设计描述：

文档包括:

WORD版本设计说明书一份，共154页，约74000字

 CAD版本图纸，共5张

摘    要

本设计包括三个部分：一般部分、专题部分和翻译部分。
一般部分为涡北煤矿1.50 Mt/a新井设计。涡北煤矿位于安徽省亳州市境内，东有京九铁路，西有濉阜铁路，交通便利。井田走向长度约6 km，倾向长度约3.2 km，面积约17.117 km2。主采煤层为8号煤层，平均倾角为18°，平均厚度为8.0 m。井田工业储量为159.69 Mt，可采储量为99.32 Mt，矿井服务年限为51 a。矿井正常涌水量为250 m3/h，最大涌水量为280 m3/h。矿井绝对瓦斯涌出量为21.33 m3/min，属于低瓦斯矿井。
根据井田地质条件，提出四个技术上可行的开拓方案。方案一：立井两水平开拓上下山开采，暗斜井延深；方案二：立井两水平开拓上下山开采，立井直接延深；方案三：立井三水平开拓上山开采，立井直接延深；方案四：立井三水平开拓上山开采，暗斜井延深。通过技术经济比较，最终确定方案一为最优方案。一水平标高-650 m，二水平标高-850 m。
设计首采区采用采区准备方式，工作面长度210 m，采用综采放顶煤采煤法，矿井年工作日为330 d，工作制度为“三八制”。
大巷采用胶带输送机运煤，辅助运输采用矿车运输。矿井通风方式为两翼对角式。
专题部分题目是浅析锚网支护沿空巷道矿压显现规律，沿空巷道有利于减少“两巷”煤柱损失量，锚网支护是这类巷道的主要支护手段。阐述了沿空巷道上覆岩层结构、围岩应力分布、围岩变形的一般规律。并通过对现场实测数据的整理分析，总结了类似条件下巷道的矿压显现规律，以指导沿空巷道的支护设计。
翻译部分题目是长壁采煤法回采巷道三向交叉点的三维有限元分析。
关键词：涡北煤矿；立井；暗斜井；采区布置；放顶煤采煤法；两翼对角式；沿空巷道

