1、目 录一般部分1矿区概述及井田地质特征11.1矿区概述11.1.1矿区地理位置与交通11.1.2矿区气候条件11.1.3水文条件21.1.4自然地震21.2 井田地质特征21.2.1井田地质特征21.2.2井田地质构造41.2.3 水文地质51.3煤层特征61.3.1煤层埋藏条件61.3.2煤层围岩性质71.3.3煤的特征71.3.4其它开采地质条件82 井田境界与储量92.1井田境界92.1.1井田范围92.1.2开采界限92.1.3井田尺寸92.2矿井工业储量计算92.2.1储量计算依据92.2.2矿井工业储量102.3矿井可采储量102.3.1安全煤柱留设原则102.3.2矿井永久保护煤
2、柱损失量112.3.3矿井可采储量123 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限143.1矿井工作制度143.2矿井设计生产能力及服务年限143.2.1矿井设计生产能力及服务年限确定依据143.2.2矿井设计生产能力143.2.3矿井服务年限143.2.4井型校核154 井田开拓164.1 井田开拓的基本问题164.1.1确定井筒形式、数目、位置及坐标164.1.2工业场地的位置184.1.3井底车场和运输大巷的布置184.1.4矿井开拓方案184.1.5开采顺序194.1.6方案比较194.2 矿井基本巷道244.2.1井筒244.2.2井底车场及硐室244.2.3主要开拓巷道264.2.4巷
3、道支护265 准备方式盘区巷道布置325.1煤层地质特征325.1.1盘区位置325.1.2盘区煤层特征325.1.3煤层顶底板岩石构造情况325.1.4水文地质325.1.5地质构造325.1.6地表情况325.2盘区巷道布置及生产系统325.2.1盘区准备方式的确定325.2.2盘区巷道布置335.2.3盘区生产系统335.2.4盘区生产能力及采出率355.3盘区车场选型计算365.3.1盘区车场的形式365.3.2盘区车场的调车方式376 采煤方法386.1采煤工艺方式386.1.1盘区煤层特征及地质条件386.1.2确定采煤工艺方式386.1.3回采工作面长度的确定386.1.4工作面
4、的推进方向和推进度386.1.5回采工艺及工作面设备选型396.1.6采煤工作面支护方式416.1.7端头支护及超前支护方式436.1.8各工艺过程注意事项446.1.9回采工作面正规循环作业456.2回采巷道布置476.2.1回采巷道布置方式476.2.2回采巷道参数477 井下运输507.1概述507.1.1井下运输设计的原始条件与数据507.1.2运输距离和货载量507.1.3井下运输系统507.2盘区运输设备选型517.2.1设备选型原则517.2.2盘区运输设备的选型及能力验算517.3大巷运输设备选型537.3.1运煤设备537.3.2辅助运输设备选择538 矿井提升558.1矿井
5、提升概述558.2主副井提升558.2.1主井提升558.2.2副井提升579 矿井通风及安全599.1矿井通风系统选择599.1.1矿井概况599.1.2矿井通风系统的确定599.1.3盘区通风系统的确定619.1.4矿井通风容易与困难时期的确定629.2盘区及全矿所需风量639.2.1采煤工作面实际需风量639.2.2掘进工作面实际需风量669.2.3硐室需风量679.2.4其它巷道需风量679.2.5矿井所需总风量679.2.6风量分配及风速验算689.3全矿通风阻力的计算689.3.1矿井通风总阻力计算原则699.3.2矿井最大阻力路线699.3.3矿井通风阻力计算699.3.4矿井通
6、风总阻力709.4矿井通风设备选型719.4.1主要通风机选型719.4.2电动机选型749.4.3主要通风机附属装置749.5防治特殊灾害的安全措施759.5.1预防瓦斯灾害的措施759.5.2预防煤尘灾害的措施759.5.3预防井下火灾的措施769.5.4预防井下水灾的措施7610 设计矿井基本技术经济指标78参考文献80专题部分煤矿瓦斯事故预防技术研究811绪论821.1引言821.2国内外研究现状821.2.1国外研究现状821.2.2国内研究现状841.3目前存在问题、本文主要研究内容851.3.1矿井瓦斯研究中目前存在的主要问题851.3.2本文主要研究内容862矿井概况及矿井瓦斯
7、基础参数测定872.1矿井概况872.2矿井煤层瓦斯基础参数测定与分析.872.2.1矿井煤层瓦斯压力测定工作872.2.2煤层瓦斯含量的测定与计算873矿井采面隅角及采空区瓦斯抽放技术893.1采面隅角瓦斯运移及积聚规律研究893.1.1矿井生产区域瓦斯运移规律研究893.2采面隅角瓦斯抽排抽放技术933.2.1安装抽排瓦斯风机对回风隅角瓦斯进行直接抽排933.2.2利用移动式瓦斯抽放泵站抽排回风隅角瓦斯943.3采空区瓦斯抽排抽放技术943.3.1利用尾巷抽排邻近采空区瓦斯943.3.2利用钻孔排放采空区瓦斯技术953.3.3顶板走向抽放工作面采空区瓦斯964利用矿井通风系统优化治理矿井瓦
