采矿学课程设计(共29页).doc

精选优质文档-----倾情为你奉上目 录专心---专注---专业序论一、设计目的 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阶段某采（带）区自下而上开采、和 煤层，煤层厚度、层间距及顶底板岩性的综合柱状图如图1所示该采（带）区走向长度3000m，倾斜长度1100m，采（带）区内各煤层埋藏平稳，地质构造简单，无断层，煤层属简单结构煤层，硬度系数，和煤层属中硬煤层，各煤层瓦斯涌出量也较低，自然发火倾向较弱，涌水量也较小设计矿井的地面标高为+30m，煤层露头为-30m第一开采水平为该采（带）区服务的一条运输大巷布置在煤层底版下方25m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°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6.90煤层，4.20灰色砂质泥岩，细砂岩互层，坚硬7.80灰色砂质泥岩3.00煤层，4.60薄层泥质细砂岩，稳定3.20灰色细砂岩，中硬、稳定2.20煤层，煤质中硬，。

3.20灰白色粗砂岩、坚硬、抗压强度24.68灰色中、细砂岩互层图 1 设计采（带）区综合柱状图三、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下部平车场（绕道线路和装车站线路）线路设计；3、采煤工艺设计及编制循环图表四、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五、设计说明书内容本人此次课程设计在遵循原有设计条件下选择采区准备方式进行设计，煤层平均倾角为16°，生产能力为90万1 采区巷道布置1.1 采区储量与服务年限1.1.1、采区生产能力的选定采区生产能力选定为90万1.1.2、计算采区的工业储量、设计可采储量（1）采区工业储量 （公式 1）式中： ——采区工业储量，万t； ——采区倾斜长度，1100m； ——采区走向长度，3000m； ——煤的密度，1.30； ——煤层煤的厚度，为6.9m；——煤层煤的厚度，为3.0m；——煤层煤的厚度，为2.2m。

万t万t万t万t（2） 设计可采储量 （公式 2）式中：——设计可采储量，万t； ——工业储量，万t； ——永久煤柱损失量，万t；根据设计题目中的条件，包括采区边界煤柱的损失，上、下山煤柱损失和区段煤柱损失，即上下端头永久煤柱，取30m和左右边界永久煤柱，取15m——采区采出率，厚煤层取75%，中厚煤层取80%，薄煤层85%，这里，万t万t万t万t万t万t万t1.1.3 采区服务年限 (公式 3) 式中： ——采区服务年限，年； ——采区生产能力，90万t； ——设计可采储量； ——储量备用系数，取1.4年年年 年 1.1.4 验算采区采出率 （公式 4）式中： ——采区采出率，% ； ——煤层的工业储量，万t ； ——开采损失，包括采区内留设的各种煤柱损失及工作面采煤过程中的落煤损失，万t 。

(1) 对于厚煤层：式中： ——煤层采区采出率，% ； ——煤层的工业储量，万t ； ——煤层开采损失，包括采区内留设的各种煤柱损失及工作面采煤过程中的落煤损失，万t 满足要求(2) 对于中厚煤层：式中： ——煤层采区采出率，% ； ——煤层的工业储量，万t ； ——煤层开采损失，包括采区内留设的各种煤柱损失及工作面采煤过程中的落煤损失，万t 满足要求(3) 对于中厚煤层：式中： ——煤层采区采出率，% ； ——煤层的工业储量，万t ； ——煤层开采损失，包括采区内留设的各种煤柱损失及工作面采煤过程中的落煤损失，万t 满足要求 1.2 采区内的再划分1.2.1 确定采煤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，煤层附存条件较好，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180～250m，巷道宽度为4m～4.5m,本采区选取4.5m，且采区生产能力为180万t/a，一个中厚煤层的一个工作面便可以满足生产要求，采用沿空掘巷方式,巷道间留较小煤柱，取5米，如图1-2：图1-2 采区工作面划分示意图取区段平巷的宽度为4.5m，留5m小煤墙，则采煤工作面长度为：L1=(b-2×q-((2×L2+p) ×n-p))/n (公式1-5) 式中：L1——工作面长度，m； L2——区段平巷宽度，m；b——采区倾向长度，m； q——采区上下边界预留煤柱宽度，m； P——护巷煤柱宽度，m； n——区段数目，个； L1=(1100-2×30-((4.5+5) ×5)-4.5)/5=197.6m1.2.2 确定采区内的区段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： (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51.2.3 工作面生产能力采区生产能力的基础是采煤工作面的生产能力，采煤工作面的生产能力取决于煤层厚度、工作面长度和推进度一个采煤工作面的生产能力可由下式计算： A0= L采*V0* m*γ* C ……(公式1-5) 式中：A0 ———— 工作面生产能力，万t/a ; L采———— 工作面长度；m， V0———— 工作面推进度.综采面年推进度可达1000—2000m，取1200mγ——煤容重，t /m3C——工作面采出率，一般为0.93—0.97，取0.93 A0= L采*V0* m*γ* C=150*1200*6.9*1.3*0.93=150.2万t1.2.4 确定采区同采工作面数目及接替顺序目前，煤炭企业生产系统向高产高效集中化生产的方向发展，新建大型化矿井均朝“一矿一井一面”的设计思想改革，采用提高工作面单产，用一个工作面的产量来保证整个矿井的设计生产能力，故为适应现阶段煤炭行业的知道规范，本采区设计一个采煤工作面。

其工作面接替顺序如下表：对于K1煤层：1101停采线60m110211031104110511061107110811091110K1煤层工作面接替顺序：1101→1102→1103→1104→1105→1106→1107→1108→1109→1110对于K2煤层：2101停采线60m210221032104210521062107210821092110K2煤层工作面接替顺序：2101→2102→2103→2104→2105→2106→2107→2108→2109→2110对于K3煤层：3101停采线60m310231033104310531063107310831093110K1煤层工作面接替顺序：3101→3102→3103→3104→3105→3106→3107→3108→3109→3110注：箭头表示回采工作面的接替顺序1.3 确定采区内准备巷道布置和生产系统1.3.1 完善采区所需的开拓巷道为了缩短采区准备时间并提高经济效益，根据所给地质条件，在第一开采水平中，把为该采区服务的运输大巷和回风大巷均布置在K3煤层底板下方25m的稳定岩层中1.3.2 确定巷道布置系统首先确定回采巷道布置方式，由于地质构造简单，无断层,煤层赋存条件好，涌水量较小，瓦斯涌出量较小，无自然发火倾向,直接顶较厚且易跨落。

同时为减少煤柱损失，提高采出率，降低巷道维护费用，采用沿空掘巷的方式因此采用工作面布置图所示工作面接替顺序，就能弥补沿空掘巷时工作面接替复杂的缺点确定采区巷道布置系统， 采区内有三层煤，采用联合布置，每一层都布置5个工作面，根据相关情况初步制定以下三个方案进行比较(由于K1,K2煤层在我的设计中相同，所以仅以K3煤层为例说明)：方案一：双岩石上山将两条上山都布置在K3煤层底板岩石中，其中运输上山布置在距离底板15m处，轨道上山布置在运输上山上方5m，即距离K3煤层10m处如图1-3：图1-3 方案一示意图方案二：双煤层上山 将两条上山都布置在K3煤层中如图1-4：图1-4 方案二示意图方案三：一岩一煤上山 将两条上山分别布置在K3煤层的底板和煤层中，运输上山布置在距离K3底板5m处，轨道上山布置在K3煤层中如图1-5：图1-5 方案三示意图技术经济比较：表1-6 掘进费用表方案工程名称方案一方案二方案三单价工程量费用（万元）工程量费用（万元）工程量费用（。