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采礦工程畢業(yè)論文開題報(bào)告范文(5)
第四章 井田開拓第一節(jié) 井田開拓的基本問題
一、礦井工業(yè)場地位置選擇
工業(yè)廣場選擇于安澤縣唐城鎮(zhèn)上莊村與下莊村間，工廣地面開闊，有足夠的場地布置主、副井地面生產(chǎn)系統(tǒng);目前已具備較好的供電條件，地面運(yùn)輸條件良好，供水距離較近，征地費(fèi)用較便宜,而且避開北面的高山
二、 開拓方式的確定
工業(yè)廣場位于安澤縣唐城鎮(zhèn)上莊村與下莊村間，該處煤層埋深約430m左右。方案一采用雙立井開拓，主立井內(nèi)設(shè)置多繩提煤箕斗，風(fēng)井為對稱并列專用回風(fēng)井。這種布置方式投資大，但礦井通風(fēng)能力大，生產(chǎn)干擾大，要求較高的生產(chǎn)管理水平。方案二采用主、副斜井及回風(fēng)立井開拓方式，主斜井作為主提升井，副立井內(nèi)作為運(yùn)送材料、提升矸石之用，采用料石砌碹支護(hù)方式，主井筒內(nèi)鋪設(shè)膠帶輸送機(jī)，作為主提升井，擔(dān)負(fù)全礦井的煤炭提升任務(wù)，井筒方位角為90°，井筒傾角為23°兼作進(jìn)風(fēng)井，同時布置所需綜合管線，主井內(nèi)鋪設(shè)臺階并安裝扶手作為礦井的
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安全出口。副斜井井筒方位角為90°，井筒傾角為25°，采用料石砌碹支護(hù)方式，井筒內(nèi)鋪設(shè)軌道，擔(dān)負(fù)全礦井的矸石、材料、人員這樣布置一是礦通風(fēng)能力不受限制，其次，這樣布置對于管理水平不高的地方礦來生產(chǎn)干擾小，易于管理。
三、開拓方式的選定
根據(jù)開拓方式布置原則、工業(yè)場地位置的選擇和煤層賦存條件，根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)和大量資料設(shè)計(jì)只提出了兩個開拓方案進(jìn)行比選，方案分述如下：
1、方案一：工業(yè)廣場位于上安澤縣唐城鎮(zhèn)上莊村與下莊村間，雙立井開拓，主立井井筒傾角為90° ，井筒深470m，井筒凈斷面19.625 m2，井筒內(nèi)設(shè)置兩套16噸立井多繩提煤箕斗，作為提煤用;副立井井筒深470m，井筒凈斷面38.465 m2，井筒內(nèi)設(shè)置一對一噸礦車雙層雙車罐籠，一個材料罐籠帶平衡錘。擔(dān)負(fù)全礦井的材料、設(shè)備、矸石等全部提升任務(wù)，并兼作進(jìn)風(fēng)井，同時布置所需綜合管線，主井內(nèi)鋪設(shè)臺階并安裝扶手作為礦井的一個安全出口。風(fēng)井1井筒方位角為90°，井筒深470m，風(fēng)井2井筒方位角為0°，井筒深470m。風(fēng)井井筒凈斷面19.625，采用料石砌碹支護(hù)方式，井筒內(nèi)鋪設(shè)臺階并安裝扶手作為礦井的一
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個安全出口。礦井通風(fēng)方式為兩翼對角式。
2、方案二：工業(yè)廣場位于上安澤縣唐城鎮(zhèn)上莊村與下莊村間，采用主副斜井、立井回風(fēng)開拓方式，主斜井井筒傾角為23°, 主斜井斜長 1497.7m，主井筒內(nèi)鋪設(shè)膠帶輸送機(jī)，作為主提升井，擔(dān)負(fù)全礦井的煤炭提升任務(wù)，井筒方位角為90°，同時布置所需綜合管線，主井內(nèi)鋪設(shè)臺階并安裝扶手作為礦井的安全出口，并兼作進(jìn)風(fēng)井。副斜井井筒方位角為90°，井筒傾角為25°，副斜井斜長 1108.2m，井筒內(nèi)鋪設(shè)軌道，用電機(jī)車擔(dān)負(fù)全礦井的矸石、材料、人員運(yùn)輸任務(wù)，并兼作進(jìn)風(fēng)井，井筒內(nèi)設(shè)置安全出口。一號回風(fēng)立井井筒垂深435m;二號回風(fēng)立井井筒垂深470m。礦井通風(fēng)方式為中央并列式。
