【正文】 地質雷達作為一種無損檢測方法，可進行快速連續(xù)檢測，因此成為工程地球物理勘查的重要方法之一，廣泛應用于地下管線探測，結構物無損檢測，地基基巖面探測，巖溶地面沉陷、地下洞穴等工程勘察領域。 監(jiān) 測監(jiān)測預報治理檢驗綜合防護井下涌水點大氣降水 水文地質條件分析預 報短期預測長期預報探 測鉆 探物 探直流電法地面瞬變電磁 井 下地質雷達治 理堵 截疏 排檢 驗物 探鉆 探綜合防護防探結合四位一體綜合防治水技術措施 礦井 “四位一體 ”綜合防治水技術措施體系圖 ⑵ 防探結合 針對礦區(qū)水害探測以溶洞、暗河等管道流為主要探測對象，并根據各種物探方法在水文地質勘探中的應用效果，采用井下直流電法長距離超前探測與地質雷重慶大學本科生課程設計 [鍵入文字 ] [鍵入文字 ] 達近距離精確探測相結合、超前物探與鉆探相結合、井下探測與地面探測相結合的方法，選取勘探技術較為成熟和適合地區(qū)巖溶特點的瞬變電磁法、地質雷達和直流電法三種水文地質物探方法，探測和確定與礦井水害問題密切相關的斷層、裂隙密集帶與巖溶富水區(qū)和構造帶等地質異常體的位置、大小、分布范圍以及賦水情況。 本井田是以頂、底板進水的、水文地質條件中等的三類 Ⅱ 型充水礦床，茅口組的含水性為富水性中等。 2）進、回風巷、工作面保持足夠的斷面。 2）工作面煤壁采直，最多只能出現一個臺階，利于風流暢通。 （ 6）堅持用好瓦斯監(jiān)控裝置，通風管理部門要嚴格按規(guī)定校驗，并加強日常檢查維修工作，保證靈敏可靠。磧頭懸掛便攜式瓦檢報警儀一臺。 （ 7）在掘進巷道進風口安設瓦斯檢測分站；分別于工作面起后 3—— 5m和回風流中安設瓦斯探頭，磧頭探頭報警濃度為≥ %，斷電濃度為≥ %；復電濃度為 %，斷電范圍局部通風機電源及自身電源；回風風流中的探頭報警濃度為≥ %，斷電濃度≥ %。 （ 4）局部通風機安設在進風口上風向 10m 處的新鮮風流中。 （ 6）在進、回風巷安設隔爆水袋，水量按安設處巷道斷面計算不少于200L/m2。 （ 3）工作面上下安全出口要加強支護與維護，及時清除安全出口處的煤矸和材料，回風巷堆碼材料不得超過巷道斷面的 1/3。只有經過檢查，證明老空內的水、瓦斯和其他有害氣體等無危險后，方可恢復工作。在傾斜巷道中，必須有防止矸石、物料滾落和支架歪倒的安全措施?？煽s性金屬支架應用金屬支拉桿，并用機械或力矩扳手擰緊卡纜。修復支架時必須先檢查頂、幫，并由外向里逐架進行。 重慶大學本科生課程設計 [鍵入文字 ] [鍵入文字 ] （ 12） 開工前，班組長必須對工作面安全情況進行全面檢查，確認無危險后，方準人員進入工作面。碰倒或損壞、失效的支柱，必須立即恢復或更換。嚴禁在浮煤或浮矸上架設支架。工作面的浮煤應清理干凈。 （ 6） 開采三角煤、殘留煤柱，不能保持 2 個安全出口時，必須制訂安全措施，報企業(yè)主要負責人審批。 （ 2） 嚴禁破壞工業(yè)場地、礦界、防水和井巷等的安全煤柱 （ 3） 突出礦井、高瓦斯礦井、低瓦斯礦井高瓦斯區(qū)域的采煤工作面，不得采用前進式采煤方法。 礦井年回采產量為： AC 投 =AC=1=1571(kt/a) 則礦井采、掘原煤生產能力為： A 投 =AC 投 +AJ=+30=(kt/a) 上述計算表明， 經過建設施工階段建設規(guī)模的調整， +310m 水平以上礦井計算生產能力為 1514kt/a，采掘能力可確保礦井正常、穩(wěn)定地達到 1500kt/a 生產能力。