【正文】 中國礦業(yè)大學(xué)2014屆本科生畢業(yè)設(shè)計某礦240萬噸年新井通風(fēng)安全設(shè)計畢業(yè)論文1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 1 礦區(qū)概述 1 1 2 2 2 2 4 5 5 5 8 112井田開拓 12 12 12 12 13 井田開拓 14 井田開拓的基本問題 14 礦井基本巷道 19 大巷運輸設(shè)備選擇 27 礦井提升 293 采煤方法及采區(qū)巷道布置 31 煤層的地質(zhì)特征 31 煤層特征 31 煤層可燃性及水文條件 31 煤層頂?shù)装鍑鷰r性質(zhì) 31 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 31 巷道布置 31 32 33 33 采煤方法 33 采煤工藝方式 33 374 礦井通風(fēng) 39 礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇 39 礦井地質(zhì)條件 39 礦井通風(fēng)方式選擇 39 礦井通風(fēng)方式對比 39 通風(fēng)方案比較 41 礦井通風(fēng)方法 42 采區(qū)通風(fēng) 43 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的一般要求 43 回采工作面通風(fēng)方式 43 45 采區(qū)通風(fēng)構(gòu)筑物 46 采煤工作面需風(fēng)量計算 46 掘進通風(fēng) 48 掘進通風(fēng)方式 48 掘進工作面需風(fēng)量計算 50 掘進通風(fēng)設(shè)備選擇 51 礦井所需風(fēng)量 53 礦井風(fēng)量計算 53 礦井風(fēng)量分配 55 風(fēng)速驗算 56 礦井通風(fēng)阻力 56 礦井通風(fēng)阻力的計算原則 56 礦井通風(fēng)容易時期和困難時期 56 62 64 64 65 65 65 68 69 69 69 70 715礦井安全技術(shù)措施 72 72 礦井火災(zāi) 72 礦井自然發(fā)火概況 72 礦井自然發(fā)火分析 72 74 礦井瓦斯 75 76 災(zāi)害匯報 76 瓦斯煤塵爆炸事故的處理措施 76 避災(zāi)路線 771 立題背景與研究意義 79 研究意義 79 技術(shù)關(guān)鍵與指標 79 技術(shù)路線 802 國內(nèi)外煤層注水防塵技術(shù)簡介 80 國內(nèi)外綜合防塵措施概述 80 我國煤炭行業(yè)粉塵防治的一般規(guī)定 81 煤層注水防塵措施 81 鉆孔布置 81 注水方式 813 某煤礦煤壁淺孔高壓注水技術(shù)的實踐與應(yīng)用 81 某礦綜合防塵技術(shù)概況 81 81 主要防塵措施 82 某煤礦煤壁淺孔高壓注水技術(shù)方案的確定 82 重點考慮的因素 82 煤層注水技術(shù)方案 82 某煤礦煤壁淺孔高壓注水技術(shù)方案的實施 82 試驗工作面概況 83 煤層注水工藝流程 83 降塵機理分析 85 某煤礦煤壁淺孔高壓注水技術(shù)的應(yīng)用效果分析 854 主要研究結(jié)論 87翻譯部分 88英文原文 88中文翻譯 93第 1 頁中國礦業(yè)大學(xué)2014屆本科生畢業(yè)設(shè)計第 8 頁中國礦業(yè)大學(xué)2014屆本科生畢業(yè)設(shè)計 1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 礦區(qū)概述淮北礦業(yè)股份有限公司某煤礦位于安徽省宿州市東南30公里處，緊靠宿（州）靈（壁）公路和宿（州）固（鎮(zhèn)）公路，與合（肥）徐（州）高速公路毗鄰，礦區(qū)專用鐵路與京滬大動脈相連，交通十分便利。