朱集煤矿0.9-Mta新井设计-淮南矿区瓦斯抽采技术分析.docx
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1、精选资料中 国 矿 业 大 学本科生毕业设计姓 名: 学 号: 学 院: 矿业工程学院 专 业: 采矿工程 设计题目: 朱集煤矿0.9 Mt/a新井设计 专 题: 淮南矿区瓦斯抽采技术分析 指导教师: 职 称: 讲 师 2012年6月 徐州摘 要一般部分针对淮南朱集矿井进行了井型为0.9 Mt/a的新井设计。朱集矿井位于安徽省淮南市境内,井田走向长约7.0 km,倾向长约3.0km,面积约21km2。主采煤层为13-1#煤层,平均倾角25,平均厚度4 m。井田工业储量为116.74 Mt,可采储量73.53 Mt,矿井服务年限为58.46 a。矿井正常涌水量为342 m3/h,最大涌水量为46
2、2m3/h;矿井相对瓦斯涌出量为10.3 m3/t,属高瓦斯矿井。根据井田地质条件,设计采用双立井单水平开拓方式,井田采用采、带区式布置方式,共划分为两个个采区,四个带区,轨道大巷、胶带机大巷和回风大巷皆为岩石大巷,布置在13-1#煤层底板岩层中。考虑到本矿井为高瓦斯矿井,矿井通风方式采用前期中央并列式通风,后期两翼对角式通风,并在开采前预掘底板瓦斯抽排巷进行瓦斯提前卸压抽放。 针对东一采区采用了采区准备方式,共划分13个回采工作面,并进行了通风、运煤、运料、排水、排矸、供电系统设计。针对13101工作面进行了采煤工艺设计。该工作面煤层平均厚度为4.0 m,平均倾角3,直接顶为泥岩,老顶为细砂
3、岩。工作面采用长壁综采一次采全高采煤法。采用双滚筒采煤机割煤,往返一次割两刀。采用“三八制”工作制度,截深0.8 m,每天四个循环,循环进尺3.2 m,月推进度96 m。大巷采用胶带输送机运煤,辅助运输采用蓄电池式电机车牵引固定箱式矿车。主井采用两套带平衡锤的9 t箕斗提煤,副井采用一对1.5 t矿车双层四车窄罐笼和一个带平衡锤的1.5 t矿车双层四车宽罐笼运料和升降人员。专题部分题目为淮南矿区瓦斯抽采技术分析,就目前国内外的瓦斯抽采研究情况进行了整理论述,以淮南矿区的高瓦斯现状,淮南处理瓦斯的技术进行了整理,做了简要分析。结合淮南一些实际矿井的技术应用分析了抽采技术。翻译部分题目为Optim
4、ization of soft rock engineering with particular reference to coal mining,主要介绍了现行数值模拟实验中岩体特性参数的选取依据及在工程现场的应用。关键词:朱集煤矿;双立井;采区布置;中央并列式;综采;大采高;瓦斯抽采ABSTRACTThe general design is about a 1.50 Mt/a new underground mine design of Zhuji coal mine. Zhuji coal mine is located in Huainan, Anhui province. Its a
5、bout 7.0 km on the strike and 3.2 km on the dip, with the 21.0 km2 total horizontal area. The minable coal seam is 13-1# with an average thickness of 4.0 m and an average dip of 3. The proved reserves of this coal mine are 116.74 Mt and the minable reserves are 73.53 Mt, with a mine life of 58.46 a.
