采煤方法图
任务书
设计题目：张双楼煤矿1.8 Mt/a新井设计
设计专题题目：煤岩冲击倾向性及物理力学性质测定
设计主要内容和要求：
以实习矿井张双楼煤矿条件为基础，完成张双楼煤矿1.8 Mt/a新井设计。主要内容包括：矿井概况、矿井工作制度及设计生产能力、井田开拓、首采区设计、采煤方法、矿井通风系统、矿井运输提升等。
结合煤矿生产前沿及矿井设计情况，撰写一篇关于煤岩冲击倾向性及物理力学性质测定的专题。
完成冲击矿压电磁辐射监测方面的科技翻译一篇，题目为“EME rock burst monitoring in coal mine huafeng”。
摘要
本设计包括三个部分：一般部分、专题部分和翻译部分。
一般部分为张双楼矿1.8 Mt/a的新井设计。井田走向（东西）长平均约10.27 km，倾向（南北）长平均约3.29 km，井田水平面积为32.04 km2。主采煤层一层，即7#煤层，平均倾角18°，厚约5.0 m。井田工业储量224.678 Mt，可采储量153.331 Mt，矿井服务年限为65.53 a。井田地质条件简单；表土层平均厚度约50 m；矿井正常涌水量为200 m3/h，最大涌水量为280 m3/h；煤层硬度系数2～3，煤质牌号为气煤44；矿井绝对瓦斯涌出量为3.73 m3/min，属低瓦斯矿井；煤层有自燃发火倾向，发火期3～6个月，煤尘具有爆炸危险性。
根据井田地质条件，提出四个技术上可行开拓方案。通过技术经济比较，最终确定方案四为最优方案。将主采煤层划分为两个水平，一水平标高—600 m，二水平标高—1000 m，因井田走向大断层将井田分为南北两部分，井田南部为一水平服务范围，井田北部为二水平服务范围。
设计首采区采用采区准备方式，工作面长度170 m，采用一次采全高采煤法，全部跨
落法处理采空区。矿井采用“三八”制作业，两班生产，一班检修。生产班每班3个循环，日进6个循环，循环进尺0.865 m，日产量5632.603 t。
大巷采用带式输送机运煤，辅助运输采用1.5 t固定箱式矿车。主井装备一套16 t双箕斗带平衡锤提煤，副井装备一套带平衡锤的1.5吨固定车厢式矿车双层四车加宽罐笼。矿
井采用中央并列式通风。通风容易时期矿井总需风量78.78 m3/s，矿井通风总阻力2035.88
Pa，风阻0.328 N·s2/m8，等积孔2.08 m2，矿井通风容易。矿井通风困难时期矿井总风量
78.78 m3/s，矿井通风总阻力2182.84 Pa，风阻0.352 N·s2/m8，等积孔2.01 m2，矿井通风也较容易。设计矿井的吨煤成本110元。
专题部分题目是煤岩冲击倾向性及物理力学性质测定。以口孜东煤矿的生产中的煤岩样测定了口孜东顶板岩层的冲击倾向性和顶板岩层的物理力学性质。
翻译部分是一篇关于电磁辐射在冲击矿压中的应用的，英文原文题目为：EME rock burst monitoring in coal mine huafeng。
关键词：立井；上下山开采；暗立井延伸；双巷掘进；中央并列式
ABSTRACT
This design can be divided into three sections: general design, monographic study and translation of an academic paper.
The general design is about a 1.8 Mt/a new underground mine design of Zhangshuanglou coal mine. It’s about 10.27 km on the strike and 3.29 km on the dip,with the 32.04 km2 total horizontal area. The minable coal seam of this mine is only 7# with an average thickness of 5.0 m and an average dip of 18°. The proved reserves of this coal mine are 224.678 Mt and the minable reserves are 153.331 Mt, with a mine life of 65.53 a.The geological condition of the mine is relatively simple. The normal mine inflow is 200 m3/h and the maximum mine inflow is
280 m3/h. It is bituminous coal 44 with low mine gas emission rate and coal spontaneous combustion tendency, and it’s a coal seam liable to explosion.
Based on the geological condition of the mine, I bring forward four available project in technology. The fourth project is the best comparing with other three project in technology and economy. The first level is at -600 m, The second level is at -1000 m, Because a major fault lies in the center of mine field, the mine field is divided into the north section and the south section, the south section is one level service scope, and the north section is two level service scope.
