山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文摘要- 1 -摘要本論文通過對(duì)興隆莊煤礦井田地質(zhì)及煤層特征的分析，依據(jù)現(xiàn)行井田開采方法及煤層頂?shù)偷装宓刭|(zhì)條件，根據(jù)礦井西翼 3 煤的開采范圍，計(jì)算出煤的儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力和服務(wù)年限，并對(duì) 3 煤層的井田開拓提出方案。根據(jù)礦井東翼的實(shí)際情況，本論文西翼 3 煤層進(jìn)行設(shè)計(jì)，分析采區(qū)地質(zhì)條件，對(duì)提出合理的巷道布置方案，并對(duì)其進(jìn)行工作面布置，涉及到采掘設(shè)備的選用、勞動(dòng)定員等方面知識(shí)。此外，根據(jù)通風(fēng)條件，提出切實(shí)可行的技術(shù)安全措施，并對(duì)主要生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行選型計(jì)算。關(guān)鍵詞：井田開拓、生產(chǎn)能力、采區(qū)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、通風(fēng)運(yùn)輸山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文摘要2ABSTRACTThis papers through constructs the coal mine field geology and the coal bed characteristic analysis of Xing Long, the basis present well field method of exploitation and the coal bed goes against the low ledger wall geological condition, according to the east of the mining scope, calculates under the third level reserves, productivity and the service life.And proposes the plan to the third level well field development.According to the Coal Group of the actual situation in this paper for the next group of coal mining area west wing of the design, geological conditions of mining area, on the roadway layout reasonable programme, and its face layout, involving the selection of mining equipment, Labor quota and other subjects. In addition, under the ventilation conditions, the technical and practical safety measures, and the main production system Selection calculation.Key words: mine development, production, mining area design, equipment selection,ventilated transport山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文目錄I目錄第一部分興隆莊礦西翼十采區(qū)下部區(qū)域設(shè)計(jì)1 礦井概況 .11.1 礦區(qū)概況 .11.2 井田地質(zhì)及煤層特征 .31.3 井田開拓方式 .71.4 礦井延深的必要性 .82 開采范圍與生產(chǎn)能力 .92.1 開采范圍及儲(chǔ)量 .92.2 生產(chǎn)能力與服務(wù)年限 .103 開拓準(zhǔn)備 .133.1 開拓延深方案 .133.2 井筒形式及井底車場(chǎng) .203.3 上下水平接續(xù)時(shí)的技術(shù)措施 .254 采區(qū)設(shè)計(jì) .264.1 采區(qū)地質(zhì)特征 .264.2 采區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 .294.3 