6、 The normal mine inflow is 342 m3/h and the maximum mine inflow is 462 m3/h. The mine gas emission rate is 10.3 m3/t which can be recognized as high gas mine. Based on the geological condition of the mine, this design uses a duel-vertical shaft single-level development method, and full strip prepara
7、tion ,which divided into two working areas and four bandts, and track roadway, belt conveyor roadway and return airway are all rock roadways, arranged in the floor rock of 13-1# coal seam. Taking into account of the high gas emission, mine ventilation method use two diagonal wings ventilation, and e
8、xcaves bottom gas drainage roadway before mining to relief gas pressure in advance.The design applies strip preparation against the first band of East One which divided into 13 stirps totally, and conducted coal conveyance, ventilation, gangue conveyance and electricity designing.The design conducte
9、d coal mining technology design against the 13101 face. The coal seam average thickness of this working face is 4.0 m and the average dip is 3, the immediate roof is mud stone and the main roof is sand stone. The working face applies fully mechanized longwall full-height coal caving method, and uses
10、 double drum shearer cutting coal which cuts twice each working cycle. Three-Eight working system has been used in this design and the depth-web is 0.8 m with four working cycles per day, and the advance of a working cycle is 3.2 m and the advance is 96 m per month.Main roadway makes use of belt con
11、veyor to transport coal resource, and battery locomotive to be assistant transport. The main shaft uses double 16 t skips to lift coal with a balance hammer and the auxiliary shaft uses a twins narrow1.5 t four-car double-deck cage and a wide 1.5t four-car double-deck cage to lift material and perso
12、nnel transportation.The monographic study entitled Huainan coal mine gas extraction technology analysis , To the present situation of huainan coal mine gas, huainan processing technology of gas technology arrange, makes a brief analysis, the present research situation this arrangement. Combined with
13、 some practical technology of huainan coal mine analysis is applied in the extraction technology.The title of the translated academic paper is Optimization of soft rock engineering with particular reference to coal mining .Keywords:Zhuji coal mine; Double vertical shaft; Working section; Central par
14、allel; Mechanized mining; full-height coal caving; gas extraction目 录一般部分1 矿井概况与地质特征11.1井田概况11.2井田地质特征21.3煤层特征52 井田境界和储量92.1井田境界92.2井田地质勘探102.3矿井地质储量102.4 矿井可采储量123 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限153.1矿井工作制度153.2矿井设计生产能力及服务年限154 井田开拓174.1井田开拓的基本问题174.2矿井基本巷道275 准备方式采区巷道布置395.1煤层地质特征395.2采区巷道布置及生产系统395.3采区车场选型计算43
15、6 采煤方法466.1采煤工艺方式466.2首采工作面回采巷道布置587 井下运输637.1概述637.2采区运输设备选择647.3大巷运输设备选择678 矿井提升688.1矿井提升概述688.2主井提升688.3副井提升709 矿井通风及安全729.1矿井通风系统的选择729.2矿井风量计算749.3矿井通风阻力计算829.4选择矿井通风设备869.6安全灾害的预防措施9110 矿井基本技术经济指标93参考文献94专题部分淮南矿区瓦斯抽采技术分析96摘要961 课题研究的背景972 煤矿瓦斯抽采技术机理的国内外研究现状982.1 国外研究现状982.2 国内研究现状982.3 煤炭科学产能的
16、制约因素分析1002.4 采空区瓦斯抽采对减小回风流及其它抽采方法1033 淮南矿区煤层气抽采技术106概述1063.1采场瓦斯治理方法研究1063.2 采动煤岩移动卸压抽采煤层气技术1103.3 强化抽采煤层气技术1133.4 卸压抽采瓦斯理论及煤与瓦斯共采技术1163.5 技术成果及技术经济效益和社会效益1214 结论121翻译部分英语原文125中文译文132致 谢137可修改编辑精选资料1 矿井概况与地质特征1.1井田概况1.1.1位置与交通朱集东井田属朱集井田27勘探线以东部分,位于安徽省淮南市潘集区与怀远县交界处的武前庄与骑龙庄一带,行政区划隶属淮南市潘集区和怀远县,井田东南距淮南市
17、洞山约38km,地理坐标:东经11645001165345,北纬325015325430。井田东西长约7.0km,南北宽约3.0km,面积21km2。本井田内陆路交通较为便利。南邻潘集矿区,有淮阜铁路穿过,西至阜阳与京九线连接;公路经潘集镇,可达蚌埠、阜阳、徐州、合肥等地;北部有茨怀新河可以通航,可连接淮河航运,如图1-1-1所示。图1-1-1 朱集矿交通位置图1.1.2地形地貌及水系本井田地处淮河冲积平原,地形平坦,地面标高一般在+22.4+23.4m,东北部有明龙山低矮山丘,最高点标高126m,总体趋势为北东高、南西低。淮河为邻近本井的主要河流,历史最高洪水位标高为+25.63m(1954
18、年7月29日),两岸地势低洼,雨季淮河水位上涨易成内涝;北部茨怀新河为人工开挖水利工程,宽约200m,向东连接淮河。井田内尚有部分人工沟渠,属农灌季节性水渠。1.1.3气候与气象本井田所在地属季风暖温带半湿润气候,四季分明,冬冷夏热。该地区年均气温15.1,两极气温分别为41.4 和-21.7;一般春季多东南风,夏季多东南及东风,秋季多东风及东北风,冬季多东北风及西北风,平均风速3.3m/s,最大风速22m/s;年均降雨量893.74mm,最大达1723.5mm,降雨一般集中在6、7、8三个月;雪期一般在每年11月上旬至次年3月中旬,最大降雪厚度16cm;土壤的最大冻结深度为30cm。1.1.
