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浅析巷道掘进防尘技术.rar

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    编号:20180910091950181    类型:共享资源    大小:1.73MB    格式:RAR    上传时间:2018-09-10
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    浅析 巷道 掘进 防尘 技术
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    目录一般部分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 井田境界和储量 ...............................................................................................................162.1 井田境界 .................................................................................................................162.2 井田地质勘探 .........................................................................................................162.3 矿井地质储量 .........................................................................................................172.4 矿井可采储量 ........................................................................................................183 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 矿井基本巷道 .........................................................................................................385 准备方式—— 带区巷道布置 ...........................................................................................485.1 煤层地质特征 .........................................................................................................485.2 盘区巷道布置及生产系统 .....................................................................................495.3 盘区车场选型设计 .................................................................................................535.4 巷道掘进 .................................................................................................................536 采煤方法 ...........................................................................................................................556.1 采煤工艺方式 ........................................................................................................556.2 回采巷道布置 .........................................................................................................677 井下运输 ...........................................................................................................................717.1 概述 .........................................................................................................................717.2 煤炭运输方式和设备的选择 .................................................................................717.3 辅助运输方式和设备选择 .....................................................................................748 矿井提升 ...........................................................................................................................768.1 矿井提升概述 .........................................................................................................768.2 主副井提升 .............................................................................................................769 矿井通风与安全 ...............................................................................................................789.1 矿井概况、开拓方式及开采方法 .........................................................................789.2 矿井通风系统的确定 .............................................................................................789.3 矿井风量计算 .........................................................................................................819.4 矿井通风总阻力计算 .............................................................................................859.5 选择矿井通风设备 .................................................................................................909.6 