8、斯984.1矿井通风系统减阻增风优化技术984.1.1利用危险源辨识与控制技术进行通风优化改造984.1.2危险源辨识和控制技术的应用994.1.3矿井通风系统方案优化的评判指标1004.2利用改变采面通风方式治理瓦斯技术1014.2.1采用U+L调压通风方式治理采面瓦斯1014.2.2J型通风方式治理采面瓦斯1045矿井瓦斯技术管理体系建设与创新1065.1.减少瓦斯超限报警的技术管理体系建设1065.1.1瓦斯超限报警原因分析1065.1.2减少瓦斯报警的主要技术方法1075.1.3减少瓦斯报警的主要技术管理体系模式1095.2矿井瓦斯技术管理网络体系建设1096主要结论110参考文献：1
9、11翻译部分英文原文112中文译文121致谢1301矿区概述及井田地质特征1.1矿区概述1.1.1矿区地理位置与交通城郊井田位于河南省永城市境内，覆盖城关乡、城厢乡的全部及侯岭、双桥、十八里、将口乡的一部分。南北宽约7.2km，东西长约5.4km，勘探面积约38.6km2。矿井北临陈四楼井田，南接新桥井田，地理坐标为：东经11617301162521，北纬335352340035。井田内地势平坦、交通方便。永城市西北至陇海铁路商丘东站约95km，夏邑东站62km；东北至京沪铁路徐州车站约100km，东南至宿州车站约75km，距京九铁路的亳州车站55km，且均有柏油公路相通。乡村之间公路相通（见
10、图1-1）。图1-1 城郊矿交通位置图1.1.2矿区气候条件本区地处中纬34附近，属半干旱、半湿润季风型气候，蒸发量大于降雨量，干湿差大，四季分明。年平均气温14.3，日最高气温41.5，日最低气温为-23.4。年平均降水量962.9，年最大降水量1518.6，年最小降水量556.2。大气降水量多集中在78月份，可占全年降水量的50%以上，年蒸发量1808.9。夏季多东南风，冬季多西北风，平均风速3.4m/s，最大风速20 m/s。降雪期和冰冻期为11月至翌年3月。冻土深度一般10cm左右，最大19cm。1.1.3水文条件城郊井田内地表水系不发育，仅有淮河支流的沱河从本区北中部自西向东流过，沱
11、河源于商丘北侧响河，雨季流量剧增，旱季干涸无水，属季节性河流。实测最高洪水位标高+34.79m，（1963年8月9日），年平均水位标高+30.39m，最大流量384m3/s（1963年8月9日），年平均流量一般为12m3/s。其上游永城市段常年关闸蓄水，致使下游断流无水。1.1.4自然地震按照中国地震烈度区划图（1990）的使用规定，永城地区受地震影响不大，地震烈度小于6度。经河南省地质局建议，对于特别重要的工程和建筑物，可提高一度设防。1.2 井田地质特征1.2.1井田地质特征本井田位于淮河冲积平原北部，地面自然标高在+31+34m之间。地形微向东南倾斜，地势平坦。精查地质报告基本查明了井田
12、的煤层赋存情况、构造情况、煤质以及水文地质条件。本井田属华北上古生界聚煤区，为新生界沉积物所掩盖。据钻孔揭露下伏地层由老至新有：中下奥陶统（O1-2）、中上石炭统（C2-3）及二叠系（P）。（柱状图见图1-2）。1）中下奥陶统（O1-2）本地层主要由灰色厚层状石灰岩、砾状石灰岩、豹皮状石灰岩以及白云质灰岩所组成。灰岩主要特征是质纯而致密，具多组极为发育的裂隙，被方解石岩脉充填。在井田内只有少数钻孔揭露本地层，揭露最大厚度为117.6m。2）石炭系（C）a中石炭统本溪组（C2）：本组地层下部主要为灰色铝土质泥岩，厚度一般为6m。上部主要为深灰色灰色铝土质泥岩，灰色砂质泥岩以及一层不稳定的石灰岩，
13、厚度620m，一般厚14m。b上石炭统太原组（C3）：本组为一套典型的海陆交互沉积岩系。主要由1215层薄中厚石灰岩、泥岩、砂质泥岩、铝土质泥岩、砂岩以及45层薄煤线交互沉积而成，厚度130147m，一般137m。3）二叠系（P）a下二叠统山西组（P1）：本组主要由砂岩、砂质泥岩，泥岩以及13层煤（二煤组）所组成。厚度82120m，平均厚度96m。b下二叠统下石盒子组（P2）：本组主要由深灰色灰色泥岩、铝土质泥岩、砂质泥岩、砂岩及46层煤（三煤组）组成，厚度4595m，平均厚度84m。c上二叠统上石盒子组（P21）：本组地层厚约729m，主要由灰色砂质泥岩、铝土质泥岩、砂岩以及69层薄煤线交互
14、而成。d上二叠统石千峰组（P22）：本组地层主要由平顶山砂岩段，泥灰岩性和石膏钙核段组成，欢度为706m。井田内仅有少数几个钻孔揭露，此地层为不连续地层。4）上第三系（N）：本地层属河湖相沉积a中新统：本组厚度30145m，平均厚度101m。主要由米黄褐黄色中细砂岩、粉砂、粘土质砂及砂质粘土组成。b上新统（N2）：本统厚3788m，平均厚70m。主要由砂质粘土夹褐黄细砂、粉砂及粘土质砂组成。5）第四系a更新统：本组厚度2248m，平均厚度33m。主要有粉细砂、粘土，局部为粘土。b全新统：本组厚度1432m，平均厚度21m。上部为黄色粘土质砂为主，下部为土黄褐黄粉细砂。图1-2 综合水文地质柱状图1.2.2井田地质构造城郊井田位于北北东向的永城隐伏背斜的西翼中段，北北东向断层构造居主导地位，其次是近东西向构造，局部发育有北西向构造。总体构造特征是以宽缓褶皱为主，伴随一定数量的断裂构造，且多集中在表现明显的背、向斜两侧，晚古生代中基性岩浆
