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毕业设计任务书

毕业设计题目：河南煤化集团赵固一矿2.40Mt/a新井设计

毕业设计专题题目：煤矿区域性瓦斯治理和利用

毕业论文主要内容和要求：
根据毕业设计大纲要求，毕业设计内容包括一般部分、专题部分和翻译部分共三部分。一般部分包括矿区概述及井田地质特征、井田境界和储量、矿井工作制度及服务年限、井田开拓、准备方式、采煤方法、井下运输、矿井提升、矿井通风及安全、和矿井基本技术经济指标共十章。
按照毕业设计大纲的内容，独立、认真完成全部工作量，说明书和设计图纸按照设计要求进行编排和绘制。按照时间分配，及时完成阶段任务，保证设计进度。

摘  要
本设计包括三个部分：一般部分、专题部分和翻译部分。
一般部分是河南煤化赵固一矿2.40Mt/a新井设计。赵固一矿位于焦作煤田东部、太行山南麓，行政区划隶属辉县市管辖。井田中心东南距新乡市39km，西南距焦作市50km，东北至辉县市17km，南距获嘉县20km，其间均有公路相通。井田南距新（乡）～焦（作）铁路获嘉车站21.5km，西南距焦作矿区专用铁路古汉山车站20 km。赵固一矿南北长约4.1Km东西宽约10.5Km，井田面积约40.8km2。主采煤层为二1煤层，平均倾角为2-6°，煤厚一般4~7m，平均5.32m左右。井田地质条件较为简单。
二1煤层为可采煤层，平均厚度为5.32m，平均倾角为4°。矿井正常涌水量2700m3/h。矿井属于低瓦斯矿井,煤尘无爆炸危险性，并且煤层无自燃发火倾向。赵固一矿井设计年生产能力为2.40Mt/a，服务年限为66a。矿井年工作日为330天，工作制度为“四六”制。矿井的采煤方法主要为倾斜长壁大采高一次采全厚综合机械化开采。矿井开拓方式为立井单水平开拓。
矿井布置一个工作面生产，一个工作面备用，年生产能力为2.40Mt/a。工作面长度为220m。运输大巷采用胶带运煤，大巷辅助运输采用采用矿车运输材料和矸石。矿井初期采用中央并列式通风，后期两翼对角式通风。
一般部分共包括10章：1、矿区概述与地质特征；2、井田境界和储量；3、矿井工作制度、设计生产能力及服务年限；4、井田开拓；5、准备方式——带区巷道布置；6、采煤方法； 7、井下运输；8、矿井提升；9、矿井通风与安全；10、设计矿井基本技术经济指标。
专题部分主要介绍的是煤矿区域性瓦斯治理和利用的研究。
    翻译部分题目为“Analysis of main roof breaking form and Its mechanism during first weighting in longwall face ”。
   关键词：工业储量；立井开拓；工作制度；采煤方法；倾斜长壁大采高一次采全厚综合机械化开采；矿井通风

ABSTRACT
  The design includes three parts: the general part of the thematic part and translation part.
      The general part of Henan Coal Chemical Zhaogu mine 2.40Mt / a new well design. Zhaogu mine is located in the eastern part of the Jiaozuo coal field, the Taihang Mountains south of the administrative divisions under the jurisdiction of Huixian. Ida center southeast from Xinxiang City, 39km southwest from Jiaozuo City, 50km northeast to Huixian 17km north of Walker County, 20km, during which both roads connecting. Ida north of the new (township) ~ coke (for) railway commended for station 21.5km southwest from Jiaozuo Mining Siding Guhanshan station 20 km. The Zhaogu mine north-south length of about 4.1Km from east to west 10.5Km Ida area of approximately 40.8km2. The main coal layer 20 a coal seam, with an average inclination of 2-6 °, coal thickness is generally 4 ~ 7m, with an average of about 5.32m. Ida geological conditions is relatively simple.
      2 1a seam of coal layer, the average thickness of 5.32m, an average inclination of 4 °. Mine the normal inflow of 2700m3 / h. Mine is a low-gas coal mine, coal dust explosion hazard and coal seam spontaneous combustion tendency. Zhaogu a mine design annual production capacity of 2.40Mt / a, length of service for 66a. Mine working days for 330 days, work systems "46" system. Mine the coal mining method for inclined longwall mining height and mining the full thickness of comprehensive mechanized mining. Mine development to open up for the vertical shaft single level.
      Mine layout in the production of a face, a face spare production capacity of 2.40Mt / a. Face length of 220m. Transportation Roadway tape coal roadway auxiliary transport tramcar transport of materials and waste rock. Mine the initial central parallel ventilation, ventilation of late the two wings of the angle.
      General part comprises 10 chapters: 1, mine outlines and geological features; Ida realm and reserves; mine, work systems, design and production capacity and length of service; Ida to open up;, ready - with roadway layout ; 6, mining methods; 7, underground transport; 8, mine hoist;, mine ventilation and safety; 10, the design of mine technical and economic indicators.
       The thematic part of the main regional coal mine gas control and utilization of research.