采煤方法及采區(qū)參數(shù) .304.4 采區(qū)巷道布置 .334.5 采區(qū)車場(chǎng)及硐室 .374.6 采煤工作面配備和生產(chǎn)能力驗(yàn)算 .454.7 采掘工作 .53山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文目錄II5 礦井通風(fēng)與安全 .645.1 礦井通風(fēng) .645.2 礦井壓風(fēng) .695.3 井下災(zāi)害預(yù)防 .716 提升運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和壓縮空氣設(shè)備 .866.1 提升設(shè)備 .866.2 通風(fēng)設(shè)備 .876.3 排水設(shè)備 .876.4 供電設(shè)備選型 .906.5 壓縮空氣設(shè)備 .1027 勞 動(dòng) 定 員 與 主 要 技 術(shù) 經(jīng) 濟(jì) 指 標(biāo) .1037.1 勞動(dòng)定員 .1037.2 主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) .104第二部分急傾斜煤層圍巖機(jī)制及支護(hù)研究1 圍巖力學(xué)性質(zhì)測(cè)試 .1101.1 試驗(yàn)儀器 .1111.2 測(cè)試結(jié)果 .1112 圍巖松動(dòng)圈測(cè)試 .1132.1 測(cè)試儀器 .1132.2 探測(cè)成果分析 .1143 數(shù)值模擬分析 .1153.1 圍巖應(yīng)力分析 .115山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文目錄III3.2 變形破壞分析 .1163.3 巷道圍巖位移分析 .1164 工程實(shí)踐 .1174.1 巷道的變形破壞情況 .1174.2 支護(hù)形式與參數(shù) .1174.3 支護(hù)效果分析 .1185 結(jié)論 .122參考文獻(xiàn)124致謝 126附錄：譯文127山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文礦井概況第一部分興隆莊礦第二水平延深設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文礦井概況11 礦井概況1.1 礦區(qū)概況1.1.1 交通位置興隆莊礦井位于山東省兗州市境內(nèi)，井田橫跨兗州、曲阜兩市。津浦鐵路干線縱貫井田東北部，兗濟(jì)鐵路從井田北側(cè)向西延伸，兗石鐵路自井田南側(cè)向東延伸，西接京九線，東至石臼所新港。公路四通八達(dá)，104 國(guó)道沿井田東部通過，兗濟(jì)公路沿井田西部通過，兗鄒公路貫穿井田范圍，區(qū)內(nèi)地勢(shì)平坦，交通十分方便。見圖 1.1 礦井交通位置圖。1.1.2 地形地貌礦區(qū)內(nèi)為第四系沖積平原，地形平坦，由東北向西南逐漸降低，坡度極為平緩。地面標(biāo)高變化于+52m+44m 之間，井口附近地勢(shì)較高，工業(yè)廣場(chǎng)標(biāo)高為+49.20m 。兗州市的地震烈度為 7 度。1.1.3 氣象及水文情況本區(qū)為溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)區(qū)，屬大陸與海洋間過渡性氣候，四季分明。據(jù)濟(jì)寧、兗州、鄒城氣象站 19592001 年的觀測(cè)資料，年平均氣溫 14.1，氣溫最低月為元月，平均氣溫-2。最高氣溫為 7 月份，平均氣溫 29，最高可達(dá) 40以上。年平均降雨量 712.7mm，年最小降雨量 347.90mm，最大降雨量 1179.3mm。雨季多集中在 78 月，有時(shí)延至 9 月，其降雨量約占全年降雨量的 65%。年平均蒸發(fā)量 1884.8mm，最大蒸發(fā)量多在 47 月，約占全年蒸發(fā)量的 45%。風(fēng)向頻率多為南及東南風(fēng)，年平均風(fēng)速2.73m/s，極端最大風(fēng)速 24m/s，最大風(fēng)速的風(fēng)向多為偏北風(fēng)。結(jié)冰期由 11月至翌年 3 月，最大凍土深度 0.45m，最大積雪厚度 0.19m。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文礦井概況21.1.4 礦區(qū)概況整個(gè)礦井建設(shè)，從 1975 年 2 月 20 日到 1981 年 7 月建成試生產(chǎn)，總工期為 78 個(gè)月，比建井定額工期 104.28 個(gè)月，提前 26.28 個(gè)月。