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高瓦斯矿井瓦斯抽放系统研究.rar

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    编号:20180910134553588    类型:共享资源    大小:5.61MB    格式:RAR    上传时间:2018-09-10
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    瓦斯 矿井 系统 研究
    资源描述:
    中 国 矿 业 大 学 本科生毕业设 计 姓 名: 李智通 学 号 : 01080175 学 院: 矿 业 工 程 学 院 专 业: 采 矿 工 程 设计题目: 涡北煤矿 1.80Mt/a 新井设计 专 题: 高瓦斯矿井瓦斯抽放系统研究 指导教师: 李桂臣 职 称: 副教授 2012 年 06 月 徐州 中国矿业大学毕业设计任务书 学院 矿业工程 专业年级 采矿工程 2008 级 学生姓名 李智通 任 务 下 达 日 期 : 2012 年 1 月 8 日 毕业设计日期: 2012 年 3 月 12 日 至 2012 年 6 月 8 日 毕业设计题目: 涡北煤矿 1.80Mt/a 新井设计 毕业设计专题题目: 高瓦斯矿井瓦斯抽放系统研究 毕业设计主要内容和要求: 以实习矿井 涡北 煤矿条件为基础,完成 涡北 煤矿 1.80Mt/a 新井设计。主要内容包括:矿井概况、矿井工作制度及设计生产能力、井田开拓、 首采区设计、采煤方法、矿井通风系统、矿井运输提升等。 结合煤矿生产前沿及矿井设计情况,撰写一篇关于 高瓦斯矿井瓦斯抽放系统研究 的专题论文。 完成与采矿有关的科技论文翻译一篇,题目为 “Analytical models for rock bolts”,论文 3763 字符。 院长签字: 指导教师签字: 中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书 指导教师评语 (①基础理论及基本技能的掌握; ② 独立解决实际问题的能力;③ 研究内容的 理论依据和技术方法;④取得的主要成果及创 新点;⑤ 工作态度 及工作量;⑥总体评价及建议成绩;⑦存在问题; ⑧ 是否同意答辩等): 成 绩: 指导教师签字: 年 月 日 中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书 评阅教师评语 ( ①选题的意义; ② 基础理论及基本技能的掌握;③综合运用所学知识解决实际问题的能力;③工作量的大小;④取得的主要成果及创新点;⑤写作的规范程度;⑥总体评 价及建议成绩;⑦存在问题; ⑧ 是否同意答辩等 ): 成 绩: 评阅教师签字: 年 月 日 中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩 答 辩 情 况 提 出 问 题 回 答 问 题 正 确 基本 正确 有一般性错误 有原则性错误 没有 回答 答辩委员会评语及 建议成绩: 答辩委员会主任签字: 年 月 日 学院领导小组综合评定成绩: 学院领导小组负责人: 年 月 日 摘 要 本设计包括三个部分:一般 设计 部分、专题 设计 部分和翻译部分。 一般部分为 涡北煤 矿 1.8 Mt/a 的新井设计。 涡北 煤矿位于 安徽省涡阳 境内,交通十分便利。井田 走向( 南北 )长平均约 6 km,倾向( 东西 )长平均约 3.2km,井田水平面积为19 km2。主采煤层 两 层,即 81、 82 号煤层,平均倾角 23°, 平均 厚 度分别为 3.96 m 和 8.70m。井田工业储量为 233.60 Mt,可采储量 126.60Mt,矿井服务年限为 50.24 a。井田地质条件简单。表土层平均厚度 32 m;矿井正常涌水量为 420 m3/h,最大涌水量为 860 m3/h;煤层硬度系数 f=2~3,煤质牌号为 JM;矿井绝对瓦斯涌出量为 7.50m3/min,属低瓦斯矿井;煤层 无 自燃发火倾向,煤 尘 具有爆炸危险 性 。 根据井田地质条件,提出四个技术上可行开拓方案。方案一:立井两水平开采, 暗斜井 延深 ,一水平设在 -700 m,二水平设在 -1000m;方案二:立井两水平开采, 立 井延深 ,一、二水平分别设在 -700 m 和 -1000m;方案三:立井 三 水平开采, 立 井延伸 ,分别设在 -600 m、 -800m 和 -1000m;方案四:立井 三 水平开采, 暗斜井 延伸 ,分别设在 -600 m、 -800m 和-1000m。通过技术经济比较,最终确定方案 一 为最优方案。将主采煤层划分为两个水平,一水平标高 -700 m,二水平标高 -1000m。 设计首采区采用 采 区准备方式,工作面长度 220 m,采用一次采全高采煤法 ,全部跨落法处理采空区 。矿井采用 “ 四六 ” 制作业, 三 班生产,一班检修。 生产班每班 2 个循环,日进 6 个循环,循环进尺 0.6 m,日产量 4233.66 t。 大巷采用带式输送机运煤,辅助运输采用 架线式电机车牵引 1.5 t 固定箱式 小 矿车。主井装备 两套 20t 异卸载多绳摩擦式双箕斗 提煤,副井装备 两套 1.5t 双层 宽 罐笼带平衡锤担负辅助运输任务。矿井采用中央并列式通风 。 通风容易时期矿井总需风量 6673.8 m3/min,矿井通风总阻力 996.2Pa,风阻 0.061N·s2/m8,等积孔 4.80 m2,矿井通风容易。 矿井 通风困难时期矿井总风量 6673.8 m3/min,矿井通风总阻力 2799.77 Pa,风阻 0.172 N·s2/m8,等积孔 2.86m2,矿井通风 中等困难 。设计矿井的 工作面 吨煤成本 32 元 /t。 专题部分题目是 高瓦斯矿井瓦斯抽放系统研究 。 翻译部分是一篇关于 锚杆的分析模型 的论文,英文原文题目为: Analytical models for rock bolts。 关键词: 立井;大采高; 双 巷掘进 ;中央并列 式ABSTRACT This design can be divided into three sections: general design, monographic study and translation of an academic paper. The general design is about a 1.8 Mt/a new underground mine design of Guobei coal mine. Guobei coal mine lies in Guoyang, Anhui province. The traffic is very convenient. It’s about6 km on the strike and 3.2 km on the dip, with the 19 km2 total horizontal area. The minable coal seam of this mine is 81 and 82 with an average thickness of 3.96 m and 8.70m. The average dip is 23°. The proved reserves of this coal mine are 233.60 Mt and the minable reserves are 126.60 Mt, with a mine life of 50.24 a. The geological condition of the mine is relatively simple. The normal mine inflow is 420m3/h and the maximum mine inflow is 860 m3/h. It is bituminous coal with low mine gas emission rate and no coal spontaneous combustion tendency, and it’s a coal seam liable to explosion. Based on the geological condition of the mine, I bring forward four available project in technology. The first is vertical shaft development with two mining levels and the extension of inclined shaft from -700m to -1000 m; thr second is vertical shaft development with two mining levels and the extension of vertical shaft from -700m to -1000 m; the third is vertical shaft development with three mining levels(-600m、 -800m、 -1000m) and the extension of inclined shaft; the last is vertical shaft development with three mining levels(-600m、 -800m、 -1000m) and the extension of vertical shaft. The first project is the best comparing with other three project in technology and economy. The first level is at -700 m, and the second level is at -1000 m. Designed first mining district makes use of the method of preparation in mining area, the length of working face is 220 m, which uses fully-mechanized coal mining technology, and fully caving method to deal with goaf. The working system is “four-sixt”,with three teams mining, and the other overhauling. Every mining team makes three working cycle, with six working cycle everyday. Advance of working cycle is 0.6 m, and