Keywords：Industrial reserves; vertical shaft to open up; system of work; mining method; inclined longwall mining high time to adopt the full thickness of comprehensive mechanized mining; mine ventilation

   目    录

一般部分 1
1  矿区概述及井田地质特征 2
1.1 矿区概述 2
1.1.1 位置与交通 2
1.1.2 地形地貌及水系 2
1.1.3 气象及地震 3
1.1.4 矿区经济概况 3
1.1.5 矿区内矿井生产建设情况 3
1.1.6 水源及电源情况 3
1.2 地质特征 4
1.2.1 井田勘探程度 4
1.2.2 井田煤系地层概述 4
1.2.3 地质构造 6
1.2.4 水文地质 7
1.3  煤层特征 11
1.3.1 煤层 11
1.3.2 煤质 11
1.3.3 顶、底板工程地质条件 12
1.3.4 主采煤层的特征 12
1.3.5 煤的化学性质和工艺性能 13
1.3.6 瓦斯 14
1.3.7 煤尘爆炸性 15
1.3.8 煤的自燃 15
1.3.9 地温 15
2  井田境界和储量 16
2.1 井田境界 16
2.1.1 矿区范围与井田划分 16
2.1.2 井田境界 16
2.1.3 矿井地质资源/储量 17
2.1.4 工业储量计算 18
2.1.5 设计储量Zs计算 18
2.1.6 工业广场煤柱留设 19
2.1.7 井筒煤柱和大巷煤柱损失 20
2.1.8 矿井设计可采储量 21
3  矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 21
3.1 矿井工作制 21
3.1.1 矿井设计生产能力 22
3.1.2 矿井设计生产能力和服务年限 22
3.1.3 井型校核 23
4  井田开拓 23
4.1  井田开拓的基本问题 23
4.1.1 井筒的形式、位置 24
4.1.2 工业广场位置、形状和面积的确定 25
4.1.3 开拓方案的选择和确定 26
4.1.4 水平划分及标高 35
4.1.5 大巷布置及层位选择 36
4.1.6 带区划分及开采顺序 36
4.2 矿井基本巷道 36
4.2.1 井筒用途、布置及装备 36
4.2.2 井筒施工方法 40
4.2.3 井壁结构和厚度 40
4.2.4 井底车场型式选择和布置形 41
4.3 主要开拓巷道 43
4.3.1 巷道断面及支护形式 44
5  准备方式—采（盘）区或带区巷道布置 48
5.1 煤层地质特征 48
5.1.1 煤层的埋藏条件 48
5.1.2 带曲煤层特征 49
5.1.3 顶底板特性 49
5.1.4 水文地质情况 49
5.1.5 地质构造 50
5.2  带区巷道布置及生产系统 50
5.2.1带区数目及首采带区位置 50
5.2.2 东一带区参数 50
5.2.3 带区巷道布置 50
5.2.4 带区生产系统 51
5.2.5 带区内巷道掘进方法 53
5.2.6 带区生产能力及采出率 53
5..3 带区车场选型设计 54
6  采煤方法 54
6.1  采煤工艺方式 54
6.1.1 采煤方法的选择 54
6.1.2 确定回采工作面长度 55
6.1.3 工作面推进长度和推进方向确定 55
6.1.4 回采工作面破煤、装煤方式的确定 56
6.1.5 确定回采工作面支护方式 61
6.1.6 采空区处理 65
6.1.7 端头支护 65
6.1.8 工作面设备布置 65
6.1.9 采煤工艺 66