礦井供電系統(tǒng)共有兩個(gè)電源，分別來(lái)自濟(jì)寧電業(yè)局的馬青變電站和興隆莊煤泥自備熱電廠。礦井水源來(lái)自程家莊水源井。 南 屯 煤 礦 田 莊 井 田 太 平 煤 礦 鮑 家 店 煤 礦 新 集 井 田 落 陵 煤 礦 東 灘 煤 礦 里 彥 煤 田 唐 村 煤 礦 曲 阜 區(qū) 興 隆 莊 煤 礦 北 宿 煤 礦 楊 村 煤 礦 楊 莊 煤 礦本 礦 井 其 它 生 產(chǎn) 礦 及 曲 阜 區(qū)北兗 州 市 鄒 城 市里 程 表到 站 公 里濟(jì) 南青 島徐 州上 海石 臼 所156649162818298徐 州 連 云 港石 臼 所 港兗 州 煤 田 臨 沂陶 棗 青 島新 汶 淄 博肥 城濟(jì) 南 煙 臺(tái)渤 海嶧 山斷層津 浦鐵路兗新鐵路黃河 黃海滋 陽(yáng) 斷 層圖 1.1 礦井交通位置圖山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文礦井概況31.2 井田地質(zhì)及煤層特征興隆莊井田屬全隱蔽井田，位于兗州煤田東北隅，北部以滋陽(yáng)斷層為界，南鄰鮑店井田，東接?xùn)|灘井田，西靠楊村井田，西北以兗州城安全煤柱接上組煤層露頭為界。井田走向長(zhǎng) 10.6km，傾斜寬 4.7km，面積 54km2,其中主采第三層煤分布面積為 47km2。全礦井地質(zhì)總儲(chǔ)量為 78983 萬(wàn)噸，可采儲(chǔ)量為 38170 萬(wàn)噸，其中，主采煤層煤的地質(zhì)儲(chǔ)量為 56950 萬(wàn)噸，可采煤量為 25402 萬(wàn)噸，占礦井可采儲(chǔ)量的 66.55。1.2.1 地質(zhì)特征含煤地層為石炭二疊系，平均厚度 310m，全部為第四系沖積層所覆蓋， 井田地層綜合柱狀圖見圖 1.2。其中：第四系厚 111.46226.34m ，一般厚般厚 180.71m，由粘土、砂質(zhì)粘土和含粘土砂（礫）或砂（礫）等相間組成；上侏羅系最大殘厚 125.95m，僅保留于東南部邊緣地段，由細(xì)砂巖、泥巖細(xì)砂巖互層所組成，底部偶見一層礫巖；上二疊系石合子組最大殘厚 132.41m，一般厚 42.75m 左右，以粘土巖為主間夾中細(xì)砂巖，其底部全區(qū)普遍發(fā)育著一層粗砂巖或含礫砂巖，孔隙度大，硅質(zhì)接觸式膠結(jié)，巖性穩(wěn)定；下二疊系山西組厚 125.69m150.51m，一般厚為 136.66m，為本區(qū)主要含煤地段，含煤兩層，其中的第 3 層煤是井田主采的厚煤層，煤層底部常為細(xì)砂巖、粉砂巖互層，有時(shí)相變?yōu)橹猩皫r；上石炭系太原群厚136.53m178.61m，一般厚 154.55m，以粉砂巖和泥質(zhì)巖為主，間夾中砂巖、粘土巖、薄層灰?guī)r及煤層組成，含煤 24 層，其中第 16、17 層煤是全井田可采的薄煤層；主要標(biāo)志層為第三層灰?guī)r和第十層灰?guī)r，全區(qū)穩(wěn)定；在東部大苑莊附近有一南北向狹長(zhǎng)條帶的河床相砂巖沖刷，代替了第14、15 層煤的層位；中石炭系本溪群厚 19.79m 24.9m，一般厚 20.5m，以灰?guī)r為主；奧陶系馬家溝統(tǒng)厚 450m750m，頂部為灰?guī)r，間夾薄層粘土巖，有裂隙和洞穴。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文礦井概況41.2.2 構(gòu)造特征井田位于兗州向斜北翼。為一傾向南東至北東,傾角 214 ，一般為48，走向北東至北北西的單斜構(gòu)造，并發(fā)育著次一級(jí)小型的寬緩波狀起伏。區(qū)內(nèi)北東向逆斷層不發(fā)育，而北西向的高角度正斷層較發(fā)育，并具有斷層走向的彎曲、分叉、合并、落差時(shí)大時(shí)小、呈“ 入” 字型構(gòu)造形態(tài)等特點(diǎn)。地質(zhì)構(gòu)造整體比較簡(jiǎn)單，但有的采區(qū)比較復(fù)雜，局部不能開采。1.2.3 煤層特征含煤地層共含煤 26 層，總厚 18.46m。其中穩(wěn)定可采 3 層。局部可采4 層，可采煤層總厚度 13.74m,約占煤層總厚的 74%。而第 3 層煤全區(qū)穩(wěn)定，平均厚 8.65m，占可采煤層總厚的 63%。1.2.4 煤質(zhì)特征太原群煤層（第 616、17 層煤）屬中灰富硫至高硫的易選煤，不宜單獨(dú)作煉煤層有古河床沖刷切割。地質(zhì)構(gòu)造整體比較簡(jiǎn)單，但有的采區(qū)比較復(fù)雜，局部不能開采。主要斷層特征見表 1.1。表 1