黄玉川煤矿4号煤层巷道支护设计开题报告

西安科技大学 毕业设计(论文) 开题 题      目      黄玉川煤矿4号煤层巷道支护设计  院、系(部)        建 筑 与 土 木 工 程 学 院    专业及班级                                   姓      名                                      指 导 教  师                                      日      期                                        题 目 黄玉川煤矿4号煤层巷道支护设计 选题类型 设计型 一、选题依据 1、国内外研究现状： 在我国大约占三分之一以上煤层的围岩属于软岩。由于软岩的种类、岩性存在着很大的差异,而且岩体的软弱程度也不一样,因此巷道所处的地应力和构造应力差别也很大。对软岩的研究还缺乏系统的、定量的分类,以致于在软岩巷道支护中,仍然根据具体的围岩条件,采用工程类比法来确定其支护方式和支护参数,导致支护效果不理想,巷道围岩变形大,支护结构破坏,甚至出现冒顶事故的发生,严重影响安全生产。 煤矿软岩巷道工程支护，尤其是深部高应力软岩巷道支护，一直是矿业工程难点问题之一。随着矿井开采规模的增大和开采深度的不断加大，软岩巷道的支护与维护问题显得越来越突出，软岩问题愈趋严重，直接影响煤矿安全高效生产。软岩巷道支护问题的研究得到了国内外有关学者的高度关注，经过国内外专家大量的理论研究、现场试验与测试、实验室实验等手段，在软岩巷道工程支护理论和支护技术方面取得了大量的研究成果。在分析和总结煤矿软岩巷道支护常用支护技术的基础上，提出高强度锚杆、锚注支护及联合支护将成为软岩巷道支护新的发展形式。 锚网索支护原理一般用在复合顶板软煤层巷道,因其所具有的大变形、大地压、难支护的特点,使得单一的支护形式无法满足全煤巷道支护的需要,因此该类巷道工程问题研究过程中,各种支护形式应运而生,其中锚网索支护，因其有效、经济、方便等优势得到了广泛的使用。锚网索支护就是针对软岩巷道围岩由于塑性大变形而产生的变形不协调部位,通过锚网-围岩以及锚索-关键部位支护的耦合而使其变形协调,从而限制围岩产生有害的变形损伤,实现支护一体化、荷载均匀化,达到巷道稳定的目的。 2.选题的目的和意义： 毕业设计是为实现我能成为应用型、技术型人才所必须的实践性教学环节。通过毕业设计使我掌握巷道支护设计的一般原则、步骤和，能综合运用已学过的知识，培养综合分析问题、解决问题的能力，以及相应的设计技巧。同时经过系统的设计，我能把大学四年来所学的理论知识综合联系起来，系统的对煤层巷道支护有更进一步的了解，对以后的工作学习有很好的促进作用。另外对我的独立思考问题和解决问题的能力有了更好的加强,为今后工作做好技术储备,都具有十分重要意义。 3.主要参考文献 [1]《煤矿安全》（2010） [2]《煤炭工业矿井设计》（GB50215－2005） [3]《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB 50086-2001） [4]沈明荣，陈建峰.岩体力学.-上海：同济大学出版社，2006 [5]宋宏伟，刘刚.井巷工程.-北京：煤炭工业出版社.2007.3 [6]张国枢.矿井通风安全学.-2版，-徐州：中国矿业大学出版社，2011.7 [7]戴俊，王树仁，王野平.爆破工程.-北京：机械工业出版社，2007.4 [8]国家现行的有关煤矿建设工程的法律、法规、条例等。 二、主要研究(设计)内容、研究（设计）思路及工作方法或工作流程 1工程概况 神华亿利能源有限责任公司黄玉川煤矿位于准格尔煤田中西部。行政区划隶属于准格尔旗长滩乡和薛家湾镇。井田为一多边形，东西长约8.9km，南北宽约5.5km，面积42.64km2。全矿井可采储量1205.57Mt，设计生产能力10.00Mt/a，服务年限86.1a。矿井开拓方式采用斜、立井综合开拓。井田内煤层结构较简单，瓦斯涌出量少，井下水文地质条件简单。井田内主要可采煤层为5层，分别是4、5、6上、6和9号煤层。将煤层分成两个煤组，即上组煤（4、5号煤层）和下组煤（6上、6和9号煤层）。按煤组分两个水平开采，在4号煤层设第一水平，水平标高为+880m；第二水平设在主采的6上煤层中，水平标高为+800m。并按空间划分为三个盘区，全矿井两个煤组共六个盘区。首采煤层确定为一盘区一水平4号煤层，首采工作面确定为4102工作面 2水文地质条件 黄玉川井田位于准格尔煤田中西部。地形总体趋势是东部高，西部低。最高位于井田东南部青春敖包，海拔标高1292.2m；最低位于井田西南部十里长川沟中，海拔标高1030m，最大高差262m。井田内标高一般在1120～1200m之间，地表第四系松散层广泛分布，由于强烈的向源侵蚀作用，致使井田内冲沟极为发育，多呈树枝状分布，基岩则出露于地形切割较深的沟谷之中。井田内树木稀少，植被多以沙蒿、苜蓿为主，居民点分散，饮用水多为旱井储存雨水或取于沟谷出露的少量泉水。 十里长川是流经本井田最大的沟谷，由北向南穿越井田西部，在井田范围内，十里长川北部标高为1050m；南部标高为1030m，也是本井田最低侵蚀基准面。其次，较大的沟谷还有十里长川以西的海流兔沟、点记沟、石兰会沟及十里长川以东的前巴塔沟、阴背沟、后生沟、业林沟等，均为十里长川的支沟，属季节性沟溪，一般旱季干涸无水或有少量溪流，雨季可形成洪水。在十里长川（井田南端）实测流量为0.065m3/s(2004年9月14日)。井田内水井较少，多为旱井。泉水各沟谷均有出露，流量较小，一般为0.02～0.6L/s，最大为1.243L/s。水库零星分布于较大沟谷中，规模较小，容积一般为160～250m3，水源来自各沟谷上游泉水和大气降水。 3设计的内容 绪论 1、工程概况及地质勘察 1.1 工程概况 1.2 水文地质条件 2、煤巷顶板岩体结构类型及破坏特征 2.1 煤巷顶板岩体结构类型 2.2 煤矿巷道顶板分类 2.3 煤巷变形破坏类型与特征 3、软岩煤巷锚杆支护作用机理及支护设计 3.1 巷道的支护方式 3.2 锚杆 3.3 锚喷支护作用机理分析 3.4 煤巷支护结构选择 3.5 软岩煤矿巷道锚杆支护设计 4、煤巷围岩监测设计 4.1 量测项目和监测仪器的选择 4.2 施测部位、测点布置以及测试频率的确定 4.3 数据收集与分析 5、工程实例 三、毕业设计(论文)工作进度安排 第 1～2 周 毕业实习，收集资料，完成开题报告；第 3 周 开题答辩；第 4～8 周 完成煤巷复合顶板锚杆支护作用机理及支护设计；第9～10 周 中期检查及答辩；第11～12周 完成复合顶板煤巷围岩监测方案设计；第13～16周 撰写报告及相关图纸的绘制； 第 17 周 预答辩；第 18 周 论文完成正式答辩。 指导教师意见 指导教师签字:____________ 年 月 日 院系 部毕业设计（论文）领导小组审核意见 难度   份量   综合训练程度   是否隶属科研项目   教学院长(主任)____________ （公 章） 年 月 日