矿井开拓开采设计毕业论文目录目录 (1)序言 (3)摘要 (4)Abstract (5)1．井田概况和地质特征 (6)1.1井田概况 (6)1.1.1交通及地理位置 (6)1.1.2地形地貌 (6)1.1.3 水文、气象 (6)1.1.4 地震烈度 (7)1.1.5 地温、地压 (7)1.2 地质特征 (8)1.2.1煤系地层、煤层及煤质 (8)1.2.2地质构造 (15)1.2.3瓦斯地质 (23)1.2.4水文地质 (24)1.2.5煤的自燃倾向性 (26)1.2.6瓦斯含量 (27)2.矿井开拓开采设计 (28)2.1开拓设计 (28)2.1.1井田围 (28)2.1.2井型确定 (28)2.1.3开拓方案 (31)2.1.4井筒 (32)2.1.5井底车场、主要硐室 (34)2.1.6水平、采区的划分与接替 (34)2.1.7大巷、石门布置 (36)2.1.8深部的延深方式 (36)2.1.9 矿井各大生产系统 (37)2.2采区设计 (37)2.2.1采区概况 (37)2.2.2采区上山、区段平巷 (38)2.2.3区段划分、车场形式 (39)2.2.4工作面命名及接替方式 (40)2.2.5采区巷道断面及支护形式 (41)2.2.6采区工艺及技术装备 (41)2.2.7采区生产系统 (42)2.2.8采区通风系统及风流控制 (44)2.2.9采区瓦斯防治、防尘、防火 (45)3.矿井通风设计 (48)3.1矿井通风系统设计 (48)3.1.1选择通风系统的原则 (48)3.1.2矿井通风系统的选择 (49)3.1.3矿井通风方式的选择 (49)3.1.4采区通风系统 (50)3.1.5风流路线及风流控制 (51)3.2矿井风量计算 (51)3.2.1矿井需风量计算 (52)3.2.2矿井总风量计算 (58)3.2.3矿井风量分配方法及原则 (58)3.3通风阻力计算及风速较核 (60)3.3.1风速较核 (60)3.3.2矿井最大阻力计算 (60)3.3.3计算方法及计算结果 (60)3.4通风设备选型 (65)3.4.1选择主风机 (66)3.4.2电机选择 (70)4.安全措施 (71)4.1防灭火措施 (71)4.1.1井下外因火灾事故的预防 (71)4.1.2 井下因火灾事故预防 (72)4.1.3地面火灾的预防 (73)4.1.4预防火灾扩大的措施 (73)4.2防尘措施 (75)4.3防瓦斯措施 (76)4.3.1 防止瓦斯引燃的原则 (77)4.3.2防止瓦斯积聚的措施 (77)4.3.3预防煤与瓦斯突出的措施 (79)4.3.4掘进突出安全防护措施 (79)4.3.5组织措拖与岗位责任制 (82)4.4防水措施 (82)4.4.1地面防治水 (83)4.4.2井下防治水 (83)4.5降温措施 (84)4.5.1通风降温 (84)4.5.2减少热源 (84)4.5.3选择适宜的开采顺序 (84)4.6矿山救护 (84)综采工作面瓦斯综合治理技术 (85)参考文献 (92)致谢 (93)1．井田概况和地质特征1.1井田概况井田东西走向长14.6公里，倾斜宽4.0公里，面积约58.4平方公里。
潘一矿属煤与瓦斯突出矿井。
矿井可采煤层15层，煤层总厚度31.7m。
矿井目前开采的煤层为13-1煤层、11-2煤层和7-1煤层。
其中，13-1煤层吨煤瓦斯含量为12-22m3/t，11-2槽吨煤瓦斯含量为4-7.5m3/t，7-1煤层吨煤瓦斯含量为3-6.8m3/t,其中13-1煤层、11-2煤层为煤与瓦斯突出煤层。
