采礦工程畢業設計（論文）-楊莊煤礦12mta新井設計-文庫吧

【正文】 ?????????????????????????????????????????????829 礦井通風與安全 ...............................................................................................83 礦井通風系統的確定 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????83 礦井風量計算 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????88 礦井阻力計算 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????93 選擇礦井通風設備 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????100 安全災害的預防措施 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????10610 礦井基本技術經濟指標 ...............................................................................108專題部分1 堅硬巖層的力學特性 .....................................................................................111 堅硬頂板力學特性 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????111 堅硬頂板分類 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1122 堅硬頂板采場礦山壓力及其顯現規律 .........................................................113 堅硬頂板采場礦山壓力顯現特征 ??????????????????????????????????????????????????????????113 單一長壁采場上覆巖層移動規律 ??????????????????????????????????????????????????????????116 初次來壓、周期來壓力學模型 ???????????????????????????????????????????????????????????????1173 采場來壓預測預報 .........................................................................................119 初次來壓的預測 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????119 周期來壓的預測 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????120 采場來壓步距的主要影響因素 ???????????????????????????????????????????????????????????????121 長壁采場的來壓預報 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1224 堅硬頂板采場支架受力分析 .........................................................................122 工作阻力和初撐力確定 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????122 液壓支架受力分析 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????123 堅硬頂板采場支架架型選擇 ???????????????????????????????????????????????????????????????????125參考文獻 .............................................................................................................127翻譯部分英文原文 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????129中文譯文 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????138致謝 .....................................................................................................................145一般部分中國礦業大學 2020 屆本科生畢業設計 第 1 頁 1 礦區概況及井田地質特征 礦區概況 礦井地理位置及交通條件楊莊礦位于淮北市南約 8km 處，井田范圍：東經 116176。46′5″6～116176。51′51″2，北緯 33176。53′32″3～33176。56′42″9。井口位置：東經 116176。48′9″，北緯33176。54′28″。井田處在閘河煤田最南端，東、南、西部均以露頭為界，東西最長 ，南北最寬約 ，面積約 24km2。井田內有宿淮公路和一條鐵路專用線穿過，并有雷河，西流河，濉河流經，其歷史最高洪水位：雷河+、西流河 +、濉河 +。楊莊礦交通便利，礦區鐵路專用線在青龍山站與符夾線、濉阜線接軌，可北通徐州，南至符離集，西達阜陽、亳州，與隴海、京滬、京九鐵路干線聯網。淮宿、淮徐公路以及徐合、連霍高速公路等可通全國各地。楊莊礦交通位置示意圖見圖 。