10 =104185（ +） 33010 =(kt/a) 式中 L—綜采工作面平均長度， m， L=185m； h—綜采工作面煤層平均采高， m， h=； r—原煤視密度， t/m3， r=； 重慶大學本科生課程設計 [鍵入文字 ] [鍵入文字 ] b—采煤工作面平均日推進度， m；日循環(huán)數 6個，循環(huán)進度 ，故 b=； n—年工作日數， n=330d； c—綜采工作面煤炭回收率， c=95%。r每天割煤 6 刀，循環(huán)進度進度 。但從該礦井目前試生產的情況來看，該支架 (已使用的 ZYL2200— 09/20 型掩護式液壓支架 )基本能滿足生產需要，本次設計暫選用此型號液壓支架。 經計算： p= II 用經驗公式計算 P=NMγ103 式中 N— 支架荷載相當于采高巖重的倍數，對中等穩(wěn)定頂板取 ； 其它參數同上。 Mmax=ks1*MC=*= Mmin=ks2*MC=*= 式中 MC— 煤層平均可采厚度，為 ； ks ks2— 煤層厚度上、下波動系數，一般 ks1=～ ，取 ；ks2=～ ，取 。） ? 35176?？疾靸?yōu)選確定采用 MG375— AW 型雙滾筒電無鏈牽引采煤機，截深 ,電動機功率 375kW，適應采高 ～ ，傾角 0176。設計確定 K2 煤層綜采工作面采用全部陷落法管理頂板 。由于 K2 煤層厚度為 ，屬中厚煤層，其地質構造簡單， 所以選用綜合機械化采煤工 藝，一次采全高。 （ 3）供水線路 井下消防灑水水池 ——進風改道平巷 ——進風聯(lián)絡斜巷 ——+450m 運輸大巷——+450m 運輸石門 ——各用水地點。 供水系統(tǒng) （ 1）井下消防、灑水供水系統(tǒng) 及壓風系統(tǒng) 井下生產、防塵灑水用水量為 ，井下消防用水量為 ，用水量統(tǒng)計詳見表 3112。 帶區(qū)輔助生產系統(tǒng) 供電系統(tǒng) 礦井井下供電電壓為 10kV， 1140V， 660V， 127V 四種電壓等級。 （詳見圖 11） 帶區(qū)運輸系統(tǒng) 運煤系統(tǒng) 回采工作面的煤，經順槽轉載機轉入可伸縮膠帶輸送機，再通過帶區(qū)運煤平巷膠帶輸送機運到帶區(qū)煤倉，再通過運輸大巷運至礦井主煤倉，再通過給煤機放入主平硐鋼絲繩芯膠帶輸送機運至地面。進風 行人斜巷將 運輸大巷和兩煤層帶區(qū)運煤平巷連接，坡度約為 13 度。 目前開采準備系統(tǒng)的發(fā)展方向是高產高效生產集中化，采用提高工作面單產，以一個工作面產量 保證帶區(qū)產量，所以帶區(qū)內一個工作面生產。工作面長度為 185m,工作面的推進長度為 2188m, 由于帶區(qū)生產能力為 150 萬噸 /年， K K2 聯(lián)合開采，每個分層 一個工作面就可以滿足生產要求。 因采用綜采采煤法 ， 帶區(qū)開掘巷道寬度為 5m。 Q=10+185 (+) 1 1=760t，取 1000t。 帶區(qū) 煤倉 布置： 整個帶區(qū)只布置一個帶區(qū)煤倉，通過帶區(qū)煤倉直接連通運輸大巷與帶區(qū)巖層集中運輸平巷。