 
目    录
一般部分
1 矿区概述及井田地质特征 1
1.1矿区概述 1
1.1.1地理位置与交通 1
1.1.2地形地貌 1
1.1.3河流及水体 1
1.1.4气候 2
1.1.5自然地震 2
1.1.6矿区内工农业生产、建筑材料等概况 2
1.1.7区域电源 2
1.2井田地质特征 2
1.2.1地层 2
1.2.2井田地质构造 5
1.2.3水文地质条件 6
1.3煤层特征 7
1.3.1煤层 7
1.3.2煤层顶底板 9
1.3.3煤质及工业用途 9
1.3.4瓦斯 11
1.3.5煤尘 12
1.3.6煤的自燃 12
1.3.7地温 12
2 井田境界和储量 13
2.1井田境界 13
2.1.1井田范围 13
2.1.2开采界限 13
2.1.3井田尺寸 13
2.2矿井工业储量 14
2.2.1地质资源储量 14
2.2.2工业资源/储量 15
2.3矿井可采储量 15
2.3.1安全煤柱留设原则 15
2.3.2矿井永久保护煤柱损失量 16
2.3.3矿井可采储量 17
3 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 19
3.1矿井工作制度 19
3.2矿井设计生产能力及服务年限 19
3.2.1确定依据 19
3.2.2矿井设计生产能力 19
3.2.3服务年限 19
3.2.4井型校核 20
4 井田开拓 21
4.1井田开拓的基本问题 21
4.1.1确定井筒形式、数目、位置及坐标 21
4.1.2工业场地的位置 22
4.1.3开采水平的确定 22
4.1.4主要开拓巷道 22
4.1.5矿井开拓延深 23
4.1.6方案比较 23
4.2矿井基本巷道 28
4.2.1井筒 28
4.2.2井底车场及硐室 29
4.2.3主要开拓巷道 30
5 准备方式—采区巷道布置 40
5.1煤层地质特征 40
5.1.1采区位置 40
5.1.2采区煤层特征 40
5.1.3煤层顶底板岩石构造情况 40
5.1.4水文地质 40
5.1.5主要地质构造 40
5.1.6地表情况 40
5.2采区巷道布置及生产系统 41
5.2.1采区范围及区段划分 41
5.2.2煤柱尺寸的确定 41
5.2.3采煤方法及首采工作面工作面长度的确定 41
5.2.4确定采区各种巷道的尺寸、支护方式 41
5.2.5采区巷道的联络方式 41
5.2.6采区接替顺序 42
5.2.7采区生产系统 42
5.2.8采区内巷道掘进方法 42
5.2.9采区生产能力及采出率 45
5.3采区车场选型设计 46
6 采煤方法 47
6.1采煤工艺方式 47
6.1.1采区煤层特征及地质条件 47
6.1.2确定采煤工艺方式 47
6.1.3回采工作面参数 47
6.1.4回采工艺及设备 48
6.1.5回采工作面支护方式 50
6.1.6端头支护及超前支护方式 52
6.1.7各工艺过程注意事项 53
6.1.8回采工作面正规循环作业 54
6.2回采巷道布置 56
6.2.1回采巷道布置方式 56
6.2.2回采巷道参数 57
7 井下运输 59
7.1概述 59
7.1.1井下运输设计的原始条件和数据 59
7.1.2运输距离和货载量 59
7.1.3矿井运输系统 59
7.2采区运输设备选择 60
7.2.1设备选型原则 60
7.2.2采区运输设备的选型 60
7.3大巷运输设备选择 61
7.3.1运输大巷设备选择 61
7.3.2辅助运输大巷设备选择 61
8 矿井提升 64
8.1概述 64
8.2主副井提升 64
8.2.1主井提升 64
8.2.2副井提升 66
9 矿井通风及安全 68
9.1矿井地质、开拓、开采概况 68
9.1.1矿井地质概况 68
9.1.2开拓方式 68
9.1.3开采方法 68
9.1.4变电所、充电硐室、火药库 68
9.1.5工作制、人数 68
9.2矿井通风系统的确定 68
9.2.1矿井通风系统的基本要求 68
9.2.2矿井通风方式的选择 69
9.2.3矿井通风方法的选择 69
9.2.4采区通风系统的要求 70
9.2.5工作面通风方式的确定 70
9.1.6回采工作面进回风巷道的布置 71
9.3矿井风量计算 71
9.3.1矿井风量计算方法概述 71
9.3.2回采工作面风量计算 72
9.3.3掘进工作面风量计算 73
9.3.4硐室需要风量的计算 74
9.3.5其他巷道所需风量 74
9.3.6矿井总风量计算 74
9.3.7风量分配 75
9.4矿井通风阻力 75
9.4.1确定矿井通风容易时期和困难时期 75
9.4.2矿井通风容易时期和困难时期的最大阻力路线 78
9.4.3矿井通风阻力计算 78
9.4.4矿井通风总阻力 79
9.4.5矿井总风阻及总等积孔 80
9.5矿井通风设备选型 80
9.5.1通风机选择的基本原则 80
9.5.2通风机风压的确定 81
9.5.3电动机选型 83
9.5.4矿井主要通风设备的要求 84
9.5.5对反风装置及风硐的要求 84
9.6特殊灾害的预防措施 85
9.6.1预防瓦斯和煤尘爆炸的措施 85
9.6.2预防井下火灾的措施 85
9.6.3防水措施 85
10 设计矿井基本技术经济指标 86
参考文献 87
专题部分
浅析锚网支护沿空巷道矿压显现规律 88
1绪论 88
1.1问题的提出及背景 88
1.2国内外研究现状 89
1.3研究内容及研究方法 91
2沿空巷道上覆岩层结构 91
3沿空巷道围岩应力分布规律 93
3.1采场侧向支承压力分布规律 93
3.2煤层走向支承压力分布规律 93
4沿空巷道围岩变形分析 94
4.1煤柱与巷道围岩的相互关系 94
4.2煤柱应力和应变的一般特征 94
4.3沿空巷道围岩变形分析 94
5锚网支护沿空巷道矿压显现规律现场实测 95
5.1实测工作面基本情况及观测仪器 95
5.2测站布置 97
5.3现场实测结果及分析 99
6 结论 107
英文原文
Finite element analysis of three-way roadway junctions in longwall mining 109
1. Introduction 109
2. Stability analysis of three-way intersections using three-dimensional finite element models 110
3. Pillar behaviour at three-way intersection 112
4. Roof behaviour at three-way intersection 112
5. Case history of three-way intersections 114
5.1. Site location and the description of the site-specific Model 115
5.2. Rib behaviour 117
5.3. Floor behaviour 117
6. Guidelines for designing the support system at three-way intersections 118
7. General discussion and conclusions 120
中文译文
长壁采煤法回采巷道三向交叉点的三维有限元分析 122
1前言 122
2应用三维有限元模型的交叉巷道的稳定性分析 122
3三相交叉点处煤柱的矿压显现 124
4三向交叉点处顶板的矿压显现 124
5三向交叉点巷道实例 127
5.1实测位置以及实测位置描述 127
5.2两帮矿压显现 129
5.3底板矿压显现 129
6对于三向交叉点支护系统设计的指导建议 130
7一般讨论和结论 131
致    谢 133