圖 楊莊礦交通位置示意圖中國礦業大學 2020 屆本科生畢業設計 第 2 頁 地形、地貌楊莊井田地面地勢平坦，海拔標高+～+，地面主要為農田、村莊等，呈東北高西南低的趨勢。區內流經的地表水系自東向西分別有閘河、岱河、雷河、西流河、濉河等。其中雷河最高洪水位為+，西流河最高洪水位為+ ，濉河最高洪水位為 +。區外東西兩側皆為寒武、奧陶紀石灰巖所構成的東北、西南走向的小山區。東有烈山、青龍山、鳳凰山、大鼓山，北部有相山等。 河流及水體礦區內地勢平坦。流經該井田的河流皆南北走向，西部有岱河，東部有龍河，閘河，南部有龍岱河，均注入濉河，屬淮河水系。其中以閘河為最長，全長 70 公里，縱貫全礦區，閘河煤田因之得名。龍河全長 60 公里，發源于蕭縣城東龍山南麓；岱河流向南東，發源于蕭縣岱山湖。兩河流于本井田東南邊緣雙莊處匯合。兩河流河床下切不深，侵蝕基準面于地表僅差 2～3 米；但側蝕作用顯著，河面寬約 50～150 米；河谷標高為+ 米左右。所有河水流量均受季節控制，河道寬緩平淺，無航運價值。雨季礦區低洼地區積水嚴重，積水深度一般為 ～ 米，澇期最長可達一個月左右。 地震淮北礦區位于蘇魯豫皖交界地區，東有郯廬大斷裂，西有阜陽麻城斷裂，北有秦嶺緯向構造帶，南有宿南斷裂（五河～利辛斷裂） 。自公元前 179 年以來，在淮北地區這塊土地內發生的地震以及鄰省波及的中強地震 40 余次。1973 年 9 月 22 日 11 時 53 分，在濉溪縣臨渙發生了里氏 級地震，震中居民有強烈震撼，少部分土房有輕度破壞。1983年 11 月 17 日 5 時 9 分，山東荷澤市與東明縣交界處（距淮北市相山 200公里）發生里氏 級地震，波及到淮北地區。 據全國地震烈度區域報告，淮北礦區大部分在 6 度范圍內，東部少數地區在 7 度范圍內。楊莊煤礦地震烈度為 6 度，按 7 度設防。 礦區氣候條件礦區地處淮北平原中部，屬季風暖溫帶，半濕潤氣候。（一）氣溫冬季寒冷干燥多風，夏季炎熱多雨，春秋兩季溫和，年平均氣溫中國礦業大學 2020 屆本科生畢業設計 第 3 頁 ℃。一年之中 7～8 月天氣最熱，最高溫度一般為 35～39℃ ，極端最高氣溫 ℃，出現在 1972 年 6 月 11 日；12 月至第二年 2 月最冷，最低溫度一般為零下 12～15℃，極端最低氣溫零下 23℃，出現在 1955 年 1 月 7 日。氣壓以 12 月最高，為 780 毫米汞柱。（二） 日照年平均日照數 小時，年承受的太陽輻射總量為 千卡/平方厘米。其中 6～8 月日照時數最多，12 月最少。年平均蒸發量 1300～900 毫米。年平均無霜期 203 天。（三）降水年平均降水量 毫米，降雨多集中在 6～8 月份的雨季，平均降水量 438 毫米，占年總降水量的 %；平均降雨天數 37 天，占年總降雨天數的 %，最長雨季達 84 天。年平均于 12 月 12 日出現初雪，次年 3 月2 日出現終雪，初終雪日數為 80 天。最大積雪深度 350 毫米。土壤凍結一般出現在 12 月至次年 2 月 14 日，凍土厚度一般在 100～150 毫米，最大厚度可達 300 毫米。由于受雨季影響，降雨量呈兩個特點：一是年際變化大；二是分配不均。夏季易暴雨成災，冬季又易干旱。自 1966 年以來，偏旱年份較之雨澇年份有增加的趨勢。（四）風向春夏雨季以東南、東風為主，冬季多北風。年平均風速為 米/秒。其中月平均最大風速達 米/秒，9 月平均風速最小，為 米/ 秒。春末夏初常有干熱風，最大風速為 20 米/秒；夏季時有暴風，最大風力 9 級，冬季風可達 6 級。 礦區經濟概況本礦地處華東平原，地區經濟發達，工農業基礎好，對能源需求大，很有必要建設大中型礦井來滿足本地區的需要。 水源礦井生活用水水源取自處理后的淺層地表水；工業用水取自處理后的井下排水。 井田地質特征 井田地形及勘探程度楊莊井田位于閘河復式向斜的南端閉合處，以褶曲構造為主，斷裂構中國礦業大學 2020 屆本科生畢業設計 第 4 頁 造相對不發育。褶曲有洪莊向斜、濉溪向斜、李樓向斜、陸莊背斜等。煤層走向大致東西，西部轉為南北，東部煤層向北傾斜，西部向東傾斜，煤層傾角 4～40176。 ，大部分為 10～12176。 。本區煤田勘探自 1956 年始，由華東地質局 325 隊進行詳查，以后又由原淮北礦務局勘探隊進行大量補勘工作，直到礦井投產后的 1977 年，該期間先后完成和提交《一、二、三井田詳勘報告》 ， 《四、五、六井田詳勘報告》 ， 《二水平延深勘探報告》 。1986 年，原淮北礦務局勘探隊在楊莊井田與朱莊井田、李樓井田等重新調整過的井田邊界范圍基礎上，以滿足三水平延深設計為目的，施工 41個鉆孔，總計 ,的進尺量，于 1990 年提交 《三水平延深補充勘探地質報告》 。該報告提交以來，即 1990 年至今，井田境內先后又施工 11 個鉆孔，使得全井田歷年地面總施工的鉆孔達 405 個，總進尺 。 井田煤系地層楊莊井田位于閘河復式向斜的南部轉折端，所處大地構造位置為華北淮地臺魯西隆起徐州褶斷帶的西南側。區域地層由老至新為遠古界的清白口系、震旦系，古生界的寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系，新生界第三系、第四系。鉆孔接露的本井田地層由老至新為石炭系、二疊系、第四系，其中石炭系、二疊系為本區含煤地層。（一）中石炭統本溪組（C2b）假整合于中奧陶統老虎山組灰巖之上，厚約 22m。上部為厚約 4m 的灰白色隱晶質灰巖（13 灰） ，中下部為厚約 18m 的灰綠、紫紅色鐵鋁質泥巖。13 灰的頂面為與太原組的分界面。（二）上石炭統太原組（C3t）整合于本溪組之上，厚約 162m。其巖性主要為灰巖與煤、泥巖互層夾粉砂巖和砂巖，韻律性明顯。其中含有一層 厚的鋁質泥巖，為本區的主要標志層之一（K1 標志層） 。該組含薄煤層 11 層（井田內 11 個孔接露） ，個別煤層局部厚達，其余均為不穩定、不可采煤層。（三）下二疊統山西組（P11s）與下伏地層整合接觸，平均厚 107m。灰色砂質泥巖和灰色～灰白色砂巖為主，夾泥巖。底部為厚 10m 左右的黑色砂質泥巖與下伏厚約 21m 的黑色泥巖連續沉積，其底面為與石炭系分界面。其上為細～中粒砂巖，泥鈣中國礦業大學 2020 屆本科生畢業設計 第 5 頁 質膠結，見斜層理；中部以灰～深灰色砂質泥巖夾條帶砂巖及泥巖，泥巖中常見雜色團塊及菱鐵質鮞粒