采矿学课程设计模板采区150

采矿学课程设计说明书  (准备方式：采区布置 煤层倾角： 生产能力：150万t )      班级：姓名：班级序号： 学号： 指导老师：  完成时间：2007年7月7日 目 录 绪论········································3第一章    采区巷道布置·······························5第一节                  采区储量与服务年限···························5第二节                  采区内的再划分·····························7第三节                  确定采区内准备巷道布置及生产系统····················9第四节                  采区中部甩车场线路设计·························12第二章    采煤工艺设计·······························19第一节                  采煤工艺方式的确定···························19第二节                  工作面合理长度的确定··························24第三节                  采煤工作面循环作业图表的编制······················25小结········································26     序论一、目的 1、初步应用采矿学课程所学的知识，通过课程设计加深对采矿学课程的理解。2、培养采矿工程专业学生的动手能力，对编写采矿技术文件，包括编写设计说明书及   绘制设计图纸进行初步锻炼。3、为毕业设计中编写毕业设计说明书及绘制毕业设计图纸打基础。二、设计题目1、设计题目的一般条件某矿第一开采水平上山某采(带)区自下而上开采K1、K2和 K3煤层，煤层厚度、层间距及顶底板岩性见综合柱状图。该采(带)区走向长度3000米，倾斜长度1100米，采(带)区内各煤层埋藏平稳，地质构造简单，无断层，K1和K2煤层属简单结构煤层，硬度系数 f=2，各煤层瓦斯涌出量也较小。设计矿井的地面标高为+30米，煤层露头为-30米。第一开采水平为该采(带)区服务的一条运输大巷布置在K3煤层底版下方25米处的稳定岩层中，为满足该采(带)区生产系统所需的其余开拓巷道可根据采煤方法不同由设计者自行决定。2、设计题目的煤层倾角条件(1)设计题目的煤层倾角条件1煤层倾角条件1：煤层平均倾角为12°(2)设计题目的煤层倾角条件2煤层倾角条件2：煤层平均倾角为16°三、课程设计内容1、采区或带区巷道布置设计；2、采区中部甩车场线路设计或带区下部平车场(绕道线路和装车站线路)线路设计；设计采(带)区综合柱状图柱 状厚度(m)岩 性 描 述 8.60灰色泥质页岩，砂页岩互层-8.40泥质细砂岩，碳质页岩互层0.20碳质页岩，松软 6.9K1煤层，=1.30t/m3-4.20灰色砂质泥岩，细砂岩互层，坚硬-7.80灰色砂质泥岩 3.0K2煤层-4.60薄层泥质细砂岩，稳定················3.20灰色细砂岩，中硬、稳定 2.20K3煤层，煤质中硬，=1.30t/m3。3.20灰白色粗砂岩、坚硬、抗压强度6080Mps。24.68灰色中、细砂岩互层四、进行方式学生按设计大纲要求，任选设计题目条件中的煤层倾角条件1或煤层倾角条件2，综合应用采矿学所学知识，每个人独立完成一份课程设计。设计者之间可以讨论、借鉴，但不得相互抄袭，疑难问题可与指导教师共同研究解决。本课程设计要求方案进行技术分析与经济比较。第一章.采区巷道布置第一节区储量与服务年限1采区生产能力选定为150万t/a2采区的工业储量、设计可采储量 (1)采区的工业储量 Zg=H×L×(m1+m2+m3)× (公式1-1) 式中： Zg- 采区工业储量，万t； H- 采区倾斜长度，1100m； L- 采区走向长度，3000m； - 煤的容重 ，1.30t/m3； m1- K1煤层煤的厚度，为6.9米；m2- K2煤层煤的厚度，为3.0米；m3- K3煤层煤的厚度，为2.2米；Zg=1100×3000×(6.9+3.0+2.2)×1.3=5190.9万t/aZg1=1100×3000×6.9×1.3=2960.10万tZg2=1100×3000×3.0×1.3=1287.00万tZg3=1100×3000×2.2×1.3=943.80万t(2)设计可采储量 ZK=(Zg-p)×C (公式1-2) 式中：ZK- 设计可采储量, 万t； Zg- 工业储量，万t； p- 永久煤柱损失量，万t；C- 采区采出率，厚煤层可取75%，中厚煤层取80%，薄煤层85%。