作品包括：

Word版说明书1份，共164页，约94000字

CAD版本图纸，共5张

摘要

本设计包括三个部分：一般部分、专题部分和翻译部分。

一般部分是夹河煤矿1.5 Mt/a新井设计。全篇共分为十个部分：矿区概况与井田地质特征、井田境界和储量、矿井工作制度和设计生产能力及服务年限、井田开拓、准备方式―采区巷道布置、采煤方法、井下运输、矿井提升、矿井通风及安全和矿井基本技术经济指标。

夹河煤矿位于江苏省徐州市，矿井总面积约为13.3 km2，井田走向长平均约4.1 km，倾向长平均约3.2 km。本设计主采煤层为7#、9#煤，平均厚度为3.3 m、3.1 m，煤层赋存稳定，为缓倾斜煤层，倾角5°～29°，平均17°。井田内工业储量为170.64 Mt，可采储量为120.51 Mt。矿井正常涌水量120 m3/h，最大涌水量230 m3/h；矿井绝对瓦斯涌出量为10.02 m3/min，属于低瓦斯矿井，不易自燃，煤尘有爆炸危险。

夹河矿设计年生产能力为1.5 Mt/a，服务年限为61.8年。矿井开拓方式为立井两水平加暗斜井延深，开拓水平分别设置在-550 m和-850 m。

设计首采区采用集中上山准备方式，工作面长度230 m，采用走向长壁综合机械化采煤方法，矿井年工作日为330 d，工作制度为“四六制”。

大巷采用胶带输送机运煤，辅助运输采用矿车运输。矿井通风方式为中央并列式。

专题是煤矿软岩巷道锚网索耦合支护技术研究。

翻译部分是无煤柱沿空留巷围岩的稳定性及变形，英文原文题目是“Stability and deformation of surrounding rock in pillarless gob-side entry retaining”。

