中国矿业大学2011届本科生毕业设计
9.1矿井通风系统选择 ............................................................................................................. 61 9.2 采区及全矿所需风量 ......................................................................................................... 64 9.3 全矿通风阻力计算 ............................................................................................................. 70 9.4 选择矿井通风设备 ............................................................................................................. 74 9.5 防止特殊灾害的安全措施 ................................................................................................. 77 10 设计矿井基本技术经济指标 ................................................................................................. 79 参考文献 ................................................................................................................................... 80 专题部分 ....................................................................................................................................... 81 0 引言 ........................................................................................................................................... 82 1 国内外急倾斜煤层开采技术概况 ........................................................................................... 82 1.1急倾斜煤层开采技术现状 ................................................................................................. 82 1. 2碱沟煤矿采煤方法沿革 ..................................................................................................... 85 2 急倾斜10M-20M大放高的研究 ............................................................................................ 88 3 大采高综采工作面巷道布置 ................................................................................................... 91 3. 1碱沟煤矿急倾斜煤层综采放顶煤工作面的巷道布置 ..................................................... 91 3.2巷道变形的观测 ................................................................................................................. 93 3.3碱沟煤矿采煤工艺中技术的研究 ..................................................................................... 98 4 10M急倾斜煤层开采工作面矿山压力显现的基本认识 .................................................. 103 4.1工作面矿山压力显现的基本特征 ................................................................................... 104 4.2 综采放顶煤开采适应性评价 ........................................................................................... 109 结论 ............................................................................................................................................. 109 参考文献 ..................................................................................................................................... 111 翻译部分 ..................................................................................................................................... 112 英文原文 ..................................................................................................................................... 113 中文译文 ..................................................................................................................................... 119 致 谢 ......................................................................................................................................... 123
