设计描述：

文档包括：

设计说明书一份，124页，约54000字

CAD版本图纸，共8张

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毕业设计题目：张集矿500t/a新井通风安全设计

毕业设计专题题目：张集矿瓦斯赋存的地质因素及规律探讨

毕业设计主要内容和要求：
设计内容包括一般设计部分和专题部分：
一般设计部分为张集矿500万吨/年新井通风安全设计。要求简要说明矿区概况、井田地质特征、煤层特征和井田境界，计算矿井工业储量和可采储量；确定矿井工作制度、设计生产能力和服务年限；确定井田开拓方案和矿井基本巷道；进行采区或带区巷道布置设计；通过方案比较确定矿井通风方式和通风方法，确定回采工作面通风方式和掘进通风方式；计算矿井总需风量；确定矿井通风容易和困难时期，分别计算两个时期的矿井通风阻力，选择矿井主要通风机及其配套电动机；进行矿井通风评价；概述矿井主要灾害及其预防处理计划，概述矿井主要灾害及其防治措施，并对煤层注水措施进行具体设计。
专题部分为张集矿瓦斯赋存的地质因素及规律探讨。要求说明专题研究的目的和意义，国内外研究现状。针对张集煤矿瓦斯地质特点，分析矿井地质因素对瓦斯赋存的影响。采用多因素逐步回归分析的方法，在众多的因素中筛选出对瓦斯含量影响显著的因素，建立预测淮南煤田张集矿13-1煤层瓦斯含量的数学模型，并与单因素回归进行比较，说明该预测模型的准确性和先进性。
    英文翻译要求与设计内容有关，翻译中文字数不少于3000字。论文摘要500字左右，并译成英文。

摘  要
本设计包括三部分：一般设计部分、专题部分和翻译部分。
一般部分为淮南张集煤矿5.0Mt/a新井通风安全设计。张集煤矿位于安徽省淮南市凤台县境内，井田东西走向长约7km，倾向宽4.5～10km，面积约61km2。矿井含煤地层为石炭二迭系，共有可采煤层12层，主采煤层5层，煤层倾角较缓,一般为2°～10°。井田工业储量为1269.57Mt，矿井可采储量685.89Mt，矿井设计服务年限（单13-1煤层第一水平）为34a。采用立井单水平开拓，主运输采用胶带运输机运煤，辅助运输采用1.5t矿车运输。
矿井属高瓦斯矿井，煤尘有爆炸危险，煤层有自燃发火倾向。矿井通风方式采用中央并列式，抽出式通风。主要通风机选择型号为2K58矿用轴流式通风机No.36型，配套Y4002-2型三相异步电动机，矿井总进风量为9240m3/min，矿井通风阻力为1349 ，矿井等级孔为4.65m2。
煤层注水采用下向长孔随采随注的方式。注水钻孔直径45mm，长度80m，间距15m，封孔深度5m，注水压力4.7MPa，注水速度0.8m3/h。注水时间526h，同时注水钻孔4个，日耗水量540m3。
专题部分分别从定性的经验分析和定量的数学分析探讨了瓦斯赋存的诸多地质因素以及相关规律。以张集煤矿的13-1煤层为例，应用逐步回归的方法，通过逐步回归的结果与单因素回归的结果的比较，探讨了影响瓦斯赋存的各地质因素的相关性。
翻译部分是一篇德国学者撰写的关于低浓度瓦斯气体用于高温燃料发电的工艺研究的论文。

关键词：张集煤矿； 矿井通风安全设计； 瓦斯地质； 瓦斯赋存规律； 瓦斯发电
 
ABSTRACT

This design consists of three parts: The general part, the special part and the translation part.
   The general part is a new design of the Zhang Ji Mine of Huainan Mine Corp.
The Zhang Ji mine lies in the city of Huainan in Anhui province. Total area of the mine is 61km2. The boundary of the minefield runs 7km from east to west. There is 5 main seams. The inclination degree of the seams are 2°～10°.
The industrial storage of the mine field is 1269.57 million ton, the reserve in the whole mine field is 685.89 million ton. The production capacity of Zhang Ji mine is 5 million tons per year, and its service life is 34 years(only for seam 13-1 and first level). The coal is transported by rubber belt conveyer and the car for mining is used in the subsidiary transport. The mining method is using vertical wells and single level(above-600m).For it is a mine with high content of methane. The coal dust is explosive. The seam doesn’t have the tendency of spontaneous combustion. The method of mine ventilation is central compound ventilation system.
It contains five chapters: 1. The outline of the mine and the geology feature of mine field ; 2. Mine field development ; 3. Coal mining method and the layout of the entry of working area; 4. Mine ventilation; 5. Mine safety.
The special part is the analysis of the geology features related the content of coal mine methane. 
 The translation part is an essay named Processing of coal mine gas with low methane concentrate-on for use in high-temperature fuel cells.

Keywords: Zhang Ji Coal Mine; the design of coal mine ventilation system; coal mine safety; methane geology.

