120万吨林南仓矿新井设计.docx

一般部分
1 矿区概述及井田地质特征 10
1.1 矿区概述 10
1.2 井田地质特征 11
1.2.1井田地质构造 11
1.2.2 煤系地层划分及其特征 12
1.2.3 井田水文地质 17
1.3 煤层特征 18
1.3.1 可采煤层情况 18
1.3.2 煤的物理性质 18
1.3.3 煤的围岩特性 19
1.3.4 煤的特征 19
1.3.5 瓦斯和煤尘 21
2 井田境界及储量 22
2.1 井田境界 22
2.1.1 井田划分依据 22
2.1.2 井田境界确定 22
2.2 井田工业储量的计算 22
2.2.1 井田地质储量 22
2.2.2 工业储量的确定 23
2.3 井田可采储量 23
2.3.1 永久煤柱煤量 23
2.3.2 矿井可采储量计算 26
2.3.3 矿井储量汇总表 26
3 矿井工作制度和设计生产能力 27
3.1 矿井工作制度 27
3.2 矿井设计生产能力及服务年限 27
4 井田开拓 30
4.1 井田开拓的基本问题 30
4.1.1 确定井筒的形式、数目、配置 30
4.1.2 确定工业广场及井口位置 31
4.1.3 确定开采水平和阶段高度 32
4.1.4 开采水平布置及井底车场的选型 33
4.1.5 采区划分及其布置 34
4.2 井田开拓设计方案比较 35
4.2.1 开拓方案技术比较 35
4.2.2 经济比较 38
4.2.3 综合比较 40
4.3 矿井基本巷道 40
4.3.1 井筒 40
4.3.2 井底车场 43
4.3.3 主要开拓巷道 45
5 采区巷道布置 50
5.1 煤层地质特征 50
5.1.1 可采煤层情况 50
5.1.2 煤种及煤质变化 50
5.1.3 各煤层顶底板岩性 51
5.1.4 煤尘和瓦斯 51
5.2 采区巷道布置及生产系统 51
5.2.1 确定采区走向长度 51
5.2.2 确定区段斜长和区段数目 52
5.2.3 煤柱尺寸的确定 52
5.2.4 采区上下山的布置 52
5.2.5 区段平巷的布置 53
5.2.6 联络巷道的布置 53
5.2.7 采区运输、通风运料等系统的确定 53
5.3 采区车场设计 55
5.3.1 采区上部车场形式的选择 55
5.3.2 采取中部车场形式的选择 56
5.3.3 采区下部车场的选择及设计 56
5.3.4 采区主要硐室的布置 62
5.4 采区采掘计划 65
5.4.1 采区主要巷道参数确定 65
5.4.2 确定采区生产能力 70
5.4.3 计算采区回采率 71
6 采煤方法 72
6.1 采煤方法和回采工艺 72
6.1.1 采煤方法的选择 72
6.1.2 综采工作面回采工艺设计 73
6.2 综采工作面巷道布置方式 87
7 井下运输 90
7.1 系统基本概述 90
7.1.1 基本概况 90
7.1.2 井下运输系统 90
7.2 采区运输设备 91
7.2.1 主运输设备 91
7.2.2 采区辅助运输 95
7.3 大巷运输设备 97
7.3.1 矿车选择 97
7.3.2 矿用电机车的选型 98
8 矿井提升 103
8.1 设计依据 103
8.1.1 主井提升 103
8.1.2 副井提升 103
8.2 主副井提升设备的选型 104
8.2.1 小时提升量 104
8.2.2 合理的提升速度 104
8.2.3 一次循环时间 105
8.2.4 一次合理提升量的确定 106
8.2.5 计算一次提升循环提升时间Tx和所需的提升速度vm 107
8.3 提升钢丝绳的计算 108
8.4 提升机与天轮的选择计算 110
8.4.1 滚筒(或摩擦轮)直径的确定 110
8.4.2 天轮的选择 110
8.4.3 提升机强度校验 110
8.5 提升电动机的预选 111
8.5.1 电动机功率的估算 111
8.5.2 估算电动机转数 111
8.6 提升机与井筒的相对位置 112
8.6.1 井架高度 112
8.6.2 丝绳对摩擦轮的围包角计算 113
9 矿井通风与安全 114
9.1 矿井通风系统的选择 114
9.1.1 选择矿井通风系统的原则 114
9.1.2 选择矿井主要通风机的工作方法 115
9.1.3 选择矿井通风方式 116
9.2 全矿所需风量的计算及其分配 117
9.2.1 矿井风量计算原则 117
9.2.2 矿井风量计算方法 117
9.2.3 风速验算 122
9.3 全矿通风阻力计算 124
9.3.1 矿井通风总阻力计算原则 124
9.3.2 矿井通风阻力计算 124
9.4 矿井通风设备的选择 126
9.4.1 矿井通风设备的要求 126
9.4.2 选择主要通风机 126
9.4.3 选择电动机 129
9.4.4 电费计算 130
9.5 矿井灾害防治技术 131
9.5.1 防治瓦斯 131
9.5.2 防治煤尘 131
9.5.3 防灭火 131
9.5.4 防治水 132
10 矿井基本技术经济指标 133
参 考 文 献 135
专题部分
1 概述 138
1.1 支承压力变化规律 138
1.1.1 支承压力与采深的关系 138
1.1.2 采深与内应力场范围的关系 138
1.1.3 支承压力沿板传递规律 138
1.2 矿压动力现象 139
1.3 采场矿压 140
1.4 巷道矿压 140
1.5 深部开采矿压控制的力学问题 141
2 深部采区轻放工作面矿压规律研究 141
2.1 工作面地质概况 141
2.2 工作面简介 141
2.3 测区布置及观测方法 142
2.4 观测结果分析 142
2.4.1 老顶破断移动规律 142
2.4.2 工作面支架与围岩的相互作用特征 142
2.4.3 工作面矿压规律 142
2.4.4 工作面矿压显现特征 143
2.5 结论分析 143
2.5.1 直接顶与顶煤的关系 143
2.5.2 老顶来压与支架载荷 143
2.5.3 动载系数 143
2.5.4 支架阻力 144
2.5.5 承压力影响范围 144
2.5.6 放煤参数 144
3 深部返修巷道矿压显现规律及控制 144
3.1 试验巷道情况 144
3.2 返修巷道矿压显现规律及其分析 145
3.3 小结 147
4 深部巷道支护的研究 147
4.1 忧化巷道布置 147
4.2 选择合理的掘进方法 149
4.3 强化支护技求改革 150
4.3.1 锚网喷支护 150
4.3.2 锚网及锚带网支护 151
4.4 研究施工方法，提高单进水平 152
4.4.1 积极使用新设备 152
4.4.2 积极应用新技术 152
4.4.3 积极研究应用新的施工工艺 152
4.5 小结 153
5 结论 153
参考文献 154
致 谢 155

