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膏体充填开采原理与技术.rar

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    编号:20180910134553234    类型:共享资源    大小:2.24MB    格式:RAR    上传时间:2018-09-10
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    金币
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    充填 开采 原理 技术
    资源描述:
    目 录一般部分 .........................................................11 矿区概述及井田地质特征 .........................................21.1 矿区概述 ......................................................21.1.1 矿区地理位置 21.1.2 矿区气候条件 21.1.3 矿区的水文情况 21.2 井田地质特征 ..................................................21.2.1 煤系地层 31.2.2 水文地质特征 51.3 煤层特征 ......................................................51.3.1 可采煤层 51.3.2 煤的特征 51.3.3 其它有益矿产 51.3.4 瓦斯,煤尘及自燃 52 井田境界与储量 .................................................52.1 井田境界 ......................................................52.2 矿井储量计算 ..................................................52.2.1 构造类型 52.2.2 矿井工业储量 52.2.3 矿井可采储量 52.2.4 工业广场煤柱 53 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 ...........................53.1 矿井工作制度 ..................................................53.2 矿井设计生产能力及服务年限 ....................................54 井田开拓 .......................................................54.1 井田开拓的基本问题 ............................................54.1.2 井筒形式、数目的确定 54.1.3 工业场地的位置 54.1.4 开采水平的确定 54.1.5 矿井开拓方案比较 54.2 矿井基本巷道 .................................................54.2.1 井筒 54.2.3 主要开拓巷道 55 准备方式—— 带区巷道布置 .......................................55.1 煤层地质特征 ..................................................55.1.1 带区位置 55.1.2 带区煤层特征 55.1.3 煤层顶底板岩石构造情况 55.1.4 水文地质 55.1.5 地质构造 55.1.6 地表情况 55.2 带区巷道布置及生产系统 .......................................55.2.1 带区准备方式的确定 55.2.2 带区巷道布置 55.2.3 带区生产系统 55.2.4 带区内巷道掘进方法 55.2.5 带区生产能力及采出率 55.3 带区车场选型设计 ..............................................56 采煤方法 .......................................................56.1 采煤工艺方式 .................................................56.1.1 采煤方法的选择 56.1.2 回采工作面长度的确定 56.1.5 各工艺过程注意事项 56.1.6 工作面端头支护和超前支护 56.2 回采巷道布置 ..................................................56.2.1 回采巷道布置方式 56.2.2 回采巷道参数 57 井下运输 .......................................................57.1 概述 ..........................................................57.1.1 矿井设计生产能力及工作制度 57.1.2 煤层及煤质 57.2 带区运输设备选择 ..............................................57.2.1 设备选型原则: 57.2.2 带区运输设备选型及能力验算 57.3 大巷运输设备选择 ..............................................57.3.1 主运输大巷设备选择 57.3.2 辅助运输大巷设备选择 58 矿井提升 .......................................................58.1 矿井提升概述 ..................................................58.2 主副井提升 ....................................................58.2.1 主井提升 