目    录

一般设计部分
1 矿区概况及井田地质特征 2
1.1 矿井概况 2
1.1.1 矿井的地理位置及交通条件 2
1.1.2 地形特点 2
1.1.3 矿区的水文情况及气候特点 2
1.2 井田地质特征 3
1.2.1 概述 3
1.2.2 地层 3
1.2.3井田构造 5
1.2.4 水文地质 7
1.2.5 地温 7
1.3 煤层特征 7
1.3.1 煤层结构 7
1.3.2 煤层的围岩性质 10
1.3.3 煤的特征 9
1.3.4 煤层自燃与煤尘爆炸 10
2 井田开拓 12
2.1 井田境界及可采储量 12
2.1.1 井田境界 12
2.1.2 可采储量 12
2.1.3 矿井工作制度 14
2.1.4 矿井设计生产能力 14
2.1.5 矿井服务年限 14
2.2 井田开拓 15
2.2.1 井田开拓的基本问题 15
2.2.2 工业广场的位置、形状和面积的确定 16
2.2.3 开采水平的确定 17
2.2.4 井田开拓方案比较 17
2.2.2 矿井基本巷道 19
2.2.4 矿井提升 29
3 采煤方法及采区巷道布置 32
3.1 煤层的地质特征 32
3.1.1 煤层自然与煤尘爆炸 32
3.1.2 地温 32
3.1.3 水文地质 32
3.1.4 顶底板岩层的组成和力学特征 33
3.2 采（盘）区或带区巷道布置及生产系统 33
3.2.1 带区和盘区的位置和划分： 33
3.2.2 生产系统 33
3.2.3 带区内同采工作面数的确定 34
3.2.4 煤层和工作面的开采顺序和接替顺序 34
3.2.6 确定带区生产能力 35
3.3 采煤方法 37
3.3.1 采煤工艺方式 37
3.3.2 采煤工艺 37
3.3.3 回采巷道布置 38
3.3.4 回采工作面参数 39
3.3.5 工作面产量计算 39
3.3.6 保护煤柱尺寸的确定 40
3.4 工作面支护 40
3.4.1 支架选型及布置 40
3.4.2 顶板管理 42
3.4.3 移架及推溜方式 42
3.4.4 断头支护和超前支护 42
3.4.5 超前支护管理 42
4 矿井通风 44
4.1 矿井通风系统的选择 44
4.1.1 矿井通风系统的基本要求 44
4.1.2 矿井通风方式的选择 44
4.1.3 矿井主扇工作方式选择 45
4.2 带区通风 46
4.2.1 带区通风 46
4.2.2 回采工作面通风方式 47
4.4 掘进通风 48
4.5 带区及全矿井所需风量 52
4.5.1 工作面所需风量的计算 52
4.5.2 备用面需风量的计算 53
4.5.3 掘进工作面需风量 54
4.5.4 硐室需风量 55
4.5.5 其它巷道所需风量 56
4.5.6 矿井总风量 56
4.5.7 风量分配及风速验算 56
4.5.8 通风构筑物 58
4.6 全矿通风阻力的计算 59
4.6.1 计算原则 59
4.6.2 通风容易时期和困难时期的确定 59
4.6.3 矿井最大阻力路线 59
4.6.4 各段通风阻力 65
4.6.5 全矿通风总阻力 68
4.6.6 矿井总风阻 68
4.6.7 矿井等级孔 68
4.7 通风机选型 69
4.7.1 选择通风机的基本原则 69
4.7.2 矿井自然风压 69
4.7.3 选择通风机 70
4.7.4 电机选型 71
4.8 矿井反风措施及装置 72
4.8.1 概述 72
4.8.2 反风装置 72
4.8.2 防爆门 72
4.8.3 扩散器 72
4.8.4 风硐 72
4.9.5 消音装置 73
4.9 矿井通风费用概算 73
5 矿井安全技术措施 75
5.1 矿井安全技术概况 75
5.2 矿井防尘安全设计 75
5.2.1 粉尘的危害 75
5.2.2 防尘措施概况 76
5.2.3 工作面煤层注水设计 77
5.3 事故预防及处理计划 81
参考文献 84
专题部分
张集矿瓦斯赋存的地质因素以及规律探讨 86
1 引言 86
2 影响瓦斯赋存及含量的主要地质因素 86
2.1 煤层储气条件 86
2.2 区域地质构造 91
2.3 水文地质条件 94
2.4 含煤岩系冲蚀对瓦斯赋存的影响 95
2.5 岩浆侵入煤层对瓦斯赋存的影响 95
3 煤矿瓦斯赋存规律的多地质因素回归分析研究 95
3.1 基础数据的获得 96
3.2 逐步回归分析模型 97
3.3 讨论与分析 98
3.4 结论 100
3 展望与建议 101
参考文献 101
翻译部分
英文原文 103
中文译文 107
致  谢 111