中国矿业大学2011届本科生毕业设计
一 般 部 分
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1 矿区概述及井田地质特征
1.1矿区概述
1.1.1交通地理位置
碱沟煤矿距乌鲁木齐市中心20km，有铁路专用线与兰新铁路连接，距乌市北站38km，并有沥青路与乌鲁木齐（216国道）—奇台公路相接并与吐—乌—大高速公路相接,交通十分方便。
地理坐标为：东径87°40′53″～87°44′24″ 北纬43°53′06″～43°54′41″
地理中心坐标为：东径87°42′46″ 北纬43°53′26″ 图1-1碱沟煤矿交通位置图
1.1.2地形地貌和水文情况
煤矿属博格达北麓的山前丘陵带，南高北低，最大海拔标高861m，最低739.20 m，相对高差121.80 m,小型沟谷纵横交错,大型沟谷以南北走向为主,井田内煤系地层出露甚少,大部分为第四系黄土及亚砂土覆盖。由于井田范围内煤炭开采历史悠久,因此形成的采空区地表塌陷坑多有发育。
地表水系发育，主要有八道湾河、碱沟、芦草沟。河水流量不大，仅在春季融雪期夏季暴雨季节洪水流量较大，见下表：
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表1-1 碱沟煤矿春季、夏季洪水量表
水 系 八道湾河 流 量 日平均流量 日平均总量 年平均总量 年迳流总量 上游测站 下游测站 下游测站 下游测站 备 注 0.05-0.365m/s 457万m 融雪季节外呈干枯状 33芦草沟 0.031-0.19m/s 0-0.214m/s 356万m 135万m 6月-5月 81-82实测 33331.1.3地区经济
井田周围煤矿众多，是新疆乌鲁木齐市重要的煤炭基地，工业产品主要以煤炭为主，附近有乌鲁木齐石油化工总厂，西南约4km处有苇湖梁电厂、七一纺织厂，还有新疆第二钢铁厂、新疆水泥厂、天山化工厂和新疆汽车改装厂等大中型企业。
井田一带的冲洪积平原为农耕区，粮食作物有小麦、玉米，经济作物有葵花、油菜、打瓜子、蔬菜等。本区居民主要由汉、维、回等民族构成，以汉、维族为主。 1.1.4矿区电力供应及通信
电源：碱洪变电所位于本矿的东侧，距本矿约3.5km。该变电所的两回35kv电源分别引自露天矿35kv变电所及苇湖梁煤矿35kv变电所，线路规格分别为LGJ-185/5.6km及LGJ-185/12km，电压为35/6kv
通信：矿井对外通信采用已有电信固定电话和移动通讯。矿井内部调度通信在矿调度室设置1台IXP3000型塔迪兰交换机。 1.1.5矿区的气候条件
本本区属大陆性干旱气候，据乌鲁木齐气象台历年资料，最高气温达40.6℃,最低气温为-26.3℃, 夏季昼夜温差悬殊。全年降水量小，蒸发量大，一般为1882.6mm，年平均降水量为206.0mm,6月份最大平均降水量达34.9mm,7月份最大蒸发量为434.0mm,10月份开始冰冻,冻结深度0.5-1.00米,3月初开始解冻,最大速8-12m/s,平均风速2-2.3m/s,风向多为西北及东南1.1.6地震乌鲁木齐市属地震多发区，据自治区地震局资料，多分布北纬43°~44°之间，即乌鲁木齐的东南及西南方向，本工作区地震微弱，地震动峰值加速度0.2ｇ,地震基本裂度为Ⅷ度裂度区。
1.2 井田地质特征
1.2.1井田的地质构造
八道湾向斜在井田北沿通过，轴向30°-65°，轴面南倾。
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井田位于八道湾向斜南翼，为一单斜构造，地层由北向南为头屯河组、西山窑组、三工河组。地层走向自西向东46°-55°，略呈一弓背向北的弧形，9线附近为转点。地层倾向北，倾角60°-88°，一般规律是西缓东陡，浅部较深部陡。
井田内主要为侏罗系地层和第四系黄土、亚砂土、砾石层。侏罗系地层有下统三工河组、中统西山窑组和头屯河组。由老到新分述如下：
1.下侏罗统J1
三工河组J1S零星出露在勘查区南部区外，条带状分布，为河湖相沉积，岩性以浅灰绿色、灰绿色细砂岩、粉砂岩为主，夹黑色炭质粉砂岩、炭质泥岩，水平层理、波状层理发育，硅质、泥质胶结，下部颜色多呈灰色，粒度变粗。含植物根部和叶部化石碎片。
2.中侏罗统J2
西山窑组J2x分布在勘查区中部,偏南区外有零星地层出露。岩性一般多由灰色、深灰色粉砂岩、细砂岩、泥岩、炭质泥岩及煤组成，夹不太稳定的灰、灰白色中粒砂岩、粗砂岩,为泥炭沼泽相沉积,富含银杏类和蕨类植物化石。
本组地层厚度818.07m，含煤54层，煤层总厚169.8m，含煤系数达20.7%,其中可采煤层22层，可采平均总厚为135.48米。根据煤层赋存、层间距、岩层含煤程度和岩相旋迥特征，分两个含煤段，上段：岩性以灰色粉砂岩（顶部呈浅灰绿色）为主，局部为粉细砂岩层，夹泥岩和炭质泥岩，含煤48层。下段：本段岩性为灰色、深灰色粉砂岩、细砂岩、泥岩、黑色炭质泥岩，具水平层理、波状层理各斜层理，含银杏和蕨类化石，含煤6层，主要为两层特厚煤层，底部以一层石英长石中砂岩与下伏三工河地层呈整合接触。 3.头屯河组J2Ｔ
在勘查区北部，被第四系地层掩盖，主要为河湖相沉积，区内钻孔控制头屯河组下部地层，其可见厚度为29.42M。岩性由兰灰色、灰绿色(东部有紫红色)粉砂岩为主，岩性均一,夹泥岩和灰白色细砂岩，具斜层理、水平层理,底部为一薄层灰色中砂岩，西部为含砾细砂岩,东部相变为粉砂岩，与下伏西山窑组分界为整合接触。 4.新生界第四系Q:
广布于勘查区,据岩性可划分:
Q3-1:砾石层：为未胶结及半胶结的砂砾石,成份以冲积、洪积的火成岩块、变质岩块和砂岩块组成，夹透镜状亚粘土,与下伏地层呈不整合接触。一般厚度0.55-40.90m,平均厚度9.47m。
Q3-2:黄土层：土黄色,以亚砂土为主，松散未胶结,一般厚度0-33.21m，平均厚度12.63m。
Q4：现代河床沉积，为冲积、洪积砂砾石。