采矿工程毕业设计（论文）-孔庄煤矿2.4Mta新井设计（全套图纸）

1、中国矿业大学2012届本科生毕业设计 目 录一般部分1 矿区概述及井田地质特征11.1矿区概述11.1.1井田位置、范围、自然地理及交通11.1.2矿区工农业生产及矿井建设和生产时期的原料供应、供电情况11.2井田地质特征21.2.1井田内断层构造有如下规律：51.2.2岩浆岩倾入的情况51.2.3矿井水文地质51.3煤层特征61.3.1含煤性61.3.2煤层围岩性质81.3.3煤的特征82 井田境界与储量102.1井田境界102.1.1井田划分的依据102.1.2井田范围102.2 矿井工业储量102.3 矿井可采储量112.3.1工业煤柱压煤112.3.2边界保护煤柱112.3.3断层保护煤柱112.3.4其它煤柱损失122.3.5矿井总设计损失储量122.3.6矿井可采储量122.3.7水平可采储量123 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限133.1矿井工作制度133.2矿井设计生产能力及服务年限134 井田开拓154.1井田开拓的基本问题154.1.1井筒形式的确定154.1.2井筒位置的确定采（带）区划分174.1.3工业场地的位置174.1.4开采水平的确定184.1.5

2、矿井开拓方案比较184.2 矿井基本巷道234.2.1井筒234.2.2开拓巷道234.2.3井底车场及硐室235 准备方式带区巷道布置315.1煤层地质特征315.1.1带区位置315.1.2带区煤层特征315.1.3煤层顶底板岩石构造情况315.1.4水文地质315.1.5地质构造315.1.6地表情况325.2 带区巷道布置及生产系统325.2.1带区准备方式的确定325.2.2带区巷道布置335.2.3带区生产系统335.2.4带区内巷道掘进方法345.2.5带区生产能力及采出率355.3带区车场选型设计366 采煤方法376.1 采煤工艺方式376.1.1 采煤方法的选择376.1.2 回采工作面长度的确定376.1.3 工作面的推进方向和推进度386.1.4 综采工作面的设备选型及配套386.1.5 各工艺过程注意事项466.1.6 工作面端头支护和超前支护476.2回采巷道布置536.2.1回采巷道布置方式536.2.2回采巷道参数537 井下运输547.1概述547.1.1矿井设计生产能力及工作制度547.1.2煤层及煤质547.2带区运输设备选择557.2.1设备选型

3、原则：557.2.2带区运输设备选型及能力验算557.3大巷运输设备选择567.3.1主运输大巷设备选择567.3.2辅助运输大巷设备选择577.3.3运输设备能力验算588 矿井提升608.1矿井提升概述608.2主副井提升608.2.1主井提升608.2.2副井提升设备选型619 矿井通风及安全649.1矿井地质、开拓、开采概况649.1.1矿井地质概况649.1.2开拓方式649.1.3开采方法649.1.4变电所、充电硐室、火药库649.1.5工作制、人数659.2矿井通风系统的确定659.2.1矿井通风系统的基本要求659.2.2矿井通风方式的选择659.2.3矿井通风方法的选择669.2.4带区通风系统的要求679.2.5带区通风方式的确定679.3矿井风量计算689.3.1通风容易时期和通风困难时期采煤方案的确定689.3.2各用风地点的用风量和矿井总用风量689.3.3风量分配739.4矿井阻力计算749.4.1计算原则749.4.2矿井最大阻力路线759.4.3计算矿井摩擦阻力和总阻力：759.5选择矿井通风设备799.5.1选择主要通风机799.5.2电动机选型82

4、9.6安全灾害的预防措施839.6.1预防瓦斯和煤尘爆炸的措施839.6.2预防井下火灾的措施839.6.3防水措施8410 设计矿井基本技术经济指标85参考文献86专题部分87浅析采空区充填技术881 引言882 采空区地表沉陷影响因素及控制方法882.1采空区地表沉陷影响因素882.1.1 煤层赋存条件892.1.2 采空区上覆岩层性质892.1.3 煤层开采条件及采场结构特征892.2 采空区地表沉陷控制方法892.2.1 留设保护煤柱892.2.2 局部开采892.2.3 采空区充填902.2.4 离层充填902.2.5 协调开采903 充填采煤技术在煤层开采中的技术要点分析913.1膏体充填采煤技术913.2矸石充填采煤技术913.3高水材料充填煤采技术924 国内外充填开采技术研究现状934.1水力充填法934.2胶结充填法934.2.1全尾矿胶结充填944.2.2块石砂浆胶结充填944.3膏体泵送充填945 充填开采技术研究展望955.1膏体充填技术955.1.1膏体充填技术研究背景955.1.2膏体充填技术的特点965.1.3膏体充填技术应用实例975.2超高水材料充填

5、开采试验研究975.2.1地质与生产条件概况975.2.2超高水材料简介975.2.3超高水材料采空区充填方法简介975.2.4超高水材料充填工艺系统985.2.5充填开采效果评价995.2.6经济效益和社会效益1005.3固体废物膏体充填不迁村采煤1015.3.1固体废物膏体充填不迁村采煤的意义1015.3.2不迁村采煤固体废物膏体充填方法1035.3.3固体废物膏体充填不迁村采煤的研究与发展1046 结论107翻 译部分109英文原文110中文译文119致 谢128一 般 部 分 中国矿业大学2012届本科生毕业设计 第1页1 矿区概述及井田地质特征1.1矿区概述1.1.1井田位置、范围、自然地理及交通孔庄煤矿地处江苏省沛县和山东省境内，在沛县城北4km处，位于大屯矿区的最南端，是全掩盖区。南与沛县沛城矿、北与徐庄矿毗邻，东与山东枣庄矿务局接壤。井田范围：西起徐沛铁路，东至原刘仙庄断层位置，南以21号煤层露头为界，北到7号煤层1000m水平垂直投影。井田东西走向13.0km，南北宽约3.4km，面积约46.8k。全套图纸，加153893706本区属黄淮冲击平原，为第四系全掩盖区。地

