安徽理工大学毕业设计
目录
摘要................................................................................................................................ 1 ABSTRACT........................................................................................................................ 2 绪论................................................................................................................................ 7 1 矿井概况和地质特征................................................................................................ 8
1.1 矿井概况.......................................................................................................... 8
1.1.1 矿井地理位置........................................................................................ 8 1.1.2 交通条件................................................................................................ 8 1.1.3 井田地形.............................................................................................. 10 1.1.4 井田水系.............................................................................................. 10 1.1.5 井田气候.............................................................................................. 10 1.1.6 自然地震.............................................................................................. 10 1.1.7 地温...................................................................................................... 11 1.2 井田地质特征................................................................................................ 11
1.2.1 地层...................................................................................................... 11 1.2.2 构造...................................................................................................... 11 1.2.3 煤层赋存、煤质、煤层产状及分布情况.......................................... 12 1.2.4 水文地质.............................................................................................. 13
2 矿井生产能力及井田开拓...................................................................................... 16
2.1 井田境界及储量............................................................................................ 16
2.1.1 井田境界.............................................................................................. 16 2.1.2 井田储量.............................................................................................. 17 2.2 矿井生产能力及服务年限............................................................................ 22
2.2.1 矿井工作日制度.................................................................................. 22 2.2.2 矿井生产能力及服务年限.................................................................. 26 2.3 矿井开拓........................................................................................................ 28
2.3.1 井田开拓方式的确定.......................................................................... 28 2.3.2 回风水平标高的确定.......................................................................... 35 2.3.3 井筒特征.............................................................................................. 35 2.3.4 采区划分.............................................................................................. 36 2.3.5 井底车场、主要硐室及各大生产系统.............................................. 36 2.3.6 主要巷道布置...................................................................................... 39 2.4 采区设计........................................................................................................ 40
2.4.1 采区基本概况...................................................................................... 40 2.4.2 采区上山、区段平巷的布置.............................................................. 41 2.4.3 区段划分及车场形式.......................................................................... 42 2.4.4 工作面命名及接替.............................................................................. 42 2.4.5 采煤方法、回采工艺及顶板管理...................................................... 42 2.4.6 采煤工艺及技术装备.......................................................................... 42 2.4.7 采区巷道断面及支护.......................................................................... 43 2.4.8 采区生产能力...................................................................................... 44 2.4.9 采区生产系统...................................................................................... 44
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3 矿井通风设计.......................................................................................................... 46
3.1 矿井通风系统................................................................................................ 46
3.1.1 通风系统选择的条件和依据.............................................................. 46 3.1.2 选择通风系统主要应考虑的因素...................................................... 47 3.1.3 采区通风系统的设计.......................................................................... 47 3.1.4 系统选择.............................................................................................. 48 3.2 矿井风量计算与分配.................................................................................... 48
3.2.1 矿井总风量的计算.............................................................................. 49 3.2.2 矿井需风量计算.................................................................................. 49 3.2.3 矿井风量分配...................................................................................... 56 3.3 矿井通风阻力计算........................................................................................ 57
3.3.1 风速校核.............................................................................................. 57 3.3.2 最大阻力路线...................................................................................... 58 3.3.3 矿井通风最大阻力的计算.................................................................. 59 3.3.4 总阻力计算.......................................................................................... 61 3.4 选择主要通风机和电动机............................................................................ 61
3.4.1 选择主要通风机.................................................................................. 61 3.4.2 选择主要电动机.................................................................................. 64 3.5 通风机电费概算............................................................................................ 65 4 安全措施.................................................................................................................. 67
