本科生毕业设计410 设计矿井基本技术经济指标 .........................................................................................99参考文献 .....................................................................................................................100专题部分极松散“三软”煤层采场顶板控制技术研究 .....................................................................1021.1 问题的提出 ...........................................................................................................1021.2 国内外研究现状 ...................................................................................................1031.3 存在的问题 ...........................................................................................................1091.4 研究的主要内容 ...................................................................................................1091.5 研究的意义 ...........................................................................................................1102.1 2 煤层 2103 工作面概况 ...................................................................................1102.2 采煤工艺参数选择 ............................................................................................1102.3 采场顶板控制方案设计 .......................................................................................1142.4 采场支护设计 .......................................................................................................1172.5 采场顶板控制技术措施 .......................................................................................1253 结论与展望 .....................................................................................................................131参考文献 .............................................................................................................................132翻译部分井工矿中瓦斯和岩层垮落探测的 WSN 法应用 ..............................................................147Ⅰ介绍 .........................................................................................................................147Ⅱ 井工煤矿的安全影响因素 .................................................................................148Ⅲ 传感网络应用之一:定位 .................................................................................150Ⅳ 无线传感器的实现 .............................................................................................153Ⅴ 总结 .....................................................................................................................154致谢 .............................................................................................................................154致 谢 .................................................................................................................................1552012 年中国矿业大学本科生毕业设计5一般部分2012 年中国矿业大学本科生毕业设计61 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概述1.1.1 交通位置潘三矿位于淮南市西北部,距洞山约 34 公里,地处淮南凤台县城北约 15 公里,地理座标为东经 116°41′45″~116°48′45′,北纬 32°47′30″~32°52′30″,东起九线与潘一矿毗邻,西至十五线与丁集勘探区相接。井田交通方便,合阜铁路在矿区南缘通过,南行10km 可接淮河水运,每天定点班车凤台、合肥、蚌埠、南京、六安等地,市内有11、12、13、112 路公交车及招手车和出租车与各井田及市区相连。(见图 1.2.1)图 1.2.1 交通位置图1.1.2 地形、地貌本区为淮河流域的泥、黑河支流域,属淮河冲积平原,地形平坦,标高+19.50~+23.50 左右。淮河在淮南段,一般水位标高十 15 米;历史最高洪水位为十 25.63米(1954 午 7 月 29 日田家庵水文站观测)。堤面标高+27.07m。泥河系淮河左岸的支流,发源于凤台县朱集,自西北向东南方向穿过丁集、潘三、潘一、潘二四个井田,由淮南市尹家沟入淮,全长 60km,流域面积原为 710 km2,茨淮新河开挖以后减为 606km2。流域内一般地面高程为+19~ +24m,下游为开阔洼地,高程为 16m。雨季淮河水位上涨易成内涝。