通過上面方案比較分析：方案一和方案二的總費(fèi)用相差不大，不足10%。方案一的初期投資費(fèi)用和基建費(fèi)、生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用比方案二少、壓煤少，故此選用方案一。
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第五章 礦井基本巷道
第一節(jié)、井筒數(shù)目及用途
1、井筒數(shù)目及用途
礦井移交生產(chǎn)至達(dá)到設(shè)計(jì)能力時，先開鑿3個井筒，即主立井、副立井、回風(fēng)立井1，后期再開風(fēng)井2。各井筒用途分述如下:
二、井筒布置及裝備
1、主井：由于本井田地處平原，加之煤層埋藏較深、表土層較厚，不具備斜井與平峒的開拓條件，故而采用立井開拓。其斷面圖如圖2-4-1所示。
主井井筒斷面布置圖 圖2-4-1
2、副井：井筒采用圓形斷面,井壁采用錨噴支護(hù),副井主要用來運(yùn)輸人員、設(shè)備、材料以及提升矸石，兼做通風(fēng)、排水、供電用。其斷面圖如圖2-4-2所示
副井井筒斷面布置圖 圖2-4-2
3、風(fēng)井：風(fēng)井井筒采用圓形斷面，采用錨噴支護(hù)。風(fēng)井除了礦井回風(fēng)之用，其斷面圖如圖2-4-3所示。
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風(fēng)井井筒斷面布置圖 圖2-4-3
井底車場
第二節(jié)、井底車場形式的選定
井底車場設(shè)計(jì)原則：
(1) 要留有一定的富裕通過能力，一般要求大于礦井設(shè)計(jì)能力的30%;
(2)設(shè)計(jì)車場時要考慮礦井增產(chǎn)的可能;
(3) 盡可能的提高機(jī)械化水平，簡化調(diào)車作業(yè)，提高通過能力;
(4) 考慮主、副井之間施工的短路貫通;
(5)注意車場處的圍巖及巖層含水性，破碎情況，避開破碎和強(qiáng)含水層;
(6)井底車場要布置緊湊，注意減少工程量等。
井底車場采用立井刀把式環(huán)形車場，采用頂推調(diào)車。車場巷道采用半圓拱斷面，錨噴支護(hù)。
二、井底車場硐室名稱及位置
在副井井底布置有水泵房、水倉、中央變電所、管子道、調(diào)度室及醫(yī)務(wù)室等主要硐室。井底車場巷道和主要硐室均采用半圓拱斷面，錨噴支護(hù)。
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第六章 采煤工藝
第一節(jié)、盤區(qū)采煤方法
一、現(xiàn)生產(chǎn)盤區(qū)采煤方法
現(xiàn)生產(chǎn)盤區(qū)為14#層410盤區(qū)，工作面長度120～180m，推進(jìn)長度為562～1172m。采用近水平長壁后退式全部垮落法綜合機(jī)械化開采。
二、本盤區(qū)采煤方法：
1、采煤方法：
根據(jù)地質(zhì)條件和煤層賦存及盤區(qū)系統(tǒng)與采掘接替情況，盤區(qū)內(nèi)工作面均采用近水平長壁后退式全部垮落法綜合機(jī)械化開采。
2、回采工作面布置及主要系統(tǒng)：