多年來，某礦的煤炭產(chǎn)品行銷華東各地，并出口日本等國家和地區(qū)。某煤礦西臨京滬鐵路,距某火車站9km，礦區(qū)專用鐵路在此與京滬鐵路接軌。礦井西部20km左右有合（肥）—徐（州）高速公路東坪出口，礦井北有宿(州)一泗(縣)省道、南有宿(州)—蚌(埠)101省道穿過，礦區(qū)公路與之相連。鐵路、公路構(gòu)成了本礦便利的交通條件(見圖11)。礦井范圍內(nèi)除采礦形成的塌陷區(qū)外,均為農(nóng)田,地形平坦,呈西北高東南低的變化趨勢，標高在22～25m之間。本區(qū)氣候溫和，屬北溫帶季風(fēng)區(qū)海洋～大陸性氣候。氣候變化明顯，四季分明，冬季寒冷多風(fēng)，夏季炎熱多雨，春秋兩季溫和。據(jù)宿州氣象站資料，本區(qū)自建井以來，℃，最低氣溫－℃，月最低降水量為0；；。年平均降雨量766mm，雨量多集中在8月份。最大風(fēng)速20m/s， m/s，主導(dǎo)風(fēng)向為東～東北風(fēng)。每年6～8月為炎熱天氣，當年的12月份至翌年2月為寒冷季節(jié)，降雪量主要集中在這期間，初雪在11月中旬前后，終雪在3月下旬前后，無霜期210～240天，凍結(jié)期一般在12月上旬至次年2月中旬?！?。根據(jù)2001年8月實施的《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB183062001），(3區(qū))，（2區(qū)），相應(yīng)地震基本烈度值為Ⅵ度。圖11 交通位置圖表11礦區(qū)范圍拐點坐標 點 號X坐標Y坐標點 號X坐標Y坐標點 號X坐標Y坐標112GY221315314164GY1175KC5186KC4197KC3208KC2219KC12210GY211KC1在地層區(qū)劃上，本區(qū)屬于華北地層區(qū)、魯西分區(qū)、徐宿小區(qū)，其巖性及厚度相對穩(wěn)定。在古老變質(zhì)基底上，沉積有青白口系、震旦系、寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系、侏羅系、白堊系、第三系和第四系。本區(qū)受古生代加里東早期構(gòu)造運動的影響，地殼整體隆起,遭受風(fēng)化剝蝕,沉積間斷,致使本區(qū)缺失了上奧陶統(tǒng)、 志留系、泥盆系和下石炭統(tǒng)地層。石炭紀早期,本區(qū)地殼緩慢下沉,接受沉積,并具備有良好的成煤環(huán)境，沉積了一套煤系地層,總厚度約l1185 m。二疊紀后期,受海西、印支構(gòu)造運動的影響,地殼再次抬升,遭受剝蝕,缺失了石千峰組、三疊系、侏羅系、白堊系地層。經(jīng)喜山運動之后，本區(qū)再次緩慢下沉，沉積了第三系、第四系松散層。根據(jù)揭露情況，本井田各時代巖性組合關(guān)系自下而上簡述如下:（一）奧陶系中奧陶統(tǒng)(O2)中奧陶統(tǒng)由灰、深灰色厚層狀隱晶質(zhì)、細晶質(zhì)及白云質(zhì)灰?guī)r組成。,灰?guī)r裂隙、溶洞發(fā)育，其中裂隙多被方解石充填,并見有黃鐵礦晶體。