發(fā)布時間：2017-09-09 17:39

  本文關(guān)鍵詞：姚家山礦“三千礦井建設(shè)模式”的可行性研究

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【摘要】：相對淺部煤炭開采,深部開采在圍巖變形、煤與瓦斯突出、災(zāi)害預防及治理等方面均會呈現(xiàn)出一些獨有的特征。這些因素的綜合作用會給井下煤層資源的開采、運輸、提升和通風帶來嚴重影響,進而使井下采掘設(shè)備選型和正常生產(chǎn)變得更加困難。論文以潞安集團姚家山礦4+5號傾斜厚煤層賦存情況為背景,采用理論分析、建立力學模型和數(shù)值模擬研究等方法,對其“三千礦井建設(shè)模式”進行深入系統(tǒng)的可行性論證研究。主要工作如下:(1)基于礦壓基礎(chǔ)理論,預測了4+5煤層直接頂初次垮落步距和基本頂來壓步距;采用頂板結(jié)構(gòu)估算等方法預測了液壓支架的合理工作阻力參數(shù);擬布置兩個綜放面,每面500萬t/a,以滿足姚家山礦1000萬噸的井型要求,并對綜放面進行了初步的三機配套選型及設(shè)備能力論證。(2)建立單傾斜面的液壓支架力學模型并進行穩(wěn)定性分析,得出影響工作面支架穩(wěn)定性的因素;針對雙傾斜面建立液壓支架力學模型,分析其在工作面來壓期間的穩(wěn)定性,得出隨著煤層傾角的增大,初次來壓期間支架在傾向方向和走向方向上不傾倒、不滑移所需最小支護阻力均近似呈線性增加;給出了姚家山傾斜厚煤層工作面支架不發(fā)生傾倒滑移所需最小支護工作阻力參數(shù)。(3)運用FLAC3D數(shù)值模擬,研究基本頂初次來壓時工作面支架的適應(yīng)性。工作面初次大規(guī)模來壓期間,基本頂呈“O-X”型破壞模式,工作面中部支架受力較大,而往兩端支架受力逐漸減小,所選放頂煤支架可滿足來壓期間頂板支護與安全控制的要求。(4)經(jīng)理論研究論證,為姚家山礦選擇了箕斗、大巷皮帶、井筒斷面直徑和礦井主通風機,以滿足千米深井和千萬噸礦井的提升、運輸和通風需求;依據(jù)礦井部署和生產(chǎn)系統(tǒng)要求,對姚家山礦進行勞動定員969人,并計算了勞動生產(chǎn)率。論文采用多種分析方法,從具體煤層賦存條件、采礦學科基本理論和當前開采技術(shù)與設(shè)備制造能力等方面綜合分析驗證,結(jié)果表明姚家山礦“三千礦井建設(shè)模式”合理可行。這些研究成果對潞安姚家山礦井的深部煤炭開采設(shè)計具有重要的決策借鑒價值。
【關(guān)鍵詞】：千米深井 三千礦井建設(shè)模式 礦井設(shè)備選型 勞動定員 可行性論證
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD822
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 課題的提出與研究意義11-12
• 1.1.1 課題的研究背景及提出11-12
• 1.1.2 課題的研究意義12
• 1.2 國內(nèi)外課題相關(guān)內(nèi)容的研究現(xiàn)狀及發(fā)展狀況12-17
• 1.2.1 深部礦井的概念及其主要特征12-13
• 1.2.2 我國千萬噸礦井建設(shè)現(xiàn)狀13
• 1.2.3 傾斜煤層分類及其綜放開采技術(shù)的特點13-14
• 1.2.4 厚煤層綜放開采的研究現(xiàn)狀及發(fā)展狀況14-17
• 1.3 論文研究的主要方法、內(nèi)容及技術(shù)路線17-19
• 1.3.1 論文研究的主要內(nèi)容及方法17-18
• 1.3.2 論文研究采用的技術(shù)路線18-19
• 第二章 姚家山礦綜放工作面設(shè)備選型研究19-37
• 2.1 姚家山礦地質(zhì)概況19-21
• 2.1.1 姚家山礦地理位置及交通情況19
• 2.1.2 井田主要含煤地層19-20
• 2.1.3 煤層頂?shù)装逄卣?/span>20
• 2.1.4 煤層瓦斯涌出狀況20-21
• 2.2 工作面支架選型研究21-32
• 2.2.1 綜放工作面支架架型選擇21-27
• 2.2.2 支架工作阻力27-31
• 2.2.3 支架其他參數(shù)的確定31-32
• 2.3 工作面采煤機和刮板輸送機配套研究32-36
• 2.3.1 采煤機32-35
• 2.3.2 工作面可彎曲刮板輸送機35-36
• 2.4 本章小結(jié)36-37
• 第三章 姚家山礦綜放支架穩(wěn)定性及其對結(jié)構(gòu)的要求研究37-53
• 3.1 傾斜煤層大采高放頂煤工作面支架防倒研究37-49
• 3.1.1 傾斜煤層綜放工作面開采條件特性37
• 3.1.2 傾斜煤層綜放工作面液壓支架在不同狀態(tài)下的穩(wěn)定性分析37-41
• 3.1.3 雙傾斜面液壓支架力學分析模型41-49
• 3.2 四連桿結(jié)構(gòu)49-50
• 3.3 平衡千斤頂50-51
• 3.4 本章小結(jié)51-53
• 第四章 姚家山礦綜放支架的適應(yīng)性模擬研究53-65
• 4.1 模型的建立53-56
• 4.2 工作面初次來壓期間支架適應(yīng)性研究56-63
• 4.2.1 工作面推進中支架受力適應(yīng)性研究56-58
• 4.2.2 初次來壓期間傾斜工作面支架適應(yīng)性研究58-62
• 4.2.3 長工作面基本頂破斷形式研究62-63
• 4.3 本章小結(jié)63-65
• 第五章 姚家山礦提升、運輸、通風設(shè)備選型及勞動定員研究65-89
• 5.1 姚家山礦主井提升設(shè)備選型研究65-71
• 5.1.1 主井提升箕斗規(guī)格的選擇65-67
• 5.1.2 礦井提升系統(tǒng)運動學計算67-68
• 5.1.3 所選箕斗提升能力驗算68-69
• 5.1.4 單主立井提升可行性研究69-71
• 5.1.5 主斜井方案提升能力研究71
• 5.2 井筒斷面設(shè)計71-72
• 5.2.1 井筒凈斷面尺寸設(shè)計71-72
• 5.2.2 通風校核72
• 5.3 運輸大巷運煤皮帶選型研究72
• 5.4 姚家山礦通風系統(tǒng)研究72-79
• 5.4.1 礦井需風量計算及分配72-78
• 5.4.2 姚家山礦井通風負壓研究78-79
• 5.5 勞動定員和勞動生產(chǎn)率79-86
• 5.5.1 勞動定員79-86
• 5.5.2 勞動生產(chǎn)率86
• 5.6 本章小結(jié)86-89
• 第六章 結(jié)論及展望89-91
• 6.1 本文主要結(jié)論89-90
• 6.2 展望90-91
• 參考文獻91-95
• 致謝95-96
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文及參與的科研項目96

【相似文獻】

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳春慧;姚家山礦“三千礦井建設(shè)模式”的可行性研究[D];太原理工大學;2016年

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本文編號：821845