quantity of 4233.66 ton coal is makedeveryday. Main roadway makes use of belt conveyor to transport coal resource, and mine car to be assistant transport. Main shaft makes use of skip to transport coal resource, when subsidiary shaft makes use of cage to be assistant transport. In the prophase of mining the mine makes use of centralized ventilation method,when in the evening of mining the mine makes use of areas ventilation method. At the easy time of mine ventilation, the total air quantity is 6673.8 m3 per minute, the total mine ventilation resistance is 996.2 Pa, the coefficient of resistance is 0.061 N·s2/m8, equivalent orifice is 4.80 m2. At the difficult time of mine ventilation, the total air quantity is about 6673.8 m3 per minute, the total mine ventilation resistance is 2799.77 Pa, the coefficient of resistance is 0.172 N·s2/m8, equivalent orifice is 2.86 m2. The cost of the designed mine face is 32 yuan per ton. The monographic study is High-gas coal mine gas drainage system. The translated academic paper is about Analytical models for rock bolts. Keywords: shaft ; large mining height ; double thunnel drivage ; centralized juxtapose ventilation.目 录 一般设计部分 1 井田概况及地质特征 ....................................................................................................... 1 1.1.井田概况 ................................................................................................................... 1 1.1.1.交通位置 ............................................................................................................ 1 1.1.2.地貌水系 ............................................................................................................ 1 1.1.3.气 象 ................................................................................................................. 1 1.1.4.地 震 ................................................................................................................. 1 1.1.5.矿区内工农业生产、建筑材料等概况 ............................................................... 1 1.1.6.区域电源 ............................................................................................................ 2 1.1.7.水源 ................................................................................................................... 2 1.2. 地质特征 ................................................................................................................................. 3 1.2.1.地质构造 ............................................................................................................ 3 1.2.2.煤层与煤质 ........................................................................................................ 5 1.2.3.其它开采技术条件 ............................................................................................. 5 2 井田境界和储量 .................................................................................................................... 10 2.1. 井田境界 ............................................................................................................... 10 2.2. 矿井工业储量 ....................................................................................................... 10 2.2.1.勘查方法、勘查类型及勘查工作布置原则 ..................................................... 10 2.2.2.储量计算原则 .................................................................................................. 10 2.2.3.储量计算 .......................................................................................................... 11 2.3. 可采储量 ............................................................................................................. 13 3 矿井设计生产能力及服 务年限 ............................................................................................. 15 3.1. 矿井工作制度 ...................................................................................................... 15 3.2. 矿井设计生产能力及服务年限 ............................................................................. 15 3.2.1. 确定依据 ...................................................................................................... 15 3.2.2. 矿井设计生产能力 ....................................................................................... 15 3.2.3. 矿井服务年限 .............................................................................................. 15 4 井田开拓 ................................................................................................................................ 17 4.1. 井田开拓的基本问题 ........................................................................................... 17 4.1.1. 确定井筒形式、数目、位置及坐标 .............................................................................. 17 4.1.2. 工业场地的位置 ........................................................................................... 