（二）石炭系(C2+3)與下伏奧陶系灰?guī)r呈假整合接觸?？刂坪穸?75m左右，下部以泥巖為主；中部以砂巖為主。夾薄層石灰?guī)r，含3～4層薄煤；上部以灰?guī)r為主，夾薄層泥巖或砂巖。生物組合關(guān)系為:下部以蜓類化石為主,上部蜓、貝類化石和科達、羊齒類化石為主。中石炭統(tǒng)本溪組(C2b)與下伏奧陶系呈假整合接觸。, ,下部為青灰～灰白色鋁質(zhì)泥巖,夾綠色薄層泥巖,底部含鐵質(zhì)結(jié)核,上部為青灰色～深灰色泥巖或粉砂巖,含鋁質(zhì)和黃鐵礦。表12宿東礦區(qū)地層簡表界系地層厚度（m）組接觸關(guān)系含煤情況簡要說明新生界第四系126～303一、二、三含水層整合第三系96～155第四含水層不整合中生界侏羅系0～240J3因后期剝蝕局部分布底部礫巖為五含不整合上古生界二疊系＞544石千峰組P22（剝蝕缺失）后期剝蝕而缺失整合上石盒子組（P2sh1）含13煤層組（組）煤層頂?shù)装搴皫r裂隙水整合256下石盒子組（P1x2）含49煤層8煤為主采煤層，10煤層為局部可采煤層整合111山西組（P1sh1）含10煤層整合石炭系150～170太原組（C3t）含數(shù)層薄煤及煤線上、下部含煤56層均不可采整合2～16本溪組（C2b）古風(fēng)化殼的產(chǎn)物假整合下古生界奧陶系假整合寒武系上石炭統(tǒng)太原組(C3t)與下伏本溪組整合接觸。僅67線8孔穿過,一般含煤4～6層,煤層厚度薄且煤質(zhì)差,無開采價值。本組含石灰?guī)r10～14層,自上而下編號為一灰、二灰……,其中三、四、六、十灰較厚,多在6m以上,三、四灰裂隙、溶洞發(fā)育,含水豐富。本組為海陸交互相沉積。下部:灰綠～深灰色粉砂巖、砂巖為主,夾薄層石灰?guī)r,含3～4層薄而不穩(wěn)定的煤層,無開采價值。中部:以灰色石灰?guī)r為主,夾灰～灰綠色泥巖與粉砂巖,含薄煤l～2層,均不可采。上部:灰～深灰色砂巖與粉砂巖為主,夾薄層石灰?guī)r2～3層,一般不含煤。（三）二疊系(P)與下伏石炭系地層呈整合接觸,為主要含煤地層,含煤巖系總厚度約1010m．含煤19～58層。下部山西組厚度102～167m,平均厚度為120m。以過渡相沉積為特征,中部含主采煤層10煤,巖性以泥巖、砂巖為主,植物化石以羊齒為主,動物化石以貝殼類為主。中部下石盒子組厚度約245～325m,平均厚度280m,主要巖性為砂巖和泥巖,含可采煤層5層,其中主采層2層,化石以羊齒類為主。上部上石盒子組已控制厚度大于610m,以雜色陸相沉積為特征,下部含煤8～12層,局部可采煤層1～2層,植物化石以羊齒和輪葉類為主。（四）新生界(KZ)本區(qū)新生界松散沉積物厚度120～250m，由東南的120m向西北增厚至250m，一般厚為170～240m。本區(qū)各礦處于淮北煤田內(nèi)，位于中朝地臺魯西隆起的南端－徐蚌隆起，東起于郯廬斷裂，西抵豐渦斷層與河南永城煤田相鄰，北接豐沛隆起，南止板橋－固鎮(zhèn)斷層與蚌埠隆起相接。煤田內(nèi)北西西或近東西向的斷裂對礦區(qū)劃分起了重要的作用，宿東向斜北受宿北斷裂控制，南有光武固鎮(zhèn)斷裂，西南有西寺坡逆沖斷裂，東有固鎮(zhèn)長豐斷裂。宿北斷裂為區(qū)內(nèi)規(guī)模最大的一條東西向斷裂帶，由龍山～孟集和宿縣蒿溝斷陷帶組成，長度大于200km，斷面南傾,傾角70186。