Designed first mining district makes use of the method of preparation in mining area, the length of working face is 170 m, which uses fully-mechanized coal mining technology, and fully caving method to deal with goaf. The working system is “three-eight”,with two teams mining, and the other overhauling. Every mining team makes three working cycle, with six working cycle everyday. Advance of working cycle is 0.865 m, and quantity of 5632.603 ton coal is makedeveryday.
Main roadway makes use of belt conveyor to transport coal resource, and mine car to be assistant transport. Main shaft makes use of skip to transport coal resource, when subsidiary shaft makes use of cage to be assistant transport. In the prophase of mining the mine makes use of centralized ventilation method,when in the evening of mining the mine makes use of areas ventilation method. At the easy time of mine ventilation, the total air quantity is 78.78 m3 per second, the total mine ventilation resistance is 2035.88 Pa, the coefficient of resistance is 0.328 N·s2/m8, equivalent orifice is 2.08 m2. At the difficult time of mine ventilation, the total air quantity is about 78.78 m3 per second, the total mine ventilation resistance is 2182.84 Pa, the coefficient of resistance is 0.352 N·s2/m8, equivalent orifice is 2.01 m2. The cost of the designed mine is 110 yuan per ton.
The translated academic paper is about EME in the rock burst .
Keywords：shaft; up-dip and down-dip minging; double thunnel drivage; centralized juxtapose ventilation
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矿井地理位置、交通条件1
1.1.2矿区经济状况1
1.1.3矿区气候条件2
1.1.4矿区水文情况2
1.2井田地质特征3
1.2.1井田地形与勘探程度3
1.2.2井田煤系地层概述3
1.2.3井田地质构造、最主要地质变动4
1.2.4井田水文地质特征6
1.3煤层特征6
1.3.1煤层6
1.3.2煤层的围岩性质7
1.3.3煤的特征7
2井田境界和储量9
2.1井田境界9
2.1.1井田范围9
2.1.2开采界限9
2.1.3井田尺寸9
2.2矿井工业储量9
2.2.1井田地质勘探10
2.2.2煤层可采厚度10
2.2.3矿井工业储量的计算10
2.3矿井可采储量10
2.3.1井田边界保护煤柱10
2.3.2工业广场保护煤柱11
2.3.3断层和井筒保护煤柱11
2.3.4矿井可采储量12
3矿井工作制度、设计生产能力及服务年限14
3.1矿井工作制度14
3.2矿井设计生产能力及服务年限14
3.2.1确定依据14
3.2.2矿井设计生产能力14
3.2.3矿井服务年限14
4井田开拓16
4.1井田开拓的基本问题16
4.1.1确定井筒形式、数目、位置及坐标16
4.1.2确定工业场地位置、形状和面积17
4.1.3开采水平的确定及采区的划分18
4.1.4主要开拓巷道18
4.1.5开拓方案比较18
4.2矿井基本巷道23
4.2.1井筒23
4.2.2井底车场25
4.2.3主要开拓巷道27
4.2.4巷道支护30
5准备方式——采区巷道布置31
5.1煤层的地质特征31
5.1.1采区位置31
5.1.2采区煤层特征31
5.1.3煤层顶底板岩层性质31
5.1.4煤层瓦斯与涌水情况31
5.1.5地质构造31
5.1.6临近矿井与地表情况32
5.2采区巷道布置及生产系统32
5.2.1确定采区巷道布置及生产系统的原则32
5.2.2采区位置及范围32
5.2.3采煤方法及工作面长度的确定32
5.2.4确定采区各种巷道的尺寸、支护方式及通风方式32