58.2.2 副井提升设备选型 59 矿井通风及安全 .................................................59.1 矿井地质、开拓、开采概况 ......................................59.1.1 矿井地质概况 59.1.2 开拓方式 59.1.3 开采方法 59.1.4 变电所、充电硐室、火药库` 59.1.5 工作制、人数 59.2 矿井通风系统的确定 ............................................59.2.1 矿井通风系统的基本要求 59.2.2 矿井通风方式的选择 59.2.4 带区通风系统的要求 59.2.5 带区通风方式的确定 59.3 矿井风量计算 ..................................................59.3.1 通风容易时期和通风困难时期采煤方案的确定 59.3.2 各用风地点的用风量和矿井总用风量 59.3.3 风量分配 59.4 矿井阻力计算 ..................................................59.4.1 计算原则 59.4.2 计算矿井摩擦阻力和总阻力 59.4.3 两个时期的矿井总风阻和总等积孔 59.5 选择矿井通风设备 ..............................................59.5.1 选择主要通风机 59.5.2 电动机选型 59.6 安全灾害的预防措施 ............................................59.6.1 预防瓦斯和煤尘爆炸的措施 59.6.2 预防井下火灾的措施 59.6.3 防水措施 510 设计矿井基本技术经济指标 ......................................5专题部分 .........................................................51 充填技术的发展历史与现状 .......................................52 煤矿膏体充填研究现状 ...........................................53 膏体充填技术特点及其主要问题 ...................................54 充填方法及其特点 ...............................................55 煤矿膏体充填工艺 ...............................................55.1 材料准备 ......................................................55.2 配料制浆 ......................................................55.3 管道泵送 ......................................................55.4 工作面充填 ....................................................56 膏体充填技术在煤矿应用的可行性 .................................57 结语 ...........................................................5翻译部分 .........................................................5英文原文 .........................................................5中文译文 .........................................................5一 般 部 分1 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概述1.1.1 矿区地理位置“恒源煤矿”位于安徽省淮北市濉溪县刘桥镇境内。西以省界与河南省永城市毗邻,东距濉溪县约 10km,东北距淮北市约 13km。其地理座标为:东经:116 º37¹30"~116 º41¹15"北纬:33º54¹30 "~33º58 ¹00"矿井东~东南浅部以土楼断层和谷小桥断层与刘桥一矿为界,西~西北以省界与河南省永城市的新庄煤矿相接。本矿井交通十分方便,濉溪县至永城市公路从矿区通过,可直接接通河南省和安徽省内公路网。矿井铁路专用线经濉溪站转接京沪、陇海和京九三大干线通往全国各地1.1.2 矿区气候条件本区气候温和,属北温带季风区海洋~大陆性气候。气候变化明显,四季分明。冬季寒冷多风,夏季炎热多雨,春秋两季温和。据淮北市气象局 1980~2000 年 观 测 资 料 , 年平 均 气 温 14.3℃ , 最 高 气 温 40.3℃ ( 1988 年 7 月 8 日) ,最低气温-10.9℃(1988 年 12月 16 日) 。年平均降雨量 785mm,雨量多集中在 7、8 月份。最大冻土深度 0.17m,年平均风速 2.2m/s,最大风速达 20 m/s,主导风向东~ 东北风。无霜期 210~240 天,冻结期一般在 12 月上旬至次年 2 月中旬。1.1.3 矿区的水文情况本矿地处淮北平原中部。矿区内地势平坦,地表自然标高+30m~+32m 左右,有自西北向东南倾斜趋势。基岩无出露,均为巨厚新生界松散层覆盖。本 区 属 淮 河 流 域 。 区 内 有 王 引 河 、 丁 沟 、 任 李 沟 、 曹 沟 等 小 型 沟 渠 自 西 北 向 东 南 经 矿区 后 , 再 经 沱 河 注 入 淮 河 。 矿 区 内 农 用 灌 沟 纵 横 , 零 星 坐 落 这 几 个 村 庄 。地表下潜水丰富,一般居民生活用水及部分工业用水皆取于此。1.2 井田地质特征矿井东~东南浅部以土楼断层和刘桥一矿为界,西~ 西北以省界与河南省永城市的新庄煤矿相接。井田走向长度为 5.08~5.71km,平均走向长度为 5.62km,倾斜宽为2.38~3.63km,平均为 3.26 km,平均倾角为 7.13 度,井田水平宽度为 2.71~3.04 km,水平面积为 18.05 平方公里。