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说明书一份，共177页，约82000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。
一般部分为济宁三号煤矿4.0 Mt/a新井设计。济宁三号煤矿位于山东省济宁市东面，交通便利。井田走向

（南北）长约6.8 km，倾向（南北）长约9.6 km，井田总面积为65 km2。主采煤层为3下煤，平均倾角为5

°，煤层平均总厚为7.8 m。井田地质条件较为简单。
井田工业储量为692.46 Mt，矿井可采储量503.27 Mt。矿井服务年限为89.87 a，矿井正常涌水量为550

m3/h，最大涌水量为650 m3/h。矿井瓦斯相对涌出量为0.355m3/t，为低瓦斯矿井。
井田为双立井单水平开拓。矿井年工作日为330 d，工作制度为“三八”制。矿井采用一矿一面的高效作业

方式，采煤方法为走向长壁综合机械化放顶煤开采。运输大巷采用胶带运输煤炭，辅助运输采用无轨胶轮

车设备。矿井通风方式为中央边界式通风。主扇工作方式采用抽出式。
一般部分共包括10章：1.矿区概述及井田地质特征；2.井田境界和储量；3.矿井工作制度及设计生产能力

、服务年限；4.井田开拓；5.准备方式-盘区巷道布置；6.采煤方法；7.井下运输；8.矿井提升；9.矿井通

风与安全技术；10.矿井基本技术经济指标。
专题部分主要介绍的是济宁三号煤矿井下矸石充填的设计与应用。
翻译部分英文题目为：“Study on destressing technology for a roadway driven along goaf in a

fully mechanized top-caving face”。
关键词：立井开拓； 无煤柱开采； 综采放顶煤
目    录
一般设计部分
1 矿区概述及井田地质特征 1
1.1矿区概述 1
1.1.1交通位置 1
1.1.2地形地貌 2
1.1.3气象 2
1.1.4自然地震 2
1.1.5水源及电源 2
1.1.6矿区经济概况 3
1.2井田地质特征 3
1.2.1地质勘探程度 3
1.2.2井田地层 3
1.2.3井田地质构造 7
1.2.4水文地质 8
1.3煤层特征 11
1.3.1煤层在含煤地层中的分布及组合特征 11
1.3.2可采煤层顶、底板地质条件 14
1.3.4煤质 16
1.3.5瓦斯、煤尘及煤的自燃 20
2 井田境界和储量 23
2.1井田境界 23
2.1.1井田范围 23
2.1.2开采界限 23
2.1.3井田尺寸 23
2.2矿井工业储量 24
2.2.1储量计算基础 24
2.2.2工业储量计算 25
2.3矿井可采储量 26
2.3.1安全煤柱留设原则 26
2.3.2矿井永久保护煤柱损失量 27
2.3.3矿井可采储量 30
3 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 31
3.1矿井工作制度 31
3.2矿井设计生产能力及服务年限 31
3.2.1确定依据 31
3.2.2 矿井设计生产能力 31
3.2.3矿井服务年限 32
3.2.4 井型校核 32
4 井田开拓 34
4.1井田开拓的基本问题 34
4.1.1确定井筒形式、数目、位置、坐标 34
4.1.2工业广场的位置、形状和面积的确定 37
4.1.3开采水平的确定 37
4.1.4主要开拓巷道 38
4.1.5矿井开拓延深 39
4.1.6方案比较 39
4.2矿井基本巷道 46
4.2.1井筒 46
4.2.2井底车场及硐室 51
4.2.3主要开拓巷道 53
5 准备方式—盘区巷道布置 57
5.1煤层地质特征 57
5.1.1盘区位置及范围 57
5.1.2盘区煤层特征 57
5.1.3煤层顶底板岩石构造情况 57
5.1.4水文地质 58
5.1.5地质构造 58
5.1.6地表情况 58
5.2盘区巷道布置及生产系统 58
5.2.1盘区准备方式的确定 58
5.2.2盘区巷道布置 59
5.2.3盘区生产系统 60
5.2.4盘区内巷道掘进方法 61
5.2.5盘区生产能力及采出率 62
5.3盘区车场及主要硐室 63
6 采煤方法 65
6.1采煤工艺方式 65
6.1.1盘区煤层特征及地质条件 65
6.1.2确定采煤工艺方式 65
6.1.3确定工作面各项参数 67
6.1.4工作面推进长度和推进方向确定 68
6.1.5回采工作面破煤、装煤方式 68
6.1.6 回采工艺 70
6.1.7确定回采工作面运煤方式 71
6.1.8回采工作面支护 72
6.1.9端头支护方式 75
6.1.10工作面辅助顺槽、胶带顺槽的超前支护 75
6.1.11 合理采放比、放顶步距、放煤方式的确定 79
6.1.12各工艺过程注意事项 80
6.1.13回采工作面正规循环作业 82
6.1.14工作面吨煤成本 84
6.2回采巷道布置 87
6.2.1回采巷道布置方式 87
6.2.2工作面回采巷道参数 87
7 井下运输 90
7.1概述 90
7.1.1矿井设计生产能力及工作制度 90
7.1.2煤层及煤质 90
7.1.3运输距离和货载量 90
7.1.4矿井运输系统 91
7.2盘区运输设备选择 92
7.2.1设备选型原则： 92
7.2.2盘区运输设备选型及能力验算 93
7.3大巷运输设备选择 94
7.3.1主运输大巷设备选择 94
7.3.2辅助运输大巷设备选择 95
7.3.3运输设备能力验算 97
8 矿井提升 98
8.1矿井提升概述 98
8.2主副井提升 98
8.2.1主井提升 98
8.2.2副井提升 100
9 矿井通风及安全 103
9.1矿井概况、开拓方式及开采方法 103
9.1.1矿井概况 103
9.1.2开拓方式 103
9.1.3开采方法 103
9.1.4变电所、充电硐室、火药库 103
9.1.5工作制、人数 104
9.2矿井通风系统的确定 104
9.2.1矿井通风系统的基本要求 104
9.2.2矿井通风方式的选择 104
9.2.3矿井主扇工作方式选择 105
9.2.4盘区通风系统的要求 106
9.2.5工作面通风方式的选择 107
9.3矿井风量计算 108
9.3.1工作面所需风量的计算 108
9.3.2备用面需风量的计算 110
9.3.3掘进工作面需风量的计算 110
9.3.4硐室需风量 112
9.3.5其它巷道所需风量 112
9.3.6矿井总风量 113
9.3.7风量分配 113
9.4矿井阻力计算 114
9.4.1矿井最大阻力路线 115
9.4.2矿井通风阻力计算 122
9.4.3矿井通风总阻力 122
9.4.4两个时期的矿井总风阻和总等积孔 122
9.5选择矿井通风设备 123
9.5.1选择主扇 123
9.5.2电动机选型 127
9.5.3对矿井主要通风设备的要求 128
9.6安全灾害的预防措施 128
9.6.1预防瓦斯和煤尘爆炸的措施 128
9.6.2预防井下火灾的措施 129
9.6.3防水措施 129
10 设计矿井基本技术经济指标 131
专题设计部分
1绪论 133
2 井下矸石充填的巷道布置 135
3 井下矸石充填工艺及设备 140
4 经济效益和社会效益分析 143
5 结论 144
翻译部分
英文原文 146
中文译文 155
参考文献 160
致  谢 161