5.2.5煤柱尺寸的确定33
5.2.6采区巷道的联络方式33
5.2.7采区内工作面接替顺序33
5.2.8采区生产系统33
5.2.9采区内巷道掘进方法34
5.2.10采区生产能力及采出率34
5.3采区车场选型设计35
5.3.1确定采区车场形式35
5.3.2采区主要硐室布置37
6采煤方法38
6.1采煤工艺方式38
6.1.1采区煤层特征及地质条件38
6.1.2确定采煤工艺方式38
6.1.3回采工作面参数39
6.1.4回采工作面破煤与装煤方式39
6.1.5回采工作面支护方式42
6.1.6端头支护及超前支护方式43
6.1.7各工艺过程注意事项44
6.1.8回采工作面正规循环作业45
6.2回采巷道布置48
6.2.1回采巷道布置方式48
6.2.2回采巷道参数48
7井下运输51
7.1概述51
7.1.1井下运输设计的原始条件和数据51
7.1.2运输距离和货载量51
7.1.3矿井运输系统51
7.2采区运输设备选择52
7.2.1设备选型原则52
7.2.2采区设备的选型52
7.3大巷运输设备选择53
7.3.1运输大巷设备选择53
7.3.2辅助运输大巷设备选择54
8矿井提升56
8.1概述56
8.1.1矿井提升设计的原始条件和数据56
8.1.2主、副井提升方式56
8.2主副井提升56
8.2.1主井提升容器选择56
8.2.2副井提升容器选择56
9矿井通风与安全58
9.1矿井通风系统选择58
9.1.1矿井通风系统的基本要求58
9.1.2矿井通风方式的确定58
9.1.3矿井主要通风机工作方式的选择59
9.1.4采区通风系统的要求60
9.1.5工作面通风方式的选择60
9.2采区及全矿所需风量61
9.2.1采煤工作面需风量61
9.2.2备用工作面需风量62
9.2.3掘进工作面需风量62
9.2.4硐室需风量63
9.2.5其它巷道所需风量63
9.2.6矿井总风量计算63
9.2.7风量分配64
9.3全矿通风阻力的计算65
9.3.1矿井通风总阻力计算原则65
9.3.2容易和困难时期矿井阻力路线的确定65
9.3.3矿井通风阻力计算65
9.3.4矿井通风总阻力计算66
9.3.5矿井总风阻和等积孔计算67
9.4通风机选型68
9.4.1选择主要通风机68
9.4.2电动机选型70
9.5防止特殊灾害的安全措施71
9.5.1预防瓦斯和煤尘爆炸的措施71
9.5.2预防井下火灾的措施72
9.5.3防水措施72
10设计矿井基本技术经济指标73
一般部分参考文献74
专题部分
煤岩冲击倾向性及物理力学性质测定76
1顶板岩层冲击倾向性测定76
1.1概述76
1.1.1顶板岩层冲击倾向性分类及指标76
1.1.2顶板岩层冲击倾向性测定方法76
1.2采样78
1.3试样加工与试验78
1.3.1试样加工78
1.3.2实验系统80
1.4试验处理结果及分析80
1.4.1抗拉强度（tensile strength） 80
1.4.2岩石块体密度（block density of rock） 81
1.4.3弹性模量(modulus of elasticity) 81
1.4.4弯曲能量指数(bending energy index) 81
1.5主要结论81
1.6主要附图82
2底板岩层物理力学性质86
2.1底板岩样抗压强度的测定86
2.2底板岩样弹性模量的测定86
2.3底板岩样抗拉强度的测定87
2.4底板岩样内聚力、内摩擦角的测定88
2.5主要结论89
2.6主要附图89
专题部分参考文献95
翻译部分
英文原文97
EME rock burst monitoring in coal mine huafeng 97
1EME mechanism of rock burst failure 97
1.1EME Mechanism of Rock Burst Failure 97
1.2EME Phenomena and Experiment Result of Rock Burst 97
2forecastinf of rock burst 99
2.1The principle of EME’s forecasting Rock Burst 99
2.2Methods of the Forecasting Rock Burst 99
3Application of the eme technique 100
3.1The Condition of the Tested Working Face 100
3.2The KBD5 apparatus 100
3.3Application of the EME Technique 100
3.4The EME Forecasting Guideline of Rock Burst on the Working Face 101
3.5EME Forecasting Accuracy 101
4conclusions 101
中文译文103
华丰煤矿冲击矿压电磁辐射监测103
1冲击矿压的电磁辐射机理103
1.1冲击矿压的电磁辐射机理103
1.2冲击矿压的电磁辐射现象和实验结果103
2冲击矿压的预报104
2.1电磁辐射预报冲击矿压的原则104
2.2冲击矿压预报方法105
3电磁辐射技术的应用105
3.1被测工作面的地质条件105
3.2KBD5装置105
3.3电磁辐射技术的应用106
3.4电磁辐射预报工作面冲击矿压指标106
3.5电磁辐射预报的精确性107
4结论107
致谢108
字数统计
采区巷道布置刨面图
开拓刨面图
设计所包含文件
采区巷道布置平面图
张双楼煤矿开拓平面图