本设计条件下取80%。Pm1=30×2×3000×6.9×1.3+15×2×(1100-30×2)×6.9×1.3=189.45万tPm2=30×2×3000×3.0×1.3+15×2×(1100-30×2)×3.0×1.3=82.37万t Pm3=30×2×3000×2.2×1.3+15×2×(1100-30×2)×2.2×1.3=60.40万t P- 上下两端永久煤柱损失量，左右两边永久煤柱损失量，万t；ZK1=( Zg1-p1)× C 1=(2960.10-189.45)×0.75=2077.99万tZK2=( Zg2-p2)× C 2=(1287.00-82.37)×0.80=963.70万tZK3=( Zg3-p3)× C 3=(943.80-60.40)×0.80=706.72万t(3)采区服务年限 T= ZK/A×K (公式1-3) 式中： T- 采区服务年限，a; A- 采区生产能力，150万t； ZK- 设计可采储量，2315.7万t； K-储量备用系数，取1.3。T1= ZK1/A×K=2077.99万t/(150万t ×1.3)=10.66a T2= ZK2/A×K=963.70万t/(150万t ×1.3)=4.92aT3= ZK3/A×K=706.72万t/(150万t ×1.3)=3.62a T= T1+ T2 +T3 = 19.2a ，取20年。 (4)、验算采区采出率1、对于K1厚煤层: C1=(Zg1-p1)/Zg1 -(公式1-4)式中： C-采区采出率，% ； Zg1 - K1煤层的工业储量，万t ； p1 - K1煤层的永久煤柱损失，万t ，取Zg1×6% ； C1=(Zg1-p1)/Zg1=(1100×3000-30×2×30003-15×2×(1100-30×2)×6.9×1.3)/1100×3000×6.9×1.3=93.60% > 75%满足要求2、对于K2中厚煤层：C2=(Zg3-p3)/Zg3 -(公式1-5) 式中：C-采区采出率，% ； Zg2-K2煤层的工业储量，万t ；P2- K2煤层的永久煤柱损失，万t ，取Zg3×4% ；C2=(Zg2-p2)/Zg2=(1100×3000-30×2×3000-15×2×(1100-30×2)×3.0×1.3/ 1100×3000×3.0×1.3=93.60% > 80%满足要求2、对于K3中厚煤层：C3=(Zg3-p3)/Zg3 -(公式1-5) 式中： C-采区采出率，% ； Zg3-K3煤层的工业储量，万t ；P3 - K3煤层的永久煤柱损失，万t ，取Zg3×4% ；C3=(Zg3-p3)/Zg3=(1100×3000-30×2×3000-15×2×(1100-30×2)×2.2×1.3/ 1100×3000×2.2×1.3=93.60% > 80%满足要求 第二节 采区内的再划分1、确定工作面长度由已知条件知：该煤层左右边界各有15m的边界煤柱，上部留30m防水煤柱，下部留30m护巷煤柱，故其煤层倾向共有：1100-60=1040m的长度，走向长度3000-30=2970m。地质构造简单，煤层赋存条件较好，瓦斯涌出量小。且现代工作面长度有加长趋势，且采煤工艺选取的是较先进的综采。又知，一般而言，考虑到设备选型及技术方面的因素综采工作面长度为180250m，巷道宽度为4m4.5m,本采区选取4.5m，且采区生产能力为150万t/a，一个中厚煤层的一个工作面便可以满足生产要求，最终选定5个区段，采用沿空掘巷方式,巷道间留较小煤柱，取5米，两区段间留有较大煤柱，取30米。故工作面长度为： =(1100-30×2-5×4-10×4.5)/5=195 m2、确定采区内工作面数目回采工作面是沿倾斜方向布置，沿走向推进，采用走向长壁法开采。工作面数目： N=(L-S0)/(l+l0) -(公式1-4)式中： L - 煤层倾斜方向长度(m)； S0 - 采区边界煤柱宽度(m)； l - 工作面长度(m)；l0 - 回采巷道宽度，因采用综采，故 l0取5(m)。 N=(1100-30×2)/(195+10) =5.07，取5.3、工作面生产能力Qr = A/T×1.1 -(公式1-5)式中：A-采区生产能力，150万t/a ； Qr -工作面生产能力，万t ； T-每年