1 矿区概述及井田地质特征
1.1 矿区概述
开滦林南仓矿业分公司位于蓟玉煤田林南仓井田范围内，地理座标为东经117.37，北纬39.50。东北距玉田县12公里，井田范围内交通四通发达，电力充足，北邻京哈公路，京秦铁路，紧邻唐玉宝公路旁边，京沈高速公路穿境而过，井田内有通往下仓的铁路（矿区专用）。西距北京120公里，南距天津新港120公里，东距秦皇岛港190公里，地理位置优越。林南仓矿业公司交通位置示意图(见图1-1-1)。
1.2 井田地质特征
1.2.1井田地质构造

1.2.2 煤系地层划分及其特征
1.2.3 井田水文地质

1.3 煤层特征
1.3.1 可采煤层情况
1.3.2 煤的物理性质

1.3.3 煤的围岩特性
1.3.4 煤的特征

1.3.5 瓦斯和煤尘

2 井田境界及储量
2.1 井田境界
2.1.1 井田划分依据
2.1.2 井田境界确定
2.2 井田工业储量的计算
2.2.1 井田地质储量
2.2.2 工业储量的确定
2.3 井田可采储量
2.3.1 永久煤柱煤量

边界保护煤柱煤量＝10750×25×（3.94+2.21）×1.40=2.31×106t2.3.2 矿井可采储量计算
2.3.3 矿井储量汇总表

3 矿井工作制度和设计生产能力
3.1 矿井工作制度
3.2 矿井设计生产能力及服务年限

T = Z/AK （3-2-1）
4 井田开拓
4.1 井田开拓的基本问题
4.1.1 确定井筒的形式、数目、配置
4.1.2 确定工业广场及井口位置
4.1.3 确定开采水平和阶段高度

4.1.4 开采水平布置及井底车场的选型
4.1.5 采区划分及其布置

4.2 井田开拓设计方案比较
4.2.1 开拓方案技术比较

4.2.2 经济比较

4.2.3 综合比较
4.3 矿井基本巷道
4.3.1 井筒

4.3.2 井底车场
4.3.3 主要开拓巷道

5 采区巷道布置
5.1 煤层地质特征
5.1.1 可采煤层情况

5.1.2 煤种及煤质变化

5.1.3 各煤层顶底板岩性
5.1.4 煤尘和瓦斯
5.2 采区巷道布置及生产系统
5.2.1 确定采区走向长度
5.2.2 确定区段斜长和区段数目
5.2.3 煤柱尺寸的确定

5.2.4 采区上下山的布置
图5-2-1 采区上山布置图5.2.5 区段平巷的布置
5.2.6 联络巷道的布置
5.2.7 采区运输、通风运料等系统的确定
5.3 采区车场设计
5.3.1 采区上部车场形式的选择
5.3.2 采取中部车场形式的选择
5.3.3 采区下部车场的选择及设计
5.3.4 采区主要硐室的布置

5.4 采区采掘计划
5.4.1 采区主要巷道参数确定

5.4.2 确定采区生产能力
5.4.3 计算采区回采率
6 采煤方法
6.1 采煤方法和回采工艺
6.1.1 采煤方法的选择
6.1.2 综采工作面回采工艺设计