2003年由煤科院鉴定，潘一矿煤层自然发火期时间均为3-6月，为一级自然发火矿井；其中13-1煤层煤尘爆炸指数37.7-46.3%，11-2煤层煤尘爆炸指数35.7-38.2%，C8煤层煤尘爆炸指数35%。
1.1.1交通及地理位置潘一井田位于省市西北部潘集区，距市政府所在地洞山约28千米。
向南西至凤台县城约24千米，南以淮河与老矿区相隔，西有谢矿区相邻，地跨潘集泥河镇、田集、古沟二个乡。
潘一井田东以第0勘探线与潘二井田毗邻，西以第Ⅸ勘探线及人定境界与潘三相接，北部0至Ⅳ-Ⅴ勘探线间以F2、Ⅳ-Ⅴ至Ⅵ勘探线间以潘集背斜轴、Ⅵ至Ⅸ勘探线间分别以F4、F5、F5-1潘二、潘四井田为界，南至13-1煤层-800m 底板等高线地面投影线，东西走向长约14.6Km，倾斜宽约4Km，面积约58.4Km2。
本井田交通极为方便，合阜铁路贯穿矿区，有专用线支线直达本矿，铁路公路两用桥和老矿区相邻，市有12、13、112路公共汽车和各井田相通。
每天还有定点客运车直达、凤台、、、等地。
淮河距本矿约20Km，可通航运。
1.1.2地形地貌本井田地处淮河冲积平原，地形平坦，地面标高一般为+19～+23m。
淮河为邻近本区主要河流，流以，一般水位标高+15m。
历史最高洪水位标高为+25.63m （1954年7月29日田家庵水电站）。
堤面标高+27.07m，泥河位于本井田南缘，由西北向东南经青年闸流入淮河，沿岸地势低洼，雨季淮河水位上涨易成涝，涝水位为+22.2m。
1.1.3 水文、气象本区属过渡型气候，季节性明显，夏季炎热，冬季寒冷。
年平均的气温15.1℃，极端最高气温41.2℃（66年8月8日），极端最低气温-22.8℃（69年1月31日）。
年平均降雨量926.3mm，最大1723.5mm（1954年），最小471.9mm （1966年），日最大降雨量320.44mm，小时最大降雨量75.3mm，降雨多集中在6、7、8三个月，约占全年的40%。
年平均蒸发量1610.14mm，水面最大2008.1mm （1958年），最小1261.2mm（1980年），蒸发量大于降雨量，潮湿系数近0.5。
春夏两季多东南风、东风，秋季多东南、东北风，冬季多东北、西北风。
平均风速3.18m/s，最大风速20 m/s。
年初霜在11月上旬，终霜期为次年4月中旬，无霜期191～238天。
初雪一般在11月上旬，终雪在次年3月中旬，雪期72～127天，最长138天，最短26天。
最长连续降雪6天，日最大降雪量160mm。
冻结及解冻无定期，一般夜冻日解。
冻结深度40～120mm，最大冻土深度300mm。
1.1.4 地震烈度根据历史资料，地区地震活动强度不大，以轻度破坏和有感地震为主，颖上县志记载有感地震16次，其中1931年在11月龙山曾发生6.25级地震，震中最大烈度7度，其它地区地震，如1668年郯城8.5级地震、1917年霍山6.25级地震、1937年荷泽7级地震、1976年地震对本区均有波及，但无较大破坏。
根据《中国地震烈度区划图（1990）》，矿区（包括潘谢矿区）所处区域均划分为6度基本烈度区。
1.1.5 地温、地压1）地温潘一矿井施测井温钻孔23个，(其中4个钻孔位潘集背斜轴部)。
其实测井温成果见(表4-3-1)表中可知,井田钻孔测温深度一般均到600m,最大测温深度达900m。
构成地温剖面4条，即Ⅴ线、Ⅴ～Ⅵ线、Ⅵ线、Ⅶ线。
测温成果表明，井田地温垂向上正常，全层地温梯度为1.7～3. 9℃／百米,平均2.7℃／百米；基岩地温梯度为1.5～4.1℃／百米，平均2.8℃／百米。
