【正文】 相關各因素分析 1223 頂板離層的監(jiān)測 123 頂板離層監(jiān)測原理及方法 123 頂板離層臨界值確定方法 124 錨桿支護質量監(jiān)測系統(tǒng)軟件介紹 1254 頂板離層指示儀的原理及其安裝 126 工作原理 126 頂板離層指示儀的構成 127 頂板離層指示儀的安裝與監(jiān)測 128 頂板離層儀在錨桿支護參數(shù)優(yōu)化中應用 1295 結論 132參 考 文 獻 134致 謝 136中國礦業(yè)大學2007屆本科生畢業(yè)設計 第 134 頁 1 礦區(qū)概況與井田地質特征濟北煤田是我國重要的煤炭基地，礦井地質構造簡單，煤層穩(wěn)定，儲量豐富，地勢平坦，交通方便，生產(chǎn)的煤炭可供華東工業(yè)區(qū)，運銷海外，進行國際貿易。24162。著名的京杭大運河由北向南流經(jīng)濟寧市構成重要的水上運輸要道，河寬60～80m，平均水深2m ,全年除一、二月份因水淺不能通航外，其余時間均可通航。(1960年)，(1984年)。第四系砂層上端含水豐富，水質較好，是較理想的供水資源。具體情況見表11表11 地層特征表地 層 系 統(tǒng)接 觸關 系厚 度（m）地 層 特 征系統(tǒng)組第四系（Q）全新更新統(tǒng)不整合122—282主要由粘土、砂質粘土、粘土質砂、砂及砂礫層組成。一、上石炭統(tǒng)太原組(C3)：～，地層厚度變化不大。由于受區(qū)域性構造的控制，致使區(qū)內發(fā)育一組走向北東、向南西傾伏的寬緩褶曲及走向近南北的西傾高角度正斷層組，使煤系地層向西呈階梯式下降，構造中等，局部偏復雜或偏簡單。斷層特征見表12。井田水文地質條件屬中等類型，其中上組煤含水層富水性中等，補給條件不良，下組，下組煤含水層富水性中等，補給條件良好。且還有以下因素有利于阻止奧灰水底鼓：下組煤首先開采16上，煤層其與奧灰之間的壓蓋隔水層厚度，抵抗奧灰水底鼓的能力強。三、15上煤層: 位于太原組中部。太原組煤層煤巖類型以亮煤型為主，裂隙發(fā)育，為氣煤、氣肥煤。在精查勘探中在5個鉆孔內進行了井溫測量，共獲得628個測溫點資料，除X129和X78號孔內地溫較高外，其它均屬正常。45176。2 井田境界和儲量 井田境界東起孫氏店斷層及各煤層露頭，西至八里鋪斷層；北迄孫氏店斷層及各煤層露頭，南到兗新鐵路，即地質礦產(chǎn)部于1993年5月6日以地采發(fā)通字[1993]第012號文批準的《許廠煤礦采礦許可證》規(guī)定的礦井開采范圍以內。圖21 井田賦存狀況示意圖 礦井可采儲量 安全煤柱留設原則、井筒留設保護煤柱，對較大的村莊留設保護煤柱，對零星分布的村莊不留設保護煤柱；。上覆巖層的邊界角δ=70186。則，礦井設計可采儲量：Zk =（）=28461（萬t）3 礦井工作制度、設計生產(chǎn)能力及服務年限 礦井工作制度礦井采用“四 礦井設計生產(chǎn)能力由地質資料可知：本井田儲量豐富、煤層穩(wěn)定、傾角小、厚度變化不大，開采條件較簡單，開采技術條件好，有足夠的條件建成大型礦井。600及以上7035——300～5006030——120～2405025201545～90402015159～30各省自定——— 井型校核（1）校核煤層開采能力是否滿足設計生產(chǎn)能力 m，為特厚煤層，賦存穩(wěn)定，厚度變化不大。礦井開拓方式的確定，需要根據(jù)國家政策，綜合考慮地質、開采技術等諸多因素后，經(jīng)全面比較才能確定經(jīng)濟可靠的開拓方案。本礦井煤層傾角小，平均5176。 開采水平及帶區(qū)的劃分 開采水平劃分的依據(jù)：（1）是否有合理的階段斜長；（2）階段內是否有合理的分帶數(shù)目；（3）要保證開采水平有合理的服務年限和足夠的儲量；（4）要使水平高度在經(jīng)濟上合理。表42 煤巖巷的技術比較名稱煤層巷道巖層巷道特征沿煤層掘進，隨煤層等高線變化。 