关键词：立井；暗斜井；采区；综采；中央并列式；软岩；沿空留巷

目    录

一般部分

1 矿区概况与井田地质特征 1

1.1矿区概况 1

1.1.1矿区地理位置 1

1.1.2交通位置 1

1.1.3当地气候和降水量 1

1.1.4矿区水文情况 2

1.2井田地质特征 2

1.2.1煤系地层 2

1.2.2构造 3

1.2.3水文地质特征 5

1.3煤层特征 7

1.3.1可采煤层 7

1.3.2煤层的围岩性质 8

1.3.3煤的特征 9

2 井田境界和储量 14

2.1井田境界 14

2.1.1井田范围 14

2.1.2开采界限 14

2.1.3井田尺寸 14

2.2矿井储量 14

2.2.1井田勘探勘探情况 14

2.2.2矿井地质资源量 15

2.2.3矿井工业资源/储量 16

2.2.4安全煤柱留设原则 17

2.2.5矿井设计资源/储量 17

2.2.6矿井设计可采储量 17

3 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 20

3.1矿井工作制度 20

3.2矿井设计生产能力及服务年限 20

3.2.1确定依据 20

3.2.2矿井设计生产能力 20

3.2.3矿井服务年限 20

3.2.4井型校核 21

4 井田开拓 22

4.1井田开拓的基本问题 22

4.1.1井筒的确定 22

4.1.2工业广场位置、形状和面积的确定 24

4.1.3开采水平的确定及采（带）区划分 24

4.1.4大巷布置 24

4.1.5矿井开拓方案比较 24

4.2矿井基本巷道 31

4.2.1井筒 31

4.2.2开拓巷道 31

4.2.3井底车场及硐室 32

5 准备方式——采区巷道布置 42

5.1煤层地质特征 42

5.1.1采区位置 42

5.1.2采区煤层特征 42

5.1.3煤层顶底板岩石构造情况 42

5.1.4水文地质 42

5.2采区巷道布置及生产系统 42

5.2.1采区位置及范围 42

5.2.2采煤方法及工作面长度的确定 42

5.2.3确定采区各种巷道的尺寸、支护方式及通风方式 43

5.2.4煤柱尺寸的确定 43

5.2.5采区巷道的联络方式 43

5.2.6采区接替顺序 43

5.2.7采区生产系统 44

5.2.8采区内巷道掘进方法 44

5.2.9采区生产能力及采出率 44

5.3采区车场选型设计 45

5.3.1确定采区车场形式 45

5.3.2采区主要硐室布置 47

6 采煤方法 48

6.1采煤工艺方式 48

6.1.1采区煤层特征及地质条件 48

6.1.2确定采煤工艺方式 48

6.1.3回采工作面参数 48

6.1.4回采工艺及设备 49

6.1.5回采工作面支护方式 52

6.1.6区段平巷超前支护 54

6.1.7各工艺过程注意事项 55

6.1.8回采工作面正规循环作业 56

6.2回采巷道布置 59

6.2.1回采巷道布置方式 59

6.2.2回采巷道参数 59

7 井下运输 62

7.1概述 62

7.1.1井下运输设计的原始条件和数据 62

7.1.2运输距离和货载量 62

7.1.3矿井运输系统 62

7.2采区运输设备选择 64

7.2.1设备选型原则 64

7.2.2采区设备的选型 64

7.3大巷运输设备选择 65

7.3.1运输大巷设备选择 65

7.3.2辅助运输大巷设备选择 65

8 矿井提升 67

8.1概述 67

8.2主副井提升 67

8.2.1主井提升 67

8.2.2副井提升 69

9 矿井通风及安全 71

9.1矿井地质、开拓、开采概况 71

9.1.1矿井地质概况 71

9.1.2开拓方式 71

9.1.3开采方法 71

9.1.4变电所、充电硐室、火药库 71

9.1.5工作制、人数 71

9.2矿井通风系统的确定 71

9.2.1矿井通风系统的基本要求 71

9.2.2矿井通风方式的选择 72

9.2.3矿井通风方法的选择 72

9.2.4采区通风系统的要求 73

9.2.5工作面通风方式的确定 73

9.2.6回采工作面进回风巷道的布置 74

9.2.7确定矿井通风容易和困难时期 74

9.3矿井风量计算 78

9.3.1矿井风量计算方法概述 78

9.3.2采煤工作面风量计算 78

9.3.3掘进工作面风量计算 80

9.3.4硐室需要风量的计算 80

9.3.5其他巷道所需风量 81

9.3.6矿井总风量计算 81

9.3.7风量分配 81

9.4矿井通风阻力 82

9.4.1计算原则 82

9.4.2矿井最大阻力路线 82

9.4.3计算矿井摩擦阻力和总阻力 83

9.4.4矿井总风阻及总等积孔 85

9.5矿井通风设备选型 86

9.5.1通风机选择的基本原则 86

9.5.2通风机风压的确定 86

9.5.3电动机选型 87

9.5.4矿井通风设备要求 89

9.6特殊灾害的预防措施 89

9.6.1预防瓦斯和煤尘爆炸的措施 89

9.6.2预防井下火灾的措施 89

9.6.3防水措施 90

10 设计矿井基本技术经济指标 91

参考文献 92

专题部分

煤矿软岩巷道锚网索耦合支护技术研究 93

1 绪论 93

1.1中国煤矿软岩巷道工程的现状及特点 93

1.1.1中国煤矿软岩巷道工程的现状 93

1.1.2中国煤矿软岩巷道工程的特点 94

1.2巷道支护技术研究现状 95

1.2.1锚杆支护理论 95

1.2.2锚索支护理论 97

1.2.3锚网索耦合支护 98

2 煤矿软岩巷道的基本理论 98

2.1软岩的概念 98

2.1.1概述 98

2.1.2工程软岩的概念 99

2.2软岩巷道失稳力学机理 99

2.2.1松动压力作用 100

2.2.2形变压力作用 100

2.2.3膨胀压力作用 101

2.3软岩巷道变形的影响因素 101

2.3.1岩性的影响 101

2.3.2岩体结构及裂隙分布影响 101

2.3.3特殊工程地质条件影响 101

2.3.4地应力的影响 101

2.3.5岩体力学性质影响 102

2.3.6工程因素影响 102

2.3.7水文地质因素影响 102

2.3.8流变因素影响 102

2.4软岩巷道支护原理 103

2.4.1最佳支护时间和最佳支护时间段的确定 103

2.4.2最佳支护时间（Ts）的物理意义 104

2.4.3软岩巷道工程关键部位 104

3 软岩巷道锚网索耦合支护的设计 105

3.1锚网索耦合支护的概念 105

3.1.1概念 105

3.1.2耦合支护的基本特征 106

3.2锚网索耦合支护原理 107

3.2.1锚杆围岩耦合支护原理 107

3.2.2锚网围岩耦合支护原理 110

3.2.3锚索关键部位耦合支护原理 112

3.3支护原则 113

3.3.1工程设计优化原则 113

3.3.2工程问题具体分析原则 113

3.3.3工程支护过程原则 113

3.3.4工程支护加固范围原则 113

4 工程实例 114

4.1陶阳煤矿3408运中巷顶板“三锚”耦合支护技术 114

4.1.1工程概况 114

4.1.2巷道围岩松动因测试结果 114

4.1.3高应力破碎顶板煤巷“三锚”支护技术参数设计与确定 115

4.1.4施工工艺与要求 117

4.1.5试验效果分析 120

4.2南屯煤矿93上02工作面上顺槽锚网索耦合支护 120

4.2.1工程概况 120

4.2.2锚网索耦合支护设计 121

4.2.3应用效果 124

5 结论 124

参考文献 126

翻译部分

英语原文 127

中文译文 139

致  谢 148

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