井田北部基岩地温梯度一般为3.0～4.1℃／百米，属地温异常区；井田南部基岩地温梯度一般为 1.5～2.9℃／百米，属地温正常区。
横向上，基岩界面井温度变化围为22.2～30.2℃，各钻孔-350m切面井温度变化围为24～34.4℃；-380m切面井温度变化围为25.7～34℃；-530m 切面井温变化围为27.3～39.1℃；-670m切面井温变化围为29.2-40.3℃；-800m 切面井温度变化围为31.7～42.3℃。
各主采煤层底板温度随深度增加而增大，其相应方程式见表4-3-3。
主采煤层井温与深度回归方程式表：表1-1-52）地压潘一矿生产建设过程中,地压现象十分明显，巷道冒顶、片帮、底鼓等现象时有发生，影响生产，威胁安全，增加巷道维修量。
从巷道类型和破坏影响程度，归结起来，地压显现有以下表征：(1)13-1煤层上下山及处于软弱岩层中的煤层底板上下山顶压大，侧压小；(2)11-2煤层复合顶板区或者直接顶分层厚度薄区段，易离层，导致顶板压力大；(3)断层带、节理发育带，围岩破碎,顶压大，易片帮冒顶，巷道变形；(4)地下水发育及积水泥岩地段，巷道冒顶，顶帮松解脱落及发生底鼓现象；地质因素是引起地压的主导因素。
岩体中由原生或后期构造形成的各种软弱结构面，是造成巷道失稳的主因。
此外，岩石强度、地下水作用、残余应力及人为因素亦是地压大小的因素。
潘一矿煤层及底板上下山巷道倾角平缓，垂直压力大，对巷顶不利，围岩侧压力小，对巷壁有利，因而这类巷道施工中应杜绝空顶，加强顶板支护。
但不同煤层及其顶底板岩石强度不同，抗风化、抗软化能力不同,巷道稳定性差异很大。
在层状体硬质岩石中的巷道，运用锚喷支护；对层状体软质岩及膨胀性泥质岩，首先在巷道位置选择上避开它,必须通过时，则应快速施工，截流排水,“两次支护”。
巷道通过断层带、节理裂隙发育带，由于岩体被各种构造面切割成破碎状的小岩块，易引起较大围的岩体失稳,导致冒落坍塌。
故施工时避免放大炮,杜绝空顶空帮，应选择砌碹或U型棚加锚喷支护。
地下水作用不容忽视。
潘一矿泥岩及泥质结构的岩石浸水后崩解、碎解，抗压强度小于160Mpa，软化系数约0.2～0.6，属易软化～极易软化岩石，从而直接影响围岩稳定，产生地压。
综上所述，巷道设计时，则应认真研究地质资料，掌握矿井地压规律与地质因素的关系，制定科学、合理的设计方案。
尽力避开地压集中地带。
在断层、节理发育地段，在煤岩层走向、倾角急剧变化地段，在泥岩及泥质结构岩石分布地段，在残余应力释放地段，尤其应及时支护，加强支护，提高工程质量，避免工程因素和人为因素造成的应力集中。
1.2 地质特征1.2.1煤系地层、煤层及煤质1.2.1.1煤系地层本区含煤地层为石炭系上统组和二叠系中下部组和石盒子组。
其中二叠系的组和石盒子组为主要含煤地层。
1）石炭系上统组（Ｃ3ｔ）该组地层厚115米左右。
表现为浅海相的13层灰岩与滨浅海相的碎屑岩及滨海湖泊沼泽相的铝质泥岩、含炭泥岩、炭质泥岩或薄煤交互组合。
全组共发育不稳定薄煤层5～10层，不可采。
表1-2-1-12）二叠系（Ｐ）本系为主要含煤地层。
上部为石千峰组不含煤，中下部的石盒子组和组厚度700.72米，主要由灰～黑灰色粘土岩、浅灰～灰白、灰绿色砂岩组成，含煤27～42层，其中可采及局部可采煤层15层。
自下而上划分为七个含煤组（段），其中下部四个含煤组为矿井主要开采对象。
(1)二叠系下统组（Ｐ11sx）第一含煤组:厚52.10米。