6.1.10 回采工作面吨煤成本 67
6.2  回采巷道布置 69
6.2.1  回采巷道布置方式 69
6.2.2  回采巷道参数 69
7  矿井提升 70
7.1概述 70
7.1.1矿井设计生产能力及工作制度 70
7.1.2煤层及煤质 70
7.1.3 运输距离和货载量 71
7.1.4 矿井运输系统 71
7.2  带区运输设备选择 72
7.2.1 设备选型原则 72
7.2.2 带区运输设备选型及能力验算 72
7.3  大巷运输设备选择 73
7.3.1 胶带大巷设备选择 73
7.3.2 辅助运输大巷设备选择 74
7.3.3 运输设备能力验算 76
8  矿井提升 76
8.1  概述 77
8.1.1 矿井提升的原始条件和数据 77
8.2.1 主井提升系统 78
9  矿井通风及安全技术 81
9.1  矿井通风方式选择 81
9.1.1 矿井概况 81
9.1.2 矿井通风系统的基本要求 82
9.1.3 矿井通风类型的确定 83
9.1.4 带区通风系统的要求 84
9.1.5 回采工作面通风方式 85
9.2  矿井风量计算 87
9.2.1 工作面所需风量的计算 87
9.2.2 备用面所需风量的计算 89
9.2.3 掘进工作面需风量 89
9.2.4 硐室需风量 89
9.2.5 其它巷道所需风量 90
9.2.6 矿井总风量 90
9.2.7 风量分配 90
9.3 全矿通风阻力的计算 91
9.3.1 计算原则 91
9.3.2 确定矿井通风容易时期和困难时期 91
9.3.3 矿井最大阻力路线和通风网络图 92
9.3.4 矿井通风总阻力 96
9.3.5 矿井通风总阻力 98
9.3.6 两个时期的矿井总风阻和总等积孔 99
9.4  选择矿井通风设备 99
9.4.1 选择主扇 99
9.4.2电动机选型 104
9.5 防止特殊灾害的安全措施 105
9.5.1 预防瓦斯和煤尘爆炸的措施 105
9.5.2 预防井下火灾的措施 105
9.5.3 防水措施 106
10 矿井设计基本技术经济指标 106
专题部分 109
煤矿区域瓦斯治理和利用 109
1  概括 110
2  瓦斯突出规律 111
2.1  突出预兆 111
2.1.1 无声预兆 111
2.1.1 有声预兆 111
2.1.3 突出强度q 111
2.2  煤与瓦斯突出的机理及其分类 111
2.2.1 突出的机理 111
2.2.2 煤与瓦斯突出的分类 112
2.2.3 煤与瓦斯突出的基本规律 112
3  瓦斯突出预测 114
3.1  突出危险区域预测 114
3.1.1 多因素综合预测法 114
3.1.1 物探法预测突出构造带与突出危险区 114
3.2 瓦斯地质法预测煤层的突出危险性 115
3.2.1 瓦斯突出煤体地质规律研究 115
3.2.2  瓦斯突出煤体地球物理特征和探测技术研究 116
3.2.3  瓦斯突出煤体空间形态分布规律可视化研究 116
3.3  工作面突出危险性预测 116
3.3.1 实验室中确定Δh2临界指标值方法 116
3.3.2 瓦斯解吸特征(k1)临界指标值确定方法 117
3.3.3 工作面突出预测指标敏感性的选择及其临界值确定方法 118
4  区域性瓦斯治理方法 121
4.1  区域性瓦斯治理方法 121
4.1.1 工作面突出预测指标敏感性的选择及其临界值确定方法 121
4.1.2 预抽本煤层瓦斯 125
4.1.3 卸压抽放瓦斯技术在瓦斯治理中的应用 126
4.1.4 中国瓦斯区域性治理技术展望 129
5  瓦斯的综合利用 130
翻译部分 132
英文原文 132
中文译文 138
致  谢 143