雖然方案二 維護費用高，但從技術和管理等方面的分析，更優(yōu)越方案 一 缺點 生產調度復雜，煤倉太多，維護困難，裝煤點多，管理復雜 本礦井涌水量較大需要布置泄水巷和排水設施 綜上所述，從技術和管理等方面的綜合分析，選擇方案二：帶區(qū)巷道聯(lián)合布置，采用仰斜推進 。 通風系統(tǒng)為：新風從運輸大巷→進風行人斜巷→煤層運輸集中平巷→分帶運輸斜巷→采煤工作面→分帶回風斜巷→煤層回風集中平巷→回風石門→回風大巷。 俯斜推進不易發(fā)生片幫事故；工作面不易積聚瓦斯；但工作面易積水，設備易向煤壁滑動，且采煤機自裝率低。 通風系統(tǒng)為：新風從運輸大巷→進風行人斜巷→分帶運輸斜巷→采煤工作面→分帶運料斜巷→回風大巷。故采用傾斜長壁采煤法，帶區(qū)布置。 （ 3）大巷裝車點多，可設帶區(qū)，共用一個煤倉。運輸設備及輔助人員可減少 30%40%。 走向長壁采煤法的缺點： （ 1） 區(qū)段平巷、聯(lián)絡巷掘進工程量大，維護費用高 （ 2） 保護煤柱多，煤炭損失大。 重慶大學本科生課程設計 [鍵入文字 ] [鍵入文字 ] 走向長壁采煤法： 采區(qū)式布置。故 P1 =30 2 2900 +15 2 (2248?30 2) =萬噸 （二）在 K2 煤層中 K2 煤層 永久煤柱損失量 P2=2 L B1 m2 γ +2 (H2B1) B2 m2 γ柱損失 ，式中 B1 為 帶區(qū)走向邊界煤柱寬度取 30m， B1 為 帶區(qū)傾向邊界煤柱寬度取 15m。 主要用戶是廣安發(fā)電有限公司火力發(fā)電廠 帶 區(qū)儲量及服務年限 帶 區(qū)邊界煤柱 根據《采礦工程設計手冊》中規(guī)定，采區(qū)邊界煤柱寬度一般為 10～ 20m（兩個采區(qū)間），煤層大巷和上（下）山一側煤柱： 20～ 30m（薄及中厚煤層）， 30～40m（厚煤層）。 煤質分析結果及其工業(yè)用途 煤層主要煤質指標是：灰份 (Ad)%～ ％，平均為 ％，屬高灰煤；全硫 (Std)％～ %，屬高硫煤；發(fā)熱量 ()～ ，平均為 MJ/kg，屬中等發(fā)熱量煤；磷 (Pd)%～ ％，平均為 %，屬特低磷煤；揮發(fā)份 (Vdaf)平均 ％；膠質層厚度 (Y)13～ 19mm。 煤層自燃發(fā)火傾向性 經測試， K1 煤層原樣著火溫度 (T1)為 382℃ ～ 398℃ ，平均 389℃ ；氧化樣 (T2)為 380℃ ～ 389℃ ，平均 385℃ ；還原樣 (T3)為 330℃ ～ 384℃ ，平均 365℃ 。 煤層含瓦斯性 據本井田勘探 (精查 )中間地質報告： K1 煤層瓦斯含量為 ～ 該斷裂帶在天池鎮(zhèn)以北隱伏，至廣安煤礦附近消失?！?30176。水文地質比擬法因綠水洞礦井與本區(qū)毗鄰，且水文地質條件極為相似，此種方法也反映了各種因素的綜合影響、計算結果與實際情況比較接近，礦井水文地質補充勘探建議采用比擬法計算結 果，較大涌水量 16033m3/d，一般涌水量 5871m3/d 作為建井設計依據。 ⑷ 該礦區(qū)位于區(qū)域地下水水文地質單元的徑流區(qū)，周邊沒有地下水的疏排工程，所以礦井周邊為無限補給邊界。 ㈥ 礦井水文地質類型及涌水量預 計 礦井水文地質類型 本礦區(qū)屬隱伏礦區(qū)， K1煤層位于位于當地侵蝕基準面以上 (地下水位線以下 )，地表受水條件好，地形有利于自然排水。 ㈣ 老窯積水 礦區(qū)內煤層 隱伏，無小煤窯開采，僅北部有蔡山洞煤礦開采龍王洞背斜西翼K1 煤層，采礦權與龍灘煤礦相鄰，處于龍灘礦的上部，現開采標高 +556m；南部與綠水洞煤礦相連，該礦 +528m 水平正在開采中， +350m 水平正在建設。該層為一富水性中等的巖溶裂隙含水層，地下水位標高 +～ +。其中：一、三、五段為深灰色薄層狀砂質泥巖、粉砂巖、薄層灰色石灰?guī)r、泥巖組成 (含 K K2煤層及鋁土質泥巖 )，屬隔水層；二、四段為中厚層狀粉晶石灰?guī)r，屬富水性弱的層間裂隙含水層，其水位標高為+～ +。 長興組巖溶裂隙含水層：該層平均厚約 ，為巖性為灰色、深灰色中～厚層狀泥晶灰?guī)r及粉晶灰?guī)r，局部為生物礁灰?guī)r。東、西兩翼相比，西翼含水性強于東翼。 ㈡ 地層的含 (隔 )水層 井田內出露最老地層為：二疊系上統(tǒng)長興組，于井田北端沿龍王洞背斜軸部呈 “ 天窗 ” 出露。井田內季節(jié)性溪溝由分水嶺向東、西兩側發(fā)育。故龍王洞背斜為兩翼不對稱背斜?！?65176?！?40176?！?25176。～ 10176。 重慶大學本科生課程設計 [鍵入文字 ] [鍵入文字 ] 龍王洞背斜為復式褶皺的主體構造，呈箱狀，其軸線的延展方向為 N25176。在龍王洞背斜～田灣向斜間，發(fā)育成兩組 N20176。 帶 區(qū)地質構造 主要斷層 本區(qū)斷裂稀少，經地面調查發(fā)現斷層 17 條，經鉆探揭露發(fā)現隱伏斷層 3 條。設計帶區(qū)的 走向長度約 2900m，傾斜 長 度約 (545m310m)/sin6176。E ；傾角 0176。； 帶區(qū)的 走向長度 ：約 2900 米； 帶區(qū)的傾斜長度： (545m310m)/sin6176?！?30176。 ~ 零到五層 K2 穩(wěn)定 簡單無夾矸 0176。平均 6176。 設計帶區(qū)的位置、范圍 六、 設計參數 采區(qū)生產能力： 1500kt/a； 采區(qū)范圍：標高： +310m～ +545m； 煤層走向： N25176。在帶區(qū)南端工作面最低位置，施工放水石門與運南輸大巷相連，形成 帶 區(qū)自流排水系統(tǒng)。 礦井 3 個主要進風井筒總斷面積為，其中：主平硐斷面積為 (扣除膠帶機 )，新進風斜井凈斷面積為，排矸斜井斷面積 ，主要進風巷通風能力為 15758m3/min。水平運輸大巷及總回風巷布置層位選擇在 K1 煤層底板茅口灰?guī)r中，由于茅口組頂部 30m 以下的黑色泥質灰?guī)r中含有大量、濃烈的硫化氫氣體，與井田毗鄰的廣安煤礦揭露 K1 煤層進入茅口組頂部 30m 以下掘進茅口運 輸大巷時曾發(fā)生事故。 回風斜井：位于李家河邊，井口標高 +725m。 三、 回采工藝設計煤層： K2煤層 四、 設計人： 五、 設計指導教師： 李林 重慶大學本科生課程設計 [鍵入文字 ] [鍵入文字 ] 目錄 1 帶區(qū)地質特征、儲量及服務年限 .................................................................. 4 帶區(qū)的地質特征 ....................................................