4.1 概述................................................................................................................ 67 4.2 矿井瓦斯特点................................................................................................ 67 4.3 瓦斯突出治理措施........................................................................................ 68
4.3.1 防突措施分类...................................................................................... 68 4.3.2 保护层开采瓦斯治理措施.................................................................. 68 4.3.3 预抽煤层瓦斯...................................................................................... 72 4.3.4 煤层注水.............................................................................................. 75 4.3.5 煤层采掘工作面预防突出措施.......................................................... 76 4.3.6 瓦斯防治综合措施.............................................................................. 77 4.4 热害防治........................................................................................................ 77 4.5 火灾防治........................................................................................................ 78
4.5.1 基本情况.............................................................................................. 78 4.5.2 火灾预防措施...................................................................................... 79 4.5.3 发生火灾时的治理措施...................................................................... 81 4.6 防尘措施........................................................................................................ 81
4.6.1 矿井现状.............................................................................................. 81 4.6.2 综合防尘措施...................................................................................... 82 4.7 防治水措施.................................................................................................... 83 4.8 顶板事故防治措施........................................................................................ 84 4.9 提升、运输及供电安全措施........................................................................ 84
4.9.1 提升事故防治措施.............................................................................. 84 4.9.2 防止机电运输事故发生的措施.......................................................... 84 4.9.3 井下供电安全技术措施...................................................................... 85
5 新集一矿开首采面111301工作面防火专题设计 ................................................ 86
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5.1 矿井火灾的分类..................................................................................... 86 5.1.1 外因火灾.................................................................................... 86 5.1.2 内因火灾.................................................................................... 86 5.1.3 外因火灾与内因火灾的特点.................................................... 86 5.2 防止瓦斯、煤尘爆炸灾害预防措施..................................................... 87 5.3自燃发火预测预报措施.......................................................................... 88 5.4 防火措施................................................................................................. 88 5.4.1 开采技术防火措施.................................................................... 88 5.4.2 灌浆防灭火................................................................................ 88 5.4.3 均压通风防灭火........................................................................ 89 5.4.4 阻化剂 (inhibitors)防灭火........................................................ 92 5.4.5 惰气防灭火................................................................................ 92 5.5 发生火灾时的预防措施......................................................................... 94
结论.............................................................................................................................. 95 参考文献...................................................................................................................... 96 致谢.............................................................................................................................. 97
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绪论
毕业设计是对学生大学四年所学知识的综合检验和总结，是对以前知识的提升，也是参加工作前的一次实战演习。同时通过毕业设计将自己所学知识再一次的复习巩固，可将大学四年所学的知识融会贯通，提高自身分析和解决实际问题的能力，为以后的工作和学习打下坚实的基础。
本次设计是针对新集一矿13-1煤层进行开拓开采设计的，设计前在新集一矿进行了为期一个月的毕业实习，通过收集与整理资料，对该矿的地理位置、矿井地形及水文地质有了较为全面而系统的认识，并且对该矿可采煤层和采煤通风、安全措施等方面有了更详细明确的了解。
在本次毕业设计中，根据新集一矿的自然地理条件，综合在课堂上所学的理论知识，在原始数据条件下对该矿作矿井初步设计。设计内容包括：矿井开拓开采，具体采区设计，矿井通风系统设计，对矿井进行风量计算、配风并计算通风阻力，主要通风设备和电动机的选择及费用计算，编写该矿主要灾害的防治措施，同时专题部分对综采面瓦斯综合治理技术进行了一些研究等。
设计的主要依据：
在新型、高效的基础上选择回采方法，选用最经济的设备，在符合《矿井设计指南》、《煤矿安全规程》、《采矿设计手册》、《煤炭工业设计规范》的情况下设计最优的通风方案，在有可能的情况下提出多个方案并对其进行经济、技术上的比较，选择优者。
本次设计共分两部分： 第一部分：新集一矿初步设计 其分为四个章节：
1、矿井概况及井田地质特征； 2、矿井开拓开采设计； 3、矿井通风设计； 4、安全生产措施；
第二部分：综采面瓦斯综合治理技术专题研究
本次设计受到了安全教研室各位老师特别是张树川老师以及吕品、穆朝民老师的精心指导和同学们的帮助，在此对他们表示衷心的感谢！
由于本人所学有限，实践经验也比较少，本次设计必然存在众多不足之处。敬请各位领导、老师给予批评、指正。
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1 矿井概况和地质特征
1.1 矿井概况
本矿井田位于淮南煤田颖凤勘探区的中部，行政区划属凤台县新集镇，距凤台城西17Km处，井田走向长6.85Km，南北宽3.65Km，面积约25Km2，原始能利用储量65736.3万吨，截止2011年12月31日新集一矿累计查明资源量58482.4万吨，2011年末保有资源储量51019万吨。
矿井采用立井多水平开拓，西风井与新中央风井混合式通风系统，工业广场内布置混合井（直径7.2m）、副井（直径6.5m）、主井（直径5.5m）、新中央风井（直径6.5m）四个井筒。混合井配有17吨双箕斗主提和双层双车单罐副提，兼做进风。矿井-250水平为进风水平，-450m、-550m水平为生产水平。现生产采区为一、三、四、五、六采区，准备和开拓采区为二、八采区。矿井原设计为0.9 Mt/a，93年7月1日正式投产，95年8月1日开工改扩建为3.0 Mt/a的大型矿井,2007年经省经贸委核定生产能力为3.9 Mt/a。自投产到2011年12月底共生产原煤6475.3Mt。矿井的开采方式为前进式开采，中央皮带石门运输。 1.1.1 矿井地理位置
新集一矿位于凤台县城西约17公里处。西接规划中的连塘李井田，东邻新集二矿，北与张集煤矿相接，行政区划属凤台县新集镇及张集乡管辖。矿井范围：西起14勘探线，东止1勘探线，南自1煤层与阜凤逆冲断层或下夹片断层交面线之垂直投影，北到勘探登记边界。东西走向长6.85公里，南北平均宽度3.65公里，面积约25平方公里。 1.1.2 交通条件
矿水陆交通方便。淮南－阜阳铁路从本矿中部通过，矿区中心的张集火车站到蚌埠141公里，西至阜阳69公里，分别与津浦、徐阜、京九铁路相接；潘集－谢桥、凤台－张集公路在矿井中部通过，且与凤台－颖上、凤台－利辛、凤台－蒙城、颖上－利辛等公路相接，可通往周围各县市。西淝河流经矿井东端，向东南注入淮河，常年有水，可通百吨的机帆船。凤台是较大的河港，内运外输极为方便。
矿井主、副两个井筒位于井田的南部，主井坐标： X＝3619545.007，Y＝39456495.005，Z= +27.000
新集一矿由原新集一矿采矿许可范围的全部及新集五号井的西部划入部分组成，矿权人均为国投新集能源股分有限公司；原新集一矿采矿许可证由国土资源部颁发，编号：1000000120002，开采深度：由-250米至-1000米，有效期：
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