19 4.1.3. 开采水平的确定及采盘区的划分 ................................................................ 19 4.1.4. 主要开拓巷道 .............................................................................................. 19 4.1.5. 方案比较 ...................................................................................................... 19 4.2. 矿井基本巷道 ............................................................................................................. 24 4.2.1. 井筒 ...................................................................................................................... 24 4.2.2. 井底车场及硐室 .................................................................................................. 28 4.2.3. 主要开拓巷道 ...................................................................................................... 29 5 准备方式 —— 采区巷道布置 ................................................................................................. 33 5.1. 煤层地质特征 ............................................................................................................. 33 5.1.1. 采区位置 .............................................................................................................. 33 5.1.2. 采区煤层特征 ...................................................................................................... 33 5.1.3. 煤层顶底板岩石构造情况 ................................................................................. 33 5.1.4. 水文地 质 .............................................................................................................. 33 5.1.5. 地质构造 .............................................................................................................. 33 5.2. 采区巷道布置及生产系统 .......................................................................................... 33 5.2.1. 采区准备方式的确定 .......................................................................................... 33 5.2.2. 采区巷道布置 ...................................................................................................... 34 5.2.3. 采区生产系统 ...................................................................................................... 35 5.2.4. 采区内巷道掘进方法 .......................................................................................... 36 5.2.5. 采区生产能力及采出率 ..................................................................................... 36 5.3. 采区车场选型设计 ...................................................................................................... 37 6 采煤方法 ................................................................................................................................ 38 6.1. 采煤工艺方式 ............................................................................................................. 38 6.1.1. 采区煤层特征及地质条件 ................................................................................. 38 6.1.2. 确定采煤工艺方式 .............................................................................................. 38 6.1.3. 回采工作面参数 .................................................................................................. 38 6.1.4. 回采工作面破煤、装煤方式 ............................................................................. 39 6.1.5. 回采工作面支护方式 .......................................................................................... 40 6.1.6. 端头支护及超前支护方式 ................................................................................. 42 6.1.7. 各工艺过程注意事项 .......................................................................................... 43 6.1.8. 回采工作面正规循环作业 ................................................................................. 44 6.2. 回采巷道布置 ............................................................................................................. 46 6.2.1. 回采巷道布置方式 .............................................................................................. 46 6.2.2. 回采巷道参数 ...................................................................................................... 46 7 井下运输 ........................................................................................................................................................ 48 7.1. 概述 .....................................................................................................................................................48 7.1.1. 矿井设计生产能力及工作制度 ......................................................................... 48 7.1.2. 煤层 及煤质 .......................................................................................................... 48 7.1.3. 运输距离和货载量 .............................................................................................. 48
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