工作面布置：為便于集中管理，減少井巷工程量，工作面采用雙巷布置，一條為機(jī)軌合一的進(jìn)風(fēng)、皮帶順槽，另一條為回風(fēng)、軌道順槽。
主要參數(shù)：根據(jù)盤區(qū)走向及傾斜長度，結(jié)合綜采設(shè)備情況和同類工作面情況，確定14#層412盤區(qū)工作面長度為125～150m，順槽長度為420～720m。
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3、首采面確定依據(jù)：
根據(jù)地質(zhì)條件和煤層賦存情況，本盤區(qū)采用區(qū)內(nèi)后退式回采，選擇盤區(qū)末端的14#層81201面為首采面。
第二節(jié)、回采工藝
1、回采工作面實(shí)行“四、六”制作業(yè)，三班生產(chǎn)一班檢修準(zhǔn)備，生產(chǎn)班開機(jī)率75%。
2、工作面采用MGTY-300-700-1.1D 型電牽引采煤機(jī)割、裝煤，SGZ-830/630型刮板輸送機(jī)運(yùn)送煤炭，根據(jù)本工作面的技術(shù)裝備, 截割方式為工作面采用尾部斜切進(jìn)刀的單向采煤工藝，即往返一次進(jìn)一刀的作業(yè)方式, 每刀循環(huán)進(jìn)度0.60M。 具體采煤工藝過程為: 采煤機(jī)尾部斜切進(jìn)刀→采煤機(jī)向頭部割煤→追機(jī)移架→采煤機(jī)返向裝浮煤→推移運(yùn)輸機(jī)→采煤機(jī)尾部斜切進(jìn)刀的單向采煤工藝。工作面見頂見底(當(dāng)煤層厚度大于采高時見頂留底)開采。
3、工作面采用ZZS6000/17/37型支撐掩護(hù)式液壓支架進(jìn)行支護(hù)，工作面端頭采用同型號液壓支架三架(頭2架，尾1架)和6根DZ單體支柱配合π型梁管理頂板，超前支護(hù)采用雙排單體支護(hù)，上、下巷超前20m進(jìn)行加強(qiáng)維護(hù)，距安全出口20m支設(shè)雙排戴帽單體柱, 柱距1.1m, 柱帽為1.2m長的鋼梁。機(jī)巷在轉(zhuǎn)載機(jī)兩側(cè)支設(shè),下巷上幫側(cè)支柱距煤幫0.5m,并留有大于0.7m寬的人行道,下幫側(cè)支柱距煤幫0.5m.排距為3.0m,并不影響轉(zhuǎn)載機(jī)前移;回風(fēng)巷在
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軌道兩側(cè)支設(shè),排距為3.0m,支柱距煤幫0.5m,梁端距煤幫0.2m,距單體柱為0.3m,并且頂梁與煤幫垂直。
第三節(jié)、采高選擇
根據(jù)本盤區(qū)鉆孔資料分析，14#煤層賦存比較穩(wěn)定，煤層厚度2.10～4.05m，平均3.08m，采高可選擇在1.7～
3.7m。
表11 主要機(jī)電設(shè)備配置一覽表：
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本盤區(qū)可采范圍內(nèi)，根據(jù)地質(zhì)條件，適宜布置綜采工作面，兩翼開采，分層布置，12#層與14#層各采一翼，12#層采高平均為2.4米，14#層采高平均為2、6米,都是長壁冒落法開采，每個工作面都是安由開切眼巷始采向盤區(qū)準(zhǔn)備巷方向，推進(jìn)至停采線結(jié)束，即區(qū)內(nèi)后退式開采。對薄煤層區(qū)回采采高最小值控制在1.3M煤厚值，巷道掘進(jìn)高度不得超過回采的最大采高值，要沿頂留底施工，不準(zhǔn)留頂煤。綜采設(shè)備的選型要根據(jù)實(shí)際情況具體確定，在編制綜采工作面開采設(shè)計(jì)中作出規(guī)定。
第四節(jié)、頂板管理
(一)、正常工作時期頂板支護(hù)方式
里部窄工作面選用102架、外部寬工作面選用116架