方案比較經(jīng)上述分析提出以下三種方案，示意圖見圖4443方案一：立井單水平暗斜井延伸開拓（圖41）方案二：立井兩水平（開采二水平時延伸主副井、圖42）方案三：立井兩水平（主井延伸，副井采用暗斜井延伸、圖43） 從技術角度考慮，三種方案都是可行的，所以要進行經(jīng)濟比較才能確定其可行性，下面先對方案一、二進行粗略的經(jīng)濟比較，選擇相對好的方案，然后進行方案三和這個方案的詳細的經(jīng)濟比較，最終確定最優(yōu)方案。m1費用/萬元初期主井井筒420420副井井筒405405井底車場10001000大巷2170021700小 計后期主井井筒00220主暗斜井51700副暗斜井517517井底車場100021000上下斜井車場10001000大巷23003000小 計總計表412 生產(chǎn)經(jīng)營費項目方案1方案3工程量/m單價/費用/萬元工程量/m單價/費用/萬元帶區(qū)運輸：一帶區(qū)二帶區(qū)三帶區(qū)四帶區(qū)小計大巷及石門：一水平二水平小計立井：一水平二水平暗斜井：小計運提費合計大巷維護費用排水：一水平二水平主井：暗斜井：小計合計表413 費用總匯表方案項目方案１方案３費用／萬元百分率／％費用／萬元百分率／％初期建井費 100% %基建工程費 100% %生產(chǎn)經(jīng)營費100% %總費用 100%32576 %在上述經(jīng)濟比較中需要說明以下幾點： （1）兩方案大巷布置位置相同，均在煤層底板堅硬的巖石中掘進, 一條運輸大巷，一條輔助運輸大巷；（2）兩方案在二水平采區(qū)及大巷等布置完全相同，所以順槽和上山?jīng)]有做比較；（3）井筒、井底車場、主石門和回風巷均布置在巖石中，維護費用較低，故比較中未對其維護費用的差別進行比較；由對比結果可知：方案1中初期建井費用、基建工程量和生產(chǎn)經(jīng)營費用均比方案3少。根據(jù)后面通風設計部分的風速驗算，各井筒風速均符合《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》和《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定?；费b載硐室布置在堅硬穩(wěn)定的巖層中，其它硐室的布置由線路布置所決定。巷道斷面如圖49所示，巷道斷面特征表見表418。底板為泥質巖及粉砂巖，以堅固巖石為主。由于煤層較厚，采用綜采放頂煤采煤法。在保證本帶區(qū)一個工作面達產(chǎn)的同時，進行另一分帶的掘進準備，以保證工作面的正常接替。帶區(qū)準備不需要開掘上山，大巷掘出后便可掘運輸斜巷、回風斜巷等，系統(tǒng)比較簡單。（4）通風系統(tǒng)副井→井底車場→輔助運輸大巷→進風順槽→工作面→回風順槽→回風斜巷→輔助運輸大巷→風井。雙向割煤，往返一次割兩刀， m 。由以上分析，每割一刀煤的循環(huán)時間T循為： T循=T+T端+T故 （53） =140 分鐘所以，綜放面每班進2刀是能夠實現(xiàn)的。6 采煤方法 采煤工藝方式 采煤方法選擇的依據(jù)和選擇原則采煤方法選擇的依據(jù)：（1）煤層賦存條件；（2）采煤技術發(fā)展和裝備水平；（3）管理水平；（4）國家的技術政策、法規(guī)和規(guī)程。煤層頂板以較穩(wěn)定頂板為主、次不穩(wěn)定頂板為主。 巷道掘進較少，減少了巷道的維護工程量，同時生產(chǎn)也相對集中；工作面搬家次數(shù)少；工作面塊煤量比機采割煤相比有所增加。采煤機進刀示意圖如圖61所示，進刀過程如下：當采煤機割至工作面端頭時，其后的輸送機槽已移近煤壁，采煤機機身處沿留有一段下部煤(如圖a所示)；調換滾位置，前滾筒降下、后滾筒升起、并沿輸送機彎曲段返向割入煤壁，直至輸送機直線段為止。表63 采煤機技術特征項 目單 位技 術 特 征型 號MG2400W采 高m～截　深m滾筒直徑m適合煤質硬度～牽引方式無 鏈牽引速度m/min0～12牽引力kN420機面高度mm1480臥底量mm261油馬達形式 ZM2/YCH107L馬達電動機型號YBCSZ400/400電動機功率kW4002電動機電壓V1140制造廠家雞 西 煤 機 廠（2）刮板輸送機選型刮板輸送機選型原則：刮板輸送機的輸送能力應大于采煤機的最大生產(chǎn)能力，；牽引方式要跟采煤機相配套。