6、势平坦，地形西高东低，地表广泛分布古黄河泛滥的砂质粘土。陆地部分标高为33.035.5m，井田东部位于微山湖及京杭大运河水体下，湖区地势平坦，标高一般32m 左右，。本区气候具长江流域与黄河流域的过度性质，属季风型大陆气候，冬季严寒干燥，夏季炎热多雨，年平均气温13.36，日最低气温-21.3（1967年1月4日），最高气温40.7（1966年7月18日）。年平均降雨量788.93mm，最高达1178.9mm（1971年），最低仅492.4mm（1981年）。春夏多东南风，秋冬多偏北风，全年以东南偏东风为主，平均风速3.3s/m，最大达20s/m，雷雨期在49月间。据国家地震局1976年9月地震裂度区划分资料，本区为7度（强）地震区。大屯矿区交通方便。自营徐（州）沛（屯）铁路专用线至沙塘站与龙海线接轨可达全国各地；区内公路四通八达，南经沛县至徐州市，北经鱼台至济宁市，东至山东藤州、枣庄市；井田东部有京杭运河，可供100吨级船舶航行，见图1.1。1.1.2矿区工农业生产及矿井建设和生产时期的原料供应、供电情况（1）工、农业生产情况矿区工业主要以煤炭产业为主，区内煤矿较多，是徐州地区煤炭的

7、主要产地，生产的煤炭除供应本地区使用外，还向南部地区供应；矿区农业以大豆、小麦、红薯、玉米、棉花为主，粮食基本可以自给。（2）矿井建设及生产时的原料供应、供电情况 矿区建设及生产时所使用的原料在本地区内皆可自给。如区内石灰岩和粘土可制成料石、水泥等供矿区建设和生产时使用。矿区内电力供电由公司电厂两路35KV线路供电。（3）工业及居民用水矿区供水分工业和生活用水两部分。工业用水主要由矿井排水净化后提供；生活用水则由五口水源井提供，水源井水质好，符合饮用水国家标准。图1.1 交通位置图1.2井田地质特征孔庄井田位于大屯矿区最南端，属于山东地台“鲁西穹折”的丰沛背斜之北翼，靠近背斜轴部 ，构造形态为一倾向北西的单斜构造。地层走向NE50 90E,陆地部分地层走向一般在60左右，湖下扩区部分的地层走向变化大，主要原因是受井田的大断层的影响，地层走向NE50 90E，倾向北西，地层倾角12 18，在断层附近的产状稍有变化。本区受地域构造运动影响，构造以断裂为主，断层较发育，且多为张扭性正断层为主，褶曲不发育。构造受先期北东向应力影响，断层多为以北东为主。后期背斜形成后又受张应力影响，即“先扭后张

8、”，由于背斜轴部断裂发育，岩浆多从背斜轴部断裂带涌出，形成时期为燕山期。北东向断层产生早于北西向断层，被北西向断层切割。根据勘探及井下开拓资料，断层大致都平行展布，倾向一致，断层面倾角都较大。北东向大断层呈现北西升南东降的阶梯状块段。次一级的北西向断层切割北东向断层。井田内大构造几乎切割第四系以下的所有岩层。本区为全掩盖式煤田，属华北型石炭二迭系含煤地层，区内揭露的最老地层中奥陶统（O2）。见图1.2地质综合柱状图，现将地层由老至新叙述如下：图1.2 地质综合柱状图（1）中奥陶统（O2）区内揭露最厚度为48.30m。岩性为浅灰色、灰褐色厚层状石灰岩、白云质灰岩，隐晶质，质较纯，质密坚硬、裂隙发育且被方解石及泥质充填，偶见有黄铁矿结核，与上覆地层假整合接触。（2）中石炭统本溪组（C2b）两极厚度为23.87m 46.91m，平均厚度为33.92m。该组底部主要由紫红色含铁制泥岩及铝土质泥岩组成。含铁制泥岩发育较厚，铝土质泥岩发育厚度不一。上部以灰白色、棕褐色灰岩为主，间夹灰色、灰绿色泥岩及铝土质泥岩，灰岩较纯，致密坚硬，裂隙发育，多间有方解石脉，有时见有黄铁矿斑点。灰岩内见有蜓科动物化石 。本统含灰岩系数为52%，不含煤。与上覆地层呈整合接触。（3）上石炭统太原组（C3t）两极厚度为137.97m 161.96m，平均厚度为154.67m。由灰黑色、灰色砂质泥岩、砂岩、1617 层灰岩及20层煤层组成，为一套海陆交互相含煤沉积。其特点是岩相旋回十分清楚，灰岩、煤层多而且薄，标志层明显，层间距稳定，易于对比。开采煤层17、21号煤层位于本组的中下部。在灰岩中富含蜓科、腕足类、珊瑚、海百合茎等动物化石。灰岩总厚度平均在34.82m，含灰岩系数22.65%；煤层总厚度平均13m，含煤系数5.6%。与上覆地层呈整合接触 （4）下二迭统山西组（P 11Sh）该组为区内主要含煤地层。两极厚度92.67

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