，斷距大于1000 m，早期具右行走滑性質(zhì)，生成于中生代，橫貫于徐宿弧形構(gòu)造中段與南段之間，南北兩側(cè)構(gòu)造與地貌截然不同，是地貌單元的分界線；光武固鎮(zhèn)斷裂橫貫于淮北煤田南緣邊界，也是徐宿構(gòu)造的南界斷層，控制長度大于200 km，這兩條斷層生成于中生代，第三紀仍有活動,其間的古生代地層應(yīng)為徐宿推覆體的下盤。西寺坡逆沖斷裂由四條走向NW的沖斷層組成，走向N60186?！?5186?！?0186。W，傾向北東，傾角淺部陡，深部緩。宿東向斜總體呈不對稱的向斜構(gòu)造,向斜軸向N25176?！?0176?！?0176。W,軸長l8km,～，軸部為二疊系地層，向斜的東北翼，因受北東方向主壓應(yīng)力的影響(即F4逆斷層的推壓牽引作用)，兩端地層傾角大,一般70176。左右，中段地區(qū)煤系地層被剝蝕,呈單斜構(gòu)造，西南翼傾角較緩，一般在10186。～25186。向斜在朱仙莊礦一、二采區(qū)處變窄,在某礦八、十采區(qū)位置變寬,呈弧形向西南凸出,成為宿東向斜的最寬緩處。向斜的兩端及最寬緩部位發(fā)育有短軸褶曲。圖12 礦井地質(zhì)構(gòu)造圖某煤礦含煤地層為石炭、二疊系。石炭系太原組地層含煤6～8層，其中2～3層個別點達到可采厚度，無工業(yè)價值，不作為研究對象；二疊系含煤地層有下統(tǒng)山西組、下石盒子組和上統(tǒng)上石盒子組，含煤地層厚度約1010m，含等十個煤層（組），含煤19～58層，～，%。山西組：組厚平均120m，中上部含煤1～3層，其中10煤層厚度0～，為主采煤層之一，%。下石盒子組：組厚平均280m。含煤10～28層，～，其中 9為局部可采煤層，8煤層為全區(qū)可采煤層。9煤層為主采煤層，%。上石盒子組：組厚610m。含煤組3個，含煤層數(shù)8～27層，煤層總厚度為0～，%。本組含煤層數(shù)多，厚度變化大，煤層極不穩(wěn)定，可采煤層少，含局部可采煤層一層，即3煤層。本井田內(nèi)可采煤層有8層，自上而下依次為10煤層，分別賦存于二疊系上、下石盒子組和山西組，其中10煤層為主采煤層，6煤層為局部可采煤層。為了對各煤層的穩(wěn)定性進行評定，采取總體與分區(qū)相結(jié)合的方法，并以各種相關(guān)因素的綜合結(jié)果為準，計算了各煤層的可采系數(shù)（Km）和煤厚變異系數(shù)（γ）。在計算煤層變異系數(shù)時，遵循以下原則：對于局部可采煤層均以各煤層可采范圍以內(nèi)的鉆孔為準進行統(tǒng)計；對于穩(wěn)定性變化差異較大，分區(qū)的規(guī)律比較好的煤層，則進行分區(qū)評定；評定薄煤層的穩(wěn)定性，以可采指數(shù)（Km）為主要指標，以煤厚變異系數(shù)（γ）為輔助指數(shù)（適當參考面積可采率）；評定中厚以上的煤層穩(wěn)定性時，以γ為主要指標，以Km和面積可采率為輔助指標。評定煤層穩(wěn)定性時，綜合考慮了煤層的結(jié)構(gòu)變化、煤的成因類型等因素。表13 二疊系含煤地層含煤情況一覽表地層時代地層厚度（m）含煤層數(shù)（層）可采煤層厚 度（m）含煤系數(shù)（%）備注P1s ～P2s101019～588P2s6101～51P1x28010～286P1s1208～271C2t0薄煤或煤線C1b4～600不含煤注:太原組煤層薄而不穩(wěn)定，占煤層總厚比例很小，故計算含煤系數(shù)時未予考慮。表1－4 可 采 煤 層 情 況 統(tǒng) 計 表 地層名稱煤層穿過點數(shù)（個）煤 厚煤 層 結(jié) 構(gòu)可采指數(shù)Km變異系數(shù)(%)煤層類型穩(wěn)定類型頂?shù)装鍘r性備 注合計見煤可采不可采不采用最小~最大