根據(jù)本煤層地質條件，底板平整，起伏不大，及為減輕工人勞動強度，拉架采用鄰架自動順序移架，每次移一架；推溜采用雙向成組推溜，每組設置為12架。采煤機的工作方式：由于采區(qū)內煤層賦存穩(wěn)定，傾角較小，所以采用采煤機雙向割煤，追機作業(yè)；前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤；在工作面端頭斜切進刀，上行下行均割煤，往返一次進兩刀；采煤機過后先移架后推移刮板輸送機。各有優(yōu)缺點如下：（1）分層綜采工藝優(yōu)點：分層綜采工藝技術成熟，設備類型齊全性能完好，操作方便，管理簡單，可選出適應各種條件的采煤設備；液壓支架及配套的采煤機設備小、輕便，回采工作面搬家方便。平均傾角為4 176。則： A==330=（萬t/a）礦井設計井型為300萬t/a，能滿足礦井的產(chǎn)量要求。根據(jù)實際情況，T停取20分。說明 ：（1）交接班后，開機截割，煤經(jīng)轉載機轉載到后部的運輸機運輸；（2）在截割、運輸時，及時準備支護材料；（3）截割完畢后，退機進行臨時支護并加固，再按由頂板中間向兩幫的順序打錨桿進行支護，錨桿機完成巷道頂錨桿和錨索的打眼、安裝工作；選用手持風動鉆機來完成幫錨桿的打眼和安裝工作。（2）輔助運輸系統(tǒng)工作面設備材料經(jīng)副井罐籠運至井底換裝站，換裝至無軌膠輪車，由無軌膠輪車運至工作面。 ， m，采出率暫定為80 %，工作面長度為250 m， t/m3，年生產(chǎn)天數(shù)為330 a，工作面日進六刀， m。開拓巷道布置二條大巷，即運輸大巷，輔助運輸大巷。 帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 采煤方法及工作面長度初期開采位置選擇的要求 ：（1）煤層埋藏較淺，煤層開采技術條件好，能迅速達產(chǎn)；（2）初期采區(qū)高級儲量比例高于第一水平的高級儲量比例，并有足夠的經(jīng)濟可采儲量，滿足生產(chǎn)能力和服務年限的要求；（3）盡量布置在井筒附近，以利用縮短井巷貫通距離和減少初期工程量。左右，屬于近水平煤層，煤層結構簡單，不含夾矸。其它硐室除主副井系統(tǒng)硐室外還有醫(yī)療室、機車修理間及井下材料庫、火藥庫、換裝硐室、儲車硐室等。根據(jù)本礦井的地質條件，井筒和運輸大巷的位置關系，提升方式，運輸方式及生產(chǎn)能力等要求可知本礦井中井底車場滿足無軌膠輪車的運行，根據(jù)無軌膠輪車運行特點，確定采用以下車場形式，如圖47所示。 ，㎡，具體見圖44和表414。km）萬t）(萬元）主井提升13839大巷運輸費13839排水費用24365251小計共 計百分率114%通過以上初步比較可以看出方案一與方案二在經(jīng)濟方面優(yōu)勢明顯，方案二比方案一高出14％，所以可將方案二直接排除。可保持一定方向，彎曲少，有利運輸，巷道維護條件好，不留設護巷煤柱，安全條件好，便于布置采區(qū)煤倉。又因本礦井設計為高產(chǎn)高效礦井要求巷道布置系統(tǒng)力求簡單，掘進工程量要少，結合實際生產(chǎn)中帶區(qū)布置與采區(qū)布置各自的優(yōu)缺點及適用條件，分析比較可知本礦井采用帶區(qū)式開采優(yōu)勢明顯，因此可將井田直接劃分為帶區(qū)，沿大巷直接布置條帶，設計方案簡單。裝備三個井筒，主井采用箕斗提煤，副井采用罐籠升降人員，設備，材料，矸石等，風井用來回風，本礦采用立井開拓。 井田開拓的基本問題 確定井筒形式、數(shù)目、位置的確定（1）井筒形式、數(shù)目的確定結合許廠煤礦的具體地質條件，平硐不在考慮范圍內，下面對立井和斜井比較見表41：表41 井筒的優(yōu)缺點及適應條件井筒形式優(yōu)點缺點適應條件斜井井筒施工工藝、施工設備與工序比較簡單