中国矿业大学2016届本科生毕业设计(论文)
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锚杆 12071042004440输送机大巷断面布置图1:50图4-10胶带运输大巷
表4-8运输大巷巷道特征表 断面/m2 净 12.8 设计 掘进 14.6 设计掘进 尺寸 宽度 /mm 4440 高度 /mm 3770 喷射 厚度/mm 120 形式 树脂 外露长度/mm 100 净 周长 /m 13.6 排列 方式 三花 排间距/mm 800 长度 /mm 2200 35003770直径 /mm 20 300
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210018001300900200140020034024042004440轨道运输大巷断面布置图1:50图4-11轨道大巷
表4-9 轨道大巷巷道特征表 断面/m2 净 12.8 设计 掘进 14.6 设计掘进 尺寸 宽度 /mm 4440 高度 /mm 3620 喷射 厚度/mm 120 形式 树脂 外露长度/mm 100 锚杆 排列 方式 三花 排间距/mm 700 长度/mm 2200 直径 /mm 20 35003620
120净周长 /m 136
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5 准备方式
5.1煤层地质特征
5.1.1带区位置
考虑到缩短建井工期,尽快使矿井投产,本矿井设计首采带区(东二带区)位于井田东翼,距离工业广场近,大巷掘进的同时就可以同时进行带区的巷道布置。 5.1.2带区煤层特征
带区所采煤层为3#煤层,其位于山西组的中下部。是本区主采煤层,以其本身厚度大,层位稳定为重要对比标志层。上距K8砂岩22.42~43.32 m,平均31.67 m,下距K7砂岩顶面2.70~18.85 m,平均12.98 m,煤层厚度5.54~8.32 m,平均厚度6.3 m。结构简单,夹矸0~3层,夹矸厚0.10~0.30 m,个别孔(1009号孔)夹矸厚达0.75 m。从3#煤层厚度分布范围示意图(图4-1)上可以看出,煤层厚度多集中在5.7~7.7 m之间。通过对区内钻孔点的煤层真厚统计计算,3#煤层真厚5.54~8.18 m,平均6.05 m,煤厚变异系数γ=7.3%,可采指数Km=1,用《矿井地质规程》中厚煤层的评定标准衡量,3 #煤层属稳定煤层。
煤层直接顶板为灰黑色粉砂岩或泥岩,厚0~9 m,其上为灰白色厚层中、粗粒砂岩,有时直接覆于3#煤层之上为煤层的直接顶板(如1042等钻孔)。底板多为深灰色粉砂岩、细粒砂岩。
5.1.3煤层顶底板岩石构造情况
直接顶板多为灰黑色粉砂岩和泥岩,厚9~10 m不等;老顶多为灰白色厚层状中粒粗砂岩,厚数米至十余米,全区稳定。顶板裂隙较发育。
底板多为深灰色粉砂岩,薄水平层理。厚0~5 m,其下为灰色细粒砂岩、或中粒砂岩,厚层状。
顶板粉砂岩,自然状态下平均抗压强度115.5 MPa,单向平均抗拉强度1.9 MPa;底板细粒砂岩,自然状态下平均抗压强度111.9 MPa,单向平均抗拉强度3.1 MPa。 5.1.4水文地质
绛河在井田南部,由西向东流过。屯留县城外,最大流量1.46m3/s(1978年9月16日),最小流量0.78m3/s(1979年5月);勘探区南部北送渡附近,水位标高约900 m。绛河流向与地层走向基本垂直,故不利于地表水的垂直下渗;井田北部有阉村、常隆两座小型水库,除此,井田内无其它大的地表水体。
阉村、常隆两水库下距3#煤层垂直距离均大于430 m,远大于计算的91 m冒落裂隙带高度,故对3#煤层开采无影响。
常村井田在精查勘探阶段,仅对2012号钻孔基岩风化带进行了抽水试验和1063号钻孔277~287.10m上石盒子组涌水段做了涌水试验,水文地质工作量较少。1985年10月,矿务局地质队在主、副井之间补打1个检查孔,该检查孔采用流量测井技术,通过测量钻孔中垂向水流的变化来划分含水层的位置,基岩风化带以下共探明含水层11个。结合区域
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水文地质特征和矿井水文地质条件及检查孔资料,常村矿井可划分为15个含水层,即中奥陶统马家沟组灰岩岩溶含水层、太原组K2、K3、K4、K5灰岩岩溶裂隙含水层、山西组K7砂岩裂隙含水层、3#煤层顶板砂岩裂隙含水层、下石盒子组K8砂岩裂隙含水层、上石盒子组基岩风化带裂隙含水层、第四系下更新统孔隙含水层、第四系中更新统孔隙潜水含水层等。 5.1.5地质构造
井田内地质构造以褶曲为主,地层走向近南北向西倾斜,倾角2~7o,东部以单斜为主,伴有近东西向波状起伏,西部为近南北向褶曲,断层不发育,除北部文王山南断层和东南边界安昌、藕泽两断层较大外,区内仅有2条断层。 5.1.6地表情况
带区内对应地面有少数几个的几个村庄,村庄都不大,人口、户数少,搬迁费用相对较少,所以采取全部搬迁措施,井田内部无河流,只在井田边界有少数河流。
5.2带区巷道布置及生产系统
5.2.1带区准备方式的确定
带区准备方式的优点:巷道布置系统简单,巷道掘进工程量少,运输系统环节少,费用低,系统简单,运输设备、数量和辅助人员少;工作面长度可以保持等长,对综合机械化非常有利;受断层影响小;技术经济效果明显。 5.2.2带区巷道布置
1)区段要素
首采带区位于井田东翼,走向长度约1255 m,倾向长度约2016 m。带区划分为5个分带。工作面长220m,四条回采巷道共20 m宽,回采巷道间留有平均100米长10米宽的煤柱。
2)带区瓦斯防治
因本矿井所开采的3#煤层为煤与瓦斯突出煤层,根据《煤矿安全规程》要求需设置专用回风大巷。
3)带区回采巷道布置及通风方式
为了提高工作面回采率,防止煤层自然发火,回采工作面运输、轨道斜巷均采用无煤柱护巷布置方式。本设计3#煤层按跳采方式沿空掘巷方式布置斜巷,采取―U‖型通风方式,即工作面运输分带斜巷进新鲜风流,污风流由运输斜巷,回风斜巷到回风大巷排出。
4)开采顺序
首采带区为东二带区,然后采西二带区,西一带区、东一带区、东三带区、西三带区、西四带区、东四带区,带区间留带区煤柱40m。
首先采区内: 5)带区运输
带区内各分带的运输斜巷铺设B=750 mm的胶带输送机,运输煤炭到大巷胶带运输机,辅助运输采用矿车运输,矿车经轨道运输大巷由蓄电池电机车运到辅助运输斜巷,然后由
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