19、4地震烈度根据已掌握的地震历史资料,淮南市属于许昌淮南地震带,从地震活动性、断裂构造、地形变化及第四纪地质、地貌等方面的情况来看,许昌淮南地震带在新构造时期,活动是比较明显的。国家地震局1979年10月,在淮南地区进行地应力普查,在7km的深度截面地应力相对大小等值线图和断裂构造分析,明显地存在北西西向的地应力高值区,存在一条东西向、一条北东向的深大断层。根据中华人民共和国国家标准GB50011-2001建筑抗震设计规范的附录A,本地区建筑工程抗震设计时所采用的抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g。1.1.5 矿区经济概况井田所在地淮南市潘集区总面积600平方公里,辖五镇五乡一个
20、街道办事处,人口43万,其中农业人口35万。气候温和,四季宜人,物阜民丰,人杰地灵。潘集区致力于工业化、产业化、城镇化建设,取得了显著成绩。潘集区煤电资源十分丰富。已探明煤炭总储量37亿吨,建有潘一矿、潘东、潘三3座现代化特大型煤矿。年设计总产1000万吨。区内有平圩发电有限公司,装机容量达120万千瓦。2004年正在开工建设的潘北煤矿,年生产能力400万吨;田集电厂460万kW和平圩第二电厂260万kW超临界燃煤机组也已开工建设;装机容量460万kW的潘集电厂建设工程前期准备工作正在进行。到2010年,区境内煤炭年产量达2300万吨,发电装机容量达720万kW,已成为华东地区一个重要的能源基
21、地。1.1.6水源及电源本矿井供水水源分为两部分,即地下水和处理后的矿井水。由于矿井所在地区地表水系不发达,且受季节性影响较大,因此设计选择地下水作为本矿井供水水源。为充分利用和开发水资源,对井下排水经过净化处理达标后,作为工业场地生产用水水源。本矿井位于淮南市潘集区,邻近有淮南、洛河、平圩发电厂,芦集、丁集和古沟220 kV区域变电所。本矿井两回路110 kV电源一回路取自于丁集220 kV区域变电所,导线采用LGJ-185,长度约为22.6km,另一回路取自新建的古沟220kV区域变电所,导线采用LGJ-185,长度约为26km。1.2井田地质特征1.2.1地层本井田为全隐蔽含煤区,钻探所
22、及地层由老到新依次有奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系、第三系和第四系。(1)奥陶系中下统(O1+2)为石炭、二叠系含煤地层的基底,区内无钻孔穿过,南邻潘四井田十西线水四5孔穿过厚度96.78m。岩性主要为灰色、致密、厚层状、硅质灰岩及白云质灰岩、质纯、坚硬、性脆为其特征。顶部为白云岩;下部为灰岩、泥质灰岩。(2)石炭系上统太原组(C3t)假整合于奥陶系之上,区内仅有23-1孔揭露到五灰。南邻潘四井田水四11、九10两孔揭示该组厚度分别为114.24m和112.05 m。底部为46m厚的铝质泥岩,为浅灰色微带青灰色,具紫红及锈黄色花斑,局部具鲕状结构。鲕粒分布不均,其余岩层由灰色、深灰色灰岩、粘土
23、岩、砂质粘土岩和中细砂岩组成。局部有岩浆岩侵入,灰岩1013层,总厚49.5m。其中12灰分布稳定且较厚,一般9.5119.34m。含不可采薄煤层79层,为本区含煤地层之一。其岩相以浅海相沉积为主,亦具过渡相及泥炭沼泽相。(3)二叠系(P)二叠系平均总厚964.44m,底部以灰岩与太原组分界,二叠系整合于太原组之上。分为下统山西组、下石盒子组,上统上石盒子组、石千峰组,其中山西组、上、下石盒子组为含煤地层,石千峰组为非含煤地层,不是本次研究对象。山西组和上、下石盒子组为主要勘探对象,揭露厚度649.95799.1m,平均厚730.83m,含煤28层,总厚28.58m,含煤系数为3.91%,自下
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