6.2 综采工作面巷道布置方式

7 井下运输
7.1 系统基本概述
7.1.1 基本概况
7.1.2 井下运输系统
7.2 采区运输设备
7.2.1 主运输设备

7.2.2 采区辅助运输

7.3 大巷运输设备
7.3.1 矿车选择

7.3.2 矿用电机车的选型

8 矿井提升
8.1 设计依据
8.1.1 主井提升
8.1.2 副井提升
8.2 主副井提升设备的选型
8.2.1 小时提升量
8.2.2 合理的提升速度
8.2.3 一次循环时间

8.2.4 一次合理提升量的确定

8.2.5 计算一次提升循环提升时间Tx和所需的提升速度vm
8.3 提升钢丝绳的计算
8.4 提升机与天轮的选择计算
8.4.1 滚筒(或摩擦轮)直径的确定
8.4.2 天轮的选择
8.4.3 提升机强度校验
8.5 提升电动机的预选
8.5.1 电动机功率的估算
8.5.2 估算电动机转数

8.6 提升机与井筒的相对位置
8.6.1 井架高度
8.6.2 丝绳对摩擦轮的围包角计算
9 矿井通风与安全
9.1 矿井通风系统的选择
9.1.1 选择矿井通风系统的原则
9.1.2 选择矿井主要通风机的工作方法
9.1.3 选择矿井通风方式
9.2 全矿所需风量的计算及其分配
9.2.1 矿井风量计算原则
9.2.2 矿井风量计算方法

9.2.3 风速验算

9.3 全矿通风阻力计算
9.3.1 矿井通风总阻力计算原则
9.3.2 矿井通风阻力计算

9.4 矿井通风设备的选择
9.4.1 矿井通风设备的要求
9.4.2 选择主要通风机

9.4.3 选择电动机

9.4.4 电费计算
9.5 矿井灾害防治技术
9.5.1 防治瓦斯
9.5.2 防治煤尘
病的发生，必须建立完善的防尘洒水系统，设置预防和隔绝煤尘爆炸的设施，制9.5.3 防灭火
9.5.4 防治水
③ 对于含水层水采取地面打钻抽水、井下疏水道疏水、井下钻孔疏水 方法放水。10 矿井基本技术经济指标

参 考 文 献
1 概述
1.1 支承压力变化规律
1.1.1 支承压力与采深的关系
1.1.2 采深与内应力场范围的关系
1.1.3 支承压力沿板传递规律
1.2 矿压动力现象
1.3 采场矿压
1.4 巷道矿压
1.5 深部开采矿压控制的力学问题
2 深部采区轻放工作面矿压规律研究
2.1 工作面地质概况
2.2 工作面简介
2.3 测区布置及观测方法
2.4 观测结果分析
2.4.1 老顶破断移动规律
2.4.2 工作面支架与围岩的相互作用特征
2.4.3 工作面矿压规律
2.4.4 工作面矿压显现特征
2.5 结论分析
2.5.1 直接顶与顶煤的关系
2.5.2 老顶来压与支架载荷
2.5.3 动载系数
2.5.4 支架阻力
2.5.5 承压力影响范围
2.5.6 放煤参数
3 深部返修巷道矿压显现规律及控制
3.1 试验巷道情况
3.2 返修巷道矿压显现规律及其分析
3.3 小结
4 深部巷道支护的研究
4.1 忧化巷道布置
4.2 选择合理的掘进方法
4.3 强化支护技求改革
4.3.1 锚网喷支护
4.3.2 锚网及锚带网支护
4.4 研究施工方法，提高单进水平
4.4.1 积极使用新设备
4.4.2 积极应用新技术
4.4.3 积极研究应用新的施工工艺
4.5 小结
5 结论
参考文献
致 谢
转瞬间，四年的大学生活马上就要结束了，在这四年里我学到了很多专业知识和许多做人的道理，这些一点一滴的进步都得益于各位老师的教诲和同学们的帮助。

感谢在四年的岁月中曾经执教过我们专业课和基础课的各位老师们，正是由于他们的孜孜不倦地浇灌，才有了我们这些小苗的长大成人。
感谢所有指导老师对我的设计提出的指正，以及给我提出的建议，这些都给了我很大的帮助。
感谢所有采矿的同学在毕业设计中给我的帮助，使我懂得了合作的意义。
感谢各位专家、教授在百忙之中对本设计的评审，由于我的知识有限，其中避免不了有许多遗漏和错误之处，谢谢各位老师对本设计提出的指正。
短暂的四年大学生活、学习生涯中，我们从各位老师身上学到的不仅仅是先进文化知识，还有许多做人的道理和立足社会的宝贵经验，社会毕竟不同于学校，它比学校的环境复杂得多。我认为大学期间最大的亮点是我们学会了如何去学习，我相信这也是老师和学校最希望看的结果。借此机会感谢所有老师对我的栽培，祝各位老师工作顺利，祝母校越办越好，成为一所综合性名牌学府。走上工作岗位后，我将本着各位老师“春蚕到死丝放尽，蜡炬成灰泪始干”的精神服务于社会。