黑河位于井田北缘,由西北向东南流入淮河,河床宽 2-l0 米,系人工挖掘浇灌农2012 年中国矿业大学本科生毕业设计7田季节性水渠。1.1.3 矿区气候及地震本区为过渡型气候,以东南风为多,年降雨量最大 1423.3mm,最小 649.9mm,年均910.6mm,多集中在 7、8 月份;最高气温 41.4℃,最低气温-21.7℃,平均气温+15℃;最大冻土深度 0.30m,最大降雪量 0.39m。据有关资料,淮南地区地震活动强度不大,以轻度破坏和有感地震为主, 1917、1931、1937、1954、1976 年均有地震波及,震级在 3~6 级之间;据建筑抗震设计规程(GB50011-2001) ,本区地震设防烈度为 7 度,设计基本地震加速度值为 0.10g。1.1.4 河流及水体本区为淮河冲积平原,地势平坦,地面标高 19~23m ,西北高,东南低,平均坡降l:10000。淮河为流经本区的主要河流,在淮南段一般水位标高为 15m,最高水位可达25.93m(1954 年 7 月 21 日鲁台洪水水位),堤面标高 27.07m,可以防洪患。淮河平均流量正阳关以下 2000m3/s。矿区内有泥河自西北向东南流入淮河,近平行地层走向横贯本矿区,河床形态上游窄,下游宽,枯水期水位为 18m,最高水位可达 22.40m。本矿区新生界沉积物厚度大,矿区内地表水系对矿井充水无直接影响。只与新生界松散层上部含水层组有一定的水力联系。当雨季汛期时,淮河洪水水位高于泥河水位时,青年闸及尹家沟闸关闭,泥、黑河流域内洪水无法排出,形成关门淹,可能威胁矿井安全(如 1991 年的大汛期) 。一般丰水年内涝时间 30~45 天,较大洪水年漫滩时间长达 140天左右。1.2 井田地质特征1.2.1 井田地质构造本井田为新生界松散层覆盖的全隐蔽区,井田内发育一组向西倾伏的次一级褶曲,即董岗郢次级向斜及叶集次级背斜,两者轴向大致平行,近东西向,贯穿全井田与潘集背斜轴呈 15~20° 夹角相交。向西倾伏,倾伏角 3~5° 。经钻探揭露井田内地层有奥陶系、石炭系、二叠系、第三、四系地层,现分述如下:(1)奥陶系中下统(0 1+2 )钻探揭露厚度 108.88m,仅见顶部岩层,岩性为灰色、致密厚层状硅质灰岩、局部夹泥质条带。(2)石炭系上统太原组(C 3) 厚度 123m,假整合于奥陶系地层之上。由灰~深灰色灰岩,泥岩及细~中砂岩组成,其中含 12~13 层灰岩,夹 5~10 层不稳定薄煤层及炭质泥岩,该组地层化石丰富,产腕足类、珊瑚、海百合茎及蜓蝌化石。(3)二叠系(P)厚度 1074.37m,整合于石炭系太原组之上。自下而上分为山西组、上石盒子组、下2012 年中国矿业大学本科生毕业设计8石盒子组和石千峰组。现叙述如下:a. 山西组厚度约 79m。由灰黑色泥岩、灰色粉砂岩组成,下部含煤 1~3 层。井田内局部煤层受岩浆岩影响变为天然焦。产植物化石,如科达、芦木、斜羽叶、丽羊齿、蕉羊齿等。b. 下石盒+子组厚度 131.5m 左右,以灰、深灰色泥岩及细砂岩为主,夹灰白色细~中粒砂岩,含煤10~11 层,其中 8 煤较稳定,为主要可采煤层之一;4-1 煤下的铝土质泥岩发育良好,分布较稳定,为主要标志层之一,该煤层组局部受岩浆岩侵入使部分煤层变成了天然焦,含丰富植物化石。c. 上石盒子组:厚度 544.5m 左右,以灰~深灰色泥岩、砂质泥岩为主,次为浅灰~灰白、灰绿色砂岩。含煤 17~27 层,其中可采及局部可采煤层 5 层,富含植物化石。d. 石千峰组:井田内已揭露的最大厚度为 319.37m。主要由紫红、褐红、褐黄、浅灰~深灰、灰绿等杂色砂质泥岩,花斑状砂质泥岩、含砾中粗砂岩、泥质砂岩等组成,分选及磨园度均较差,中上部有较单一的石英砂岩薄层,层理不清,该组不含煤,下部偶见炭质泥岩。(4)新生界(KZ)该区新生界地层与下伏古生界地层呈不整合接触,厚度为 186.54~483.55m ,平均厚度为 378.93m 可分为上第三系和第四系两部分。 上第三系(N)a.上第三系中新统下段(N 1 1)厚 0~99.05m,平均 57.65m,岩性以含泥砂砾层为主,砾石为石英岩、石英砂岩、岩浆岩、偶见灰岩砾,局部夹有少量砂质粘土。结构疏松。属残坡积相沉积,与下伏地层呈不整合接触。b.上第三系中新统上段(N 2 1)厚 0~101.05m,平均厚 66.75 m,以浅灰绿夹棕黄色粘土为主,间夹粉、细砂 1~3层,局部砂层较厚,但其砂层含泥质较高。属河湖相沉积全区分布稳定,只在南部十二线以南部分钻孔缺失。c.上第三系上新统( N2)厚 67.68~190.40 m,平均 133.04 m,岩性以浅灰绿色中砂为主。其次为细砂及粗砂,局部夹由钙质胶结成砂岩盘,质坚硬。结构疏松~松散。夹砂质粘土或粘土 3~5 层,局部粘土层较厚。属河湖相沉积全区分布稳定。断层:(1)F1 逆断层:走向 NWW,倾向 SW,倾角 40~60° ,落差 0~80m,延展长度5.0km(2)F2 正断层:断层走向 EW,倾向 S,倾角 40~65°,落差 0~90m ,延展长度3.0km2012 年中国矿业大学本科生毕业设计92012 年中国矿业大学本科生毕业设计10表 3.1.1 区域地层简表界 系 统 组 厚度(m) 主 要 岩 性全新统第四系更新统 40~700 浅黄、灰黄色粘土夹砂层。上新统上中新统 0~1528 灰绿色、浅棕黄色,固结粘土夹砂层。渐新统新生界第三系 下 始新统 0~2000 浅灰色、棕褐色砂泥岩及其互层,夹砂砾岩。上 统 >647 紫红色粉、细砂岩,砂砾岩。白垩系下 统 1844 棕红色泥岩、粉砂岩,细~中粒砂岩。侏罗系 上 统 >637 凝灰质砂砾岩,凝灰岩和安山岩。中生界三迭系 下 统 316~>446紫红色砂、泥岩。石千峰组 114~400 紫红、灰绿、杂色泥岩,细~粗砂岩,夹石英砂岩、砂砾岩。上 统 上石盒子组 316~566深灰色泥岩,灰绿色、浅灰色砂岩,底含石英砂岩,含煤层。下石盒子组 106~265 灰色砂泥岩及其互层,底含粗砂岩,含煤层。二迭系下 统山西组 47~119 上部细至粗砂岩,下部深灰色泥岩,含煤层。上 统 太原组 102~148 灰岩为主,夹泥岩和砂岩,含薄煤层。石炭系中 统 本溪组 0~10 主要为浅灰绿色铝铁质泥岩及泥岩,含较多黄铁矿奥陶系 中下统 400 中厚层白云岩,白云质灰岩,夹灰岩。土坝组 170~220 白云岩,硅质结核白云岩,产 Helei0nellasp.化石。上 统固山组 9~78 白云岩,竹叶状灰岩,鲕状灰岩。张夏组 146 鲕状灰岩,白云岩。产 Dameselluasp.化石。徐庄组 190 棕黄色砂岩,夹页岩及石灰岩。 产 Manchuriellasp.化石。中 统毛庄组 152 砾状灰岩,鲕状灰岩,页岩。馒头组 215 紫色页岩夹灰岩。产 Redlichasp.化石。猴家山组 100~150 鲕状灰岩、白云岩、砂灰岩、孔洞灰岩。古生界 寒武系下 统凤台组 10~100 页岩、砾岩。
    展开阅读全文
    1
      金牌文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
    0条评论

    还可以输入200字符

    暂无评论,赶快抢占沙发吧。

    关于本文
    本文标题:极松散“三软”煤层采场顶板控制技术研究.rar
    链接地址:http://www.gold-doc.com/p-105503.html
    关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
    copyright@ 2014-2018 金牌文库网站版权所有
    经营许可证编号:浙ICP备15046084号-3
    收起
    展开