防止特殊灾害的安全措施 .....................................................................................93专题部分10 设计矿井基本技术经济指标 .........................................................................................95参考文献 .........................................................................................................................96浅析巷道掘进防尘技术 .......................................................................................................971 引言 ...................................................................................................................................972 矿尘的来源与危害 ...........................................................................................................972.1 概述 ........................................................................................................................972.2 矿尘的危害 ............................................................................................................972.3 各国煤矿粉尘浓度的国家标准 ..........................................................................1002.4 掘进工作面粉尘的来源 ......................................................................................1013 国内外防尘技术介绍 .....................................................................................................1023.1 风流防尘技术 ......................................................................................................1023.2 气幕控尘技术原理 ..............................................................................................1033.3 高压喷雾洒水除尘技术 ......................................................................................1043.4 超声波雾化水雾除尘技术 ..................................................................................1143.5 卷吸控尘式喷雾降尘技术 ..................................................................................1183.6 水炮泥降尘技术 ..................................................................................................1213.7 泡沫降尘技术 ......................................................................................................1223.8 煤层注水在煤巷掘进中的应用 ..........................................................................1233.9 涡流控尘技术 ......................................................................................................1253.10 负压二次降尘 ....................................................................................................1264 结论 .................................................................................................................................127参考文献: .....................................................................................................................128翻译部分英文原文 .............................................................................................................................129ROTARY DRILLING HOLES IN COALBEDS FOR DEGASIFICATION..............129ABSTRACT ................................................................................................................129INTRODUCTION .......................................................................................................129ACKNOWLEDGMENTS ...........................................................................................130DRILLING HARDWARE ..........................................................................................130Hole Surveying ............................................................................................................130Drilling Parameters......................................................................................................131Drilling