图 1-1 恒源煤矿交通位置示意图1.2.1 煤系地层恒源煤矿属于淮北煤田濉肖矿区,位于淮北煤田中西部,在地层区划分上属于华北地层区鲁西地层分区徐宿小区。本区地层出露甚少,多为第四系冲、洪积平原覆盖。矿井范围内无基岩出露,均为新生界松散层所覆盖,经钻孔揭露地层有奥陶系(O 1+2) 、石炭系(C 2+3) 、二叠系(P ) 、第三( N)和第四系(Q ) ,地层厚度大于1500m,见图 1-2,由老至新概述如下:(1)奥陶系(O)奥陶系中、下统老虎山组~马家沟组(O 2l-O1m) ,层厚度 118.89m。岩性为浅灰色厚层状的石灰岩,质纯、性脆、微晶结构,局部含白云质,高角度裂隙发育。(2)石炭系(C)地层厚度 129.73m,为本溪组和太原组。1)中统本溪组(C 2b)地层厚度 14.18~23.10m。岩性以浅灰色到暗红色的杂色含铝泥岩为主,夹有少量的泥质灰岩。含铝泥岩为中厚层状,含有铁质结核及菱铁鲕粒。与下伏奥陶系地层呈假整合接触。2)上统太原组(C 3t)地层厚度 115.55m。岩性以深灰色的泥岩、粉砂岩及灰色的砂岩为主,灰到深灰色的石灰岩次之,夹少量的薄煤层。泥岩、粉砂岩中多见有炭屑或植物化石碎片 。下伏本溪组地层呈整合接触。(3)二叠系(P)1)下统山西组(P 1s)下部以太原组顶部一灰之顶为界,上界为铝质泥岩之底。地层厚度 84.00~124.00m,平均 108.50m。岩性由砂岩、粉砂岩、泥岩和煤层组成。含 2 个煤层(组) ,其中 6 煤层为本矿井主要可采煤层之一。2)下统下石盒子组(P 1xs)下界为 4 煤层下铝质泥岩底界面,上界为 K3 砂岩底界面,地层厚度201.80~248.20m,平均 227.10m。岩性由砂岩、粉砂岩、泥岩、铝质泥岩和煤层组成,为本矿井主要含煤段。含 4 个煤层(组) ,除 3 煤层为局部可采煤层、4 煤层为矿井主要可采煤层外,其余均为不可采煤层。与下伏地层呈整合接触。3)上统上石盒子组(P 2SS)下界为 K3 砂岩之底,未见上界,最大厚度约为 298.58m,岩性由砂岩、粉砂岩和泥岩组成,自下而上,泥岩、粉砂岩颜色变杂,紫色绿色增多。含 3 个煤层(组) ,均不可采。与下伏地层呈整合接触。(4)上第三系(N)总厚 5.90~67.20m,平均厚度 28.94m。不整合于二迭系地层之上。(5)第四系(Q)1)更新统(Q 1-3)总厚 38.80~93.70m,平均厚度 63.97m。与第三系呈假整合接触。下部主要由浅黄色及浅灰绿色、灰白色细、中砂组成,其中夹 1~2 层粘土或砂质粘土;部主要由棕黄色夹浅灰绿色粘土、砂质粘土组成,夹 1~3 层砂或粘土质砂,顶部含有较多钙质或铁锰质结核。2)全新统(Q 4)厚度为 20.18~39.80m,平均厚度 32.79m。以褐黄色细砂、粉砂、粘土质砂为主,夹粘土及砂质粘土,含螺蛳、蚌壳化石,近地表为耕植土壤,属现代河流泛滥相沉积。图 1-2 综合地质柱状图1.2.2 水文地质特征本矿为第三、四系松散层覆盖下的裂隙充水矿床。根据含水层赋存介质特征自上而下划分为第三、四系松散层孔隙含水层(组) ,二叠系煤系砂岩裂隙含水层(段) ,太原组石灰岩岩溶裂隙含水层(段) ,奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层(段) 。各含水层(组、段)之间又分布有相应的隔水层(组、段) ,因此各含水层(组、段)自然状态下补给、迳流、排泄条件显著不同,从而在水化学特征上也存在明显的差别。根据钻探及测井、抽(注)水试验、简易水文观测、水文长观孔及巷道、工作面实际揭露的水文地质资料,对本矿主要含水层水文地质特征叙述如下:(1)新生界松散层含、隔水层(组)1)第一含水层(组)一般自地表垂深 3~5m 起,底板埋深 28.00~41.60m,平均 33m。含水层主要由浅黄色粉砂、粘土质砂及细砂组成,夹薄层砂质粘土,局部含有砂礓块。含水砂层厚度为15.00~28.60m,平均 22m。2)第一隔水层(组)底板埋深 53.50~86.60m,平均深度 72m,由棕黄色夹浅灰绿色斑块的粘土及砂质粘土组成,其中夹 2~5 层砂或粘土质砂。粘土类两极厚度 14.00~45.60m,平均厚度29.50m。粘土塑性指数为 14.20~26.80。粘土类质纯致密,可塑性较强。该层(组)分布稳定,隔水性能较好,能阻隔其上、下的含水层的水力联系。3)第二含水层(组)底板埋深 72.30~105.60m,平均埋深 88m,由浅黄色及浅灰色绿色、灰白色细、中砂夹 1~4 层粘土或砂质粘土组成。含水砂层厚 3.70~31.70m,平均 11.00m。砂层分布不稳定,厚度变化大,局部地段仅有相应的层位,无明显的含水砂层存在,由于含水砂层发育分布不均,富水性也相对强弱不一。4)第二隔水层(组)底板埋深 99.30~120.00m 平均埋深 105m,隔水层厚度 4.90~22.60m。岩性以棕黄色、浅灰绿色的粘土或砂质粘土为主,部分夹 1~3 层砂或粘土质砂,呈透镜状分布。5)第三含水层(组)底板埋深 112.60~170.60m,平均 138m。岩性以灰白色、浅黄色细砂、中砂及少量粗砂为主,夹 1~3 层粘土或砂质粘土。含水砂层分布不稳定,两极厚度 5.8~43.70m,平均厚度 21.60m。6)第三隔水层(组)本层(组)底部深度 112.00~191.80m。其不整合于二迭系之上,主要由灰绿色、浅黄色粘土及砂质粘土夹 1~3 层砂层组成,偶夹钙质及铁锰质结核。隔水层两极厚度0~37m,平均厚度 11.80m。粘土层可塑性好,膨胀性强,塑性指数 18.2~21.0,隔水性良好。本矿内三隔在大部分地带均能起到较好的隔水作用,使三含之水不能成为矿井的直接充水水源。(2)二叠系煤系含、隔水层(段)1)五含上隔水层(段)除部分地段该层位缺失外,厚度为 68~215.59m,一般大于 100m,岩性为泥岩、粉砂岩、砂岩相互交替,以泥岩、粉砂岩为主,砂岩裂隙不发育,穿过该层段的钻孔冲洗液只有 02-1、03-4 等少数孔发生漏失现象,说明该层段的隔水性能较好。2)第五含水层(段) (K 3 砂岩裂隙含水层)岩性主要由灰白色中、粗砂岩组成,厚约 30m,岩体刚性强,是岩层受力区构造破
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