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ZZS6000/17/37型支撐掩護(hù)式液壓支架控制工作面頂板。頂板管理方法為即時支護(hù)式, 即先拉架后推移運(yùn)輸機(jī),工作面最大控頂距5.24M, 最小控頂距4.69M。
(二)、回柱放頂與其它工序平行作業(yè)的安全距離
1、追機(jī)移架，移架距采煤機(jī)后滾筒的距離保持3.0-5.0M。
2、如果古塘頂板冒落高度達(dá)不到1.5倍采高、局部懸板面積超過2×10 M2上下落三角懸板面積超過5×10 M2時,必須進(jìn)行人工強(qiáng)制放頂。強(qiáng)制放頂時必須停止工作面的其它一切工作。
3、機(jī)組割通頭尾煤后，停機(jī)回撤切頂線位置的關(guān)門柱和移設(shè)鋼梁，再把頭尾支架移過。
(三)、特殊時期的頂板管理
1、來壓及停采前的頂板管理
(1).初次來壓及周期來壓時,工作面必須加強(qiáng)支
護(hù)。工作面支架超前移過,升緊
升牢, 初撐力達(dá)額定初撐力30MPa的80%以上，也即24MPa以上。
(2).來壓及停采前,必須將工作面支架進(jìn)行徹底的檢修,消滅跑、冒、滴、漏及串液現(xiàn)象,所有支架(柱)要達(dá)到
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額定初撐力,頂梁接頂嚴(yán)密,無浮煤、浮矸堆積。
(3).及時追機(jī)移架，將工作面縮小到最小控頂距，并采取超前移架管理頂板。頂板破碎時要及時在支架頂梁上剎木梁探至煤壁支設(shè)，機(jī)道頂板下沉?xí)r，在支架上架設(shè)木梁并且在機(jī)道木梁的下面支設(shè)臨時點(diǎn)柱抬住梁端。支回臨時點(diǎn)柱要距采煤機(jī)不小于5M，且必須停機(jī)進(jìn)行。
(4).加強(qiáng)放頂工作，古塘懸板超控時，立即停產(chǎn)放頂。
2、頂板破碎時的頂板管理
(1)、加強(qiáng)對支架的維護(hù)保養(yǎng)，確保支架初撐力達(dá)額定初撐力30MPa的80%
以上，也即24MPa以上。
(2)、頂板破碎時，必須提前維護(hù)，必要時進(jìn)行打錨索，架抬棚、造假頂。
(3)、工作面頂板破碎時，必須超前移架管理頂板，并在頂板破碎處剎4M，6M梁通過。
3、空巷應(yīng)力集中區(qū)的頂板管理
工作面可采范圍內(nèi)有1條與工作面回風(fēng)巷道斜交的50M長的獨(dú)頭空巷，該區(qū)域?yàn)閴毫袇^(qū), 瓦斯排放后及時在巷道支設(shè)兩排戴1.2M鋼梁的單體柱或戴1.2M木柱帽的
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木柱,柱距均為1.2M排距2.0M， 對巷道頂板進(jìn)行維護(hù)。
4、初次及循環(huán)放頂頂板管理
采空區(qū)頂板處理采用全部垮落法。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及本工作面的頂板巖性特征,為了徹底消滅頂板來壓時對工作面支架造成的危害，工作面頂板采用巖石電鉆打深度為6.0M炮眼, 進(jìn)行人工強(qiáng)制放頂。
(1).初次放頂:
直接頂初次垮落步距計(jì)算:
Lmax=H×C2δ/q
式中: Lmax──直接頂初次垮落步距,M;
H──直接頂冒落高度, M;
δ──巖層抗拉強(qiáng)度,粉砂巖取371.428T/M2;
q ───單位面積巖層載荷, T/M2;
C───直接頂分層影響系數(shù), 取0.55
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