Procedures......................................................................................................131Human Factors.............................................................................................................131Azimuthal Control .......................................................................................................132Methane Control ..........................................................................................................132Conclusions .................................................................................................................132中文译文 .............................................................................................................................134煤层钻孔减压 .....................................................................................................................134概述 .............................................................................................................................134致谢 .............................................................................................................................134钻探设备 .....................................................................................................................135钻头 .............................................................................................................................135钻孔轨迹控制 .............................................................................................................135开口测量 .....................................................................................................................135钻进参数 .....................................................................................................................135钻进步骤 .....................................................................................................................136人为因素 .....................................................................................................................136方位角的控制 .............................................................................................................136甲烷控制 .....................................................................................................................136结论 .............................................................................................................................137致谢 .....................................................................................................................................137一般部分中国矿业大学 2012 届本科生毕业设计 第 1 页1 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概述1.1.1 井田位置、范围和交通位置凉水井井田位于陕西省榆林市神木县境内,地处榆神矿区东部,行政区划隶属神木县西沟乡、马家塔乡及瑶镇管辖。西(安)—包(头)铁路和榆神府二级公路( 204 省道)均从井田南侧通过,新建的榆神高速公路并行 S204 省道北侧紧邻井田南部边界通过。矿井北至神木县城 16km、大柳塔镇 40km、包头 304km,东经神木到府谷 90km,南距榆林市 94km、西安市 770km。交通十分方便。矿井交通位置见图 1-1。图 1-1 矿井交通位置图36°109° 10° 1° 12° 13°637°38°39°40°37°38°39°40°109° 10° 12° 13°1°三三 三三 三 三三三三三三三三三三 三三三三三三三三 三三三 三三三三三三三三三三三 三 三三三三三 三三三三三三三三三三三三 三三三三三210三210三 210三109三 109三204三304三三210三中国矿业大学 2012 届本科生毕业设计 第 2 页1.1.2 地形地貌矿井位于陕北黄土高原北部与毛乌素沙漠南缘的接壤地带,东部为黄土梁峁沟谷地貌,西部为波状沙丘地貌,矿井南部、北部黄土冲沟发育,梁峁区及沙丘区植被覆盖较好,植被品种主要以沙柳、沙蒿、柠条、沙打旺等。地势总体呈西高东低、中部高南北低的特点,最高处位于西部东小阿包,标高 1326.40m,最低处位于东南角碱房沟一带,标高1100.00m 左右,最大高差 226.40m,一般标高 1220.00m 左右。1.1.3 河流及水系本区属黄河一级支流窟野河流域。西部边界大致为窟野河与秃尾河之分水岭。北部的麻家塔沟流和南部的西沟沟流为窟野河一级支流,均为长年性流水,受区内东西向分水岭制约,两沟分别于神木县城北、南两地注入窟野河内,据长观资料,麻家塔沟流量一般为 528.75L/S,西沟流量一般为 256.80L/S。井田内其它沟流均属季节性,流量随季节变化明显。1.1.4 矿区气象地震据神木气象站观测资料知本井田地处西北内陆,受极地大陆冷气团影响时间较长,受海洋暖气团影响时间较短,为典型中温带半干旱大陆性气候,冬季寒冷,夏季炎热,昼夜温差悬殊。当年 11 月至次年 3 月为冰冻期,冻土最大深度 146cm;最大积雪厚度12cm;元月初至 5 月初为季风期,多为西北风,多年平均风速 2.5m/s,最大风速 25m/s,年平均气温 8.4℃,极端最高气温 38.9℃,极端最低气温 _ 28.5℃,年平均降雨量436.7mm,且多集中于 7、8、9 三个月,约占全年总量的 68%;年平均蒸发量1907.2~2122.7mm,是降雨量的 4~5 倍,多年平均气压 910 毫巴。根据国家地震局和建设部 1990 年颁发的《中国地震烈度区划图》规定,区内地震烈度为Ⅵ度。据史料记载,除公元 1448 年和 1621 年在府谷、榆林、横山发生过 5 级地震外,在本区再未地震发生过 4 级以上地震。1996 年 5 月 3 日,距本井田 350km 的包头发生的 6.4 级地震本井田也仅有震感而已。本井田地壳活动相对微弱,基本烈度为Ⅵ度, 1.1.5 矿区水源、电源、劳动力及建材来源矿井工业场地地面生产生活用水水源取自锦界水厂,永久水源为锦界水厂,其上级水源为瑶镇水库的蓄水,目前由锦界水厂向矿井工业场地日用消防水池供水的输水管道(D159×6,L=12.3km)已经投用。陕西榆林供电局已在锦界建成锦界一变、二变两座 110/35/10kV,分别安装2×31.5+63.0MVA 及 3×63.0MVA 的主变压器。另外,陕西省电力公司也在锦界建有一座 110kV 变电站,主变容量现为一台 20MVA 主变;后期为 2×50.0MVA。矿区位于陕北人口稠密区,劳动力资源相对丰富。土产建筑材料砖、瓦、石子和料石均可就地供应,钢材、木材和水泥等物资可经公路及铁路直接运至矿井工业广场。1.2 井田地质特征1.2.1 井田勘探程度2003 年 5~8 月,陕西省煤田地质局 194 队、物测队在进行陕北侏罗纪煤田榆神矿区凉水井勘探区详查时,在井田内施工钻孔 10 个,完成钻探工程量 2094.79m;地球物理测井完成 2023.50 实测米;抽水试验 1 层次;同时进行了 1:25000 地质、水文地质填图及环境地质调查;采集各类样品 194 件;地震施工测线 6 条,长 37.32Km,计 2037 个合格中国矿业大学 2012 届本科生毕业设计 第 3 页物理点;磁法施工测线 44 条,长 78.36Km,计 4183 个合格物理点。工程质量优良,获得了各项可靠地质成果。陕西省煤田地质局 194 队 2004 年 2 月提交的《陕西省陕北侏罗纪煤田榆神矿区凉水井井田勘探地质报告》基本查清了井田地层及构造,获得了较为可靠的资源储量。1.2.2 井田煤系地层概述榆神矿区位于陕西省榆林市神木县西部,地层区划属华北地层区鄂尔多斯盆地分区,井田基本被第四系覆盖, 。根据地质填图成果及钻孔揭露,地层由老至新依次为:三迭系上统永坪组(T 3y),侏罗系中统延安组 (J2y)、直罗组 (J2z),第三系上新统保德组(N 2b)、第四系中更新统离石组(Q 2L)、上更新统萨拉乌苏组(Q 3S)、全新统风积沙(Q 4eol)及冲积层(Q 4al)。 地层特征自老至新分述如下:1、三迭系上统永坪组(T 3y)该套地层是陕北侏罗纪煤田含煤地层的沉积基底,区内未出露,其岩性为一套巨厚层状浅灰绿色、灰绿色细-- 中粒长石、石英砂岩,含大量云母及绿泥石,成分以石英、长石为主,分选性及磨园度中等,泥质或泥钙质胶结,具交错层理和水平层理,局部含石英砾、灰绿色泥质包体、煤屑及黄铁矿结核。2、侏罗系中统延安组(J 2y) 为本井田的含煤地层,全区分布,在井田南部的四卜树沟、梁家湾沟,北部的石板台、山榆树圪崂、梁家沟,东部的碱房沟等沟谷中有出露,按含煤性、沉积旋迴自下而上分为五段(见图 2-1-1)。该套地层由于受沉积后期冲刷及剥蚀,第五段缺失,第四段仅井田西南缘残存,第三段井田西部保存完整,东部大范围内保存不全,第二段井田东部局部地段亦有剥蚀现象,第一段全井田分布。全组地层一般厚度 77.97(L1)--180.10m(P120),平均 142.68m,总体趋势是井田中部 LK6 号钻孔一带及西部较厚,厚度大于 150m,Ⅰ--Ⅰ勘探线东部变薄,厚度 100m 左右。与下伏三迭系上统永坪组呈平行不整合接触。分述如下:1)延安组第一段(J 2Y1)本段自延安组底部至 5-2 号煤层顶面,分为 2 个沉积旋回,分别含 5-3、5 -2 号煤层。第一旋回岩性以灰白色中粒砂岩为主,灰色粉细砂岩次之;局部以灰色粉砂岩为主,夹薄层泥岩或薄煤层,具平行层理、波状层理及水平层理;常见植物化石;顶部为 5-3 号煤层。该旋回向东岩性逐渐变细,厚度变薄甚至尖灭。第二旋回中下部岩性以厚层状灰白色、灰色中—粗粒砂岩为主,局部为细—中粒砂岩,具平行层理;上部为灰色粉砂岩、细粒砂岩,具水平层理及波状层理,常见植物化石;顶部为 5-2 号煤层。本段厚 13.77--55.40m,平均厚度 34.50m。2)延安组第二段(J 2Y2) 本段自 5-2 煤层顶面至 4-2 煤层顶面,分为 3 个沉积旋回,分别含 4-4、4 -3、4 -2 号煤层。各旋回下部岩性主要以灰白色、灰色细粒砂岩为主,上部为细粒砂岩和厚层状灰色粉砂岩,夹薄层灰黑色泥岩,具水平层理及微波状层理,含植物化石及碎片,顶部分别为 4-4、 4-3、 4-2 煤层。本段厚 59.71--83.39m,平均厚度 67.62m。3)延安组第三段(J 2Y3) 中国矿业大学 2012 届本科生毕业设计 第 4 页本段自 4-2 煤层顶面至 3-1 煤层顶面,划分为 1 个沉积旋回。下部岩性为一套巨厚层状灰色中粒砂岩,泥质胶结,不显层理,上部以深灰色粉砂岩、细粒砂岩、泥岩为主,夹薄煤层,具波状层理,泥岩中含植物化石。由于受后期剥蚀,仅井田西缘该段顶部保存 3 号煤层。本段厚 9.27--57.45m,平均厚度 36.68m。4)延安组第四段(J 2Y4) 本段自 3-1 煤层顶面至 2-2 煤层顶面,含 2 号煤组。因受后期剥蚀,本井田内基本全区缺失,亦未见 2 号煤层,该段在 K3--K3ˊ勘探线以西局部有残存,残存厚度 6.90-37.71m。岩性下部主要以灰色粉砂岩、细粒砂岩、泥岩为主,上部以厚层状灰白色细粒砂岩,中粒砂岩为主。发育微波状层理及水平层理。图 2-1-1 延安组地层划分图3、侏罗系中统直罗组(J 2z)除井田西部边缘一带仅存 9.50--12.25m 的中-粗粒砂岩外,全区均被剥蚀,与下伏延中国矿业大学 2012 届本科生毕业设计 第 5 页安组呈平行不整合接触。岩性以巨厚层状黄灰、黄绿色、局部紫杂色中-粗粒长石砂岩,分选性中等,滚园度以次棱角状为主,钙质胶结,不显层理。4、新近系上新统保德组(N 2b)出露于北部孟家石庙、黄家庙、山榆树屹崂、上榆树峁及碱房沟一带,地表最大出露厚度 54.06m,据钻孔揭露,其厚度 2.90-74.50m,平均厚度 31.61m。岩性主要为浅红色、棕红色粘土及亚粘土,含不规则的钙质结核,呈层状分布。局部地段底部为 10-30cm 厚的砾石层,砾石成份多为石英砂岩、砾岩等,钙质胶结,坚硬致密。本组地层因含动物骨骼化石而称为“三趾马粘土” 。与下伏侏罗系中统直罗组呈不整合接触。5、第四系中更新统离石组(Q 2L)区内广泛分布,主要出露于井田中、东部,地表最大出露厚度 34.78m, ,据钻孔揭露,厚度 0-60.00m,平均厚度 26.43m。岩性以灰黄色、棕黄色亚粘土、亚沙土为主,其中夹多层古土壤层,含分散状钙质结核,砾径一般 3-5cm,最大 10cm,发育垂直裂隙。与下伏地层呈不整合接触。6、第四系上更新统萨拉乌苏组(Q 3S)井田内局部分布,主要出露于响水河、凸扫沟、海子沟一带。据填图资料,厚度一般 8-10m,最大 18m;据钻孔揭露,厚度 0-18.60m,平均厚度 8.56 m。岩性主要由灰黄色、灰绿色、灰褐色及灰黑色粉沙、细沙、中沙组成,夹亚沙土、亚粘土和泥炭层。局部底部含有豆状钙质结核。与下伏地层呈不整合接触。7、第四系全新统风积层(Q 4eol)及冲积层(Q 4al)。冲积层:主要分布于沟谷中,岩性以灰黄色、灰褐色细沙、粉沙、亚沙土和亚粘土为主,含少量腐植土,底部多数含有砾石层,砾石直径 3-4cm,分选性、滚园度均差,一般厚度 1.5-5.0m 左右。与下伏地层呈不整合接触。风积沙层:广泛分布于本井田西部,以固定沙丘、半固定沙丘形式覆盖于其它地层之上。岩性主要为浅黄色、褐黄色细沙、粉沙,质地均一,分选性好,磨园度较差,厚度 0-30.76m,平均
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