采矿课程设计.doc

 《采矿工程》课程设计 说明 书  姓 　 名：雒 龙班 　级:0８金属矿开采学 号：指导老师:权富城2０10．12.25   目　 录 前　　言…………………………………………………………3第一章 井田地质特征、矿井储量及年产量……………………３第一节 井田地质特征 ………………………………………………３第二节　井田范围及储量………………………………………………4第三节 矿井年产量及服务年限 ……………………………………６第二章　井田开拓…………………………………………………6第一节 井田内划分……………………………………………………6第二节 开拓方案的选定……………………………………………10第三节　开采顺序……………………………………………………1４第三章 采矿方法………………………………………………15第一节 选择确定采煤方法…………………………………………１５第二节　采区巷道布置………………………………………………15第三节 采煤工艺……………………………………………………１7  前   言一、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、井田境界:井田走向75０0m，倾斜长度２000m2、煤层埋藏特征：煤层厚度m1=２．0m m2=４８ｍ；煤层倾角α=6°,表土层厚50m，地面标高+150m，m１煤层顶板为砂岩,底板为泥质岩,m２煤层顶板为泥质岩,底板为石灰岩；井田内煤层埋藏稳定，无大地质构造． 3、煤的容重:γ＝ １4ｔ/ｍ３.煤质比较坚硬,坚固性系数ｆ=25~3.54、矿井开采技术条件：矿井正常涌水量Q正=3０0m３/ｈ；矿井最大涌水量Ｑ大=400m3/h；矿井相对瓦斯涌出量q=9m3/d·ｔ;无自然发火倾向；煤尘无爆炸性             第一章 井田地质特征、矿井储量及年产量 第一节 井田地质特征煤层埋藏特征:煤层厚度m１=2.0m ｍ2=4．8m;煤层倾角α=6°，表土层厚50m,地面标高+1５０m，ｍ1煤层顶板为砂岩，底板为泥质岩，m2煤层顶板为泥质岩,底板为石灰岩;井田内煤层埋藏稳定,无大地质构造矿井开采技术条件：矿井正常涌水量Q正=300ｍ3/ｈ;矿井最大涌水量Ｑ大=400m3／h;矿井相对瓦斯涌出量q=9m3/d·t；无自然发火倾向；煤尘无爆炸性.表１-１ 　　 　　 　 　煤层及顶底岩性特征序号煤层名称 倾角 煤层平均厚度（m） 容重 (t/ｍ3） 硬度 （f) 煤层生产率（t/ｍ2）围 　岩性  质备注顶板底板1m1６°21．４2.５～3.５ 砂岩泥质岩  2ｍ２6°4。

８1.４2．5～３.5 泥质岩石灰岩  第二节　矿井范围及储量⑴    井田范围：井田走向7500m,倾斜长度2０0０m井田内煤层面积：Sｍ1 ＝井田走向×倾斜长度=7500×200０＝1５0０0０00 m２.井田面积：Ｓ＝Sm１cos6°=15000０00×０.9９5=１492500０ m2      图1－２⑵                   　矿井地质储量:Q1＝S×M×γ=１5000０00×2×14=42０0万吨⑶                   　Q2= S×M×γ＝150０00０0×4.8×1.4=100８0万吨⑷                    Ｑ=Q1＋Q2＝4200＋10０80＝14２80万吨式中：　　 Q－--－ 矿井地质储量,万吨;S－--- 煤层的面积,ｍ2;M-－－— 煤层厚度,　m；γ-－--　煤的容重，１.４0ｔ/m３；假设不考虑:暂不能利用储量和远景储量，则地质储量即为矿井工业储量,Q= Ｚc⑶矿井设计储量:矿井工业储量减去设计计算的断层煤柱(地质资料中井田无较大构造,故断层煤柱损失量暂不计算)，防水煤柱，井田境界煤柱和已有的地面构筑物、构筑物所需留设的煤柱等永久性煤柱损失后的储量。

井田境界煤柱损失，可按设计矿井一侧,可按20m留设，在边境处留设20m煤柱作为永久煤柱损失.Ｐ=2０×2×7５０0×2×1．４+２0×2×７500×48×1.４+20×2×（6０00-20×2）×2×１.4+20×２×（６0００-20×２）×4.８×1．4＝360.2368万吨工业场地留设煤柱：表1—２　 　 　 　 　矿井工业场地占地指标井型与设计能力（Mt/a）占有面积指标（公顷／1０万吨)2４0－37-0．81．20—1．８０0９—1０45-0.90130.０９—0301．5备注：占地面积指标中小型井取大值,大型井取小值 工业场地占地面积=设计年产能力×占地面积指标设计生产能力12０万吨/年，则工业占地面积：S=120×0．9=108公顷 =１08００0 m２假设工业场地为长方形,则长边为360m,短边为３00m,根据作图法可求出煤柱的占地面积,再乘以煤层厚度,容重即可求出煤柱损失量          图１-３（P工业场地）m1煤柱损失量＝[(490+542）×6８3/2]　×2×１.4=98.75２万吨ｍ2煤柱损失量=[（497+５４9）×６92／２］ ×4．8×1。

4=2４3.45３5万吨 　 m=m１+m２=98.７520+243.4535=3422055万吨⑷设计可采储量:Z设=Zc－p 式中:Ｚ设--—-　矿井设计储量,　万吨； 　Zc——-－ 工业储量，万吨； 　ｐ-—－－ 永久煤柱损失量，万吨;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%Z设＝(Zｃ-ｐ)×C=(1428０－3６02３68） ×0.８=１1135．8１1万吨 表1—3 　 　 　 矿井可采储量计算煤层 名称设计储量（万吨）永久煤柱损失（万ｔ）采煤方法损失矿井设计可采储量(万吨)工业场地断层煤柱采区境界合计m1 m2１１135．8１1３42.20５5 145．284８7.４８6 1064832５第三节　 矿井年产量及服务年限根据煤层赋存情况和矿井可采储量，遵照矿井设计规范规定，将矿井生产能力确定为15０万吨/年T＝ Z设／Ａ×Ｋ式中：　T—－-— 矿井服务年限,a； 　　A－—－- 矿井生产能力,万吨； 　 Ｚ设—-—- 设计可采储量，万吨； 　 K--－－储量备用系数，矿井设计一般取1。

4T= Ｚ设/Ａ×Ｋ＝106４83２5／(150×1.4)=51a按设计规范规定，井型为１2—1．8Mt/a矿井的服务年限不少于５０年,该矿井满     足规范规定的年限，所以该矿井初步确定年生产能力为1．5Mt／a.一、保证年产量的月采采区数和工作面数1、保证年产量的月采工作面数和采区数采区的生产能力应根据地质条件、煤层生产能力、机械化程度和采区内工作面接替关系等因素确定，当采用综合机械化采煤时,采区生产力一般为0.6～１．0Mt/a，；采用普采时，采区生产力为０4～0．８Mt/a，爆破落煤时，采区生产能力为0６Mt/ａ； 表2-1 　 　 　 　 各类矿井正常生产采区个数矿井设计生产能力（Mt/a)同采采区个数/个20３～41.５，1.８2~30９，１．22061～2 2、矿井达到设计生产量时采煤工作面个数⑴确定达到生产量时工作面总线长：=１５0０0０0×0.9／(64×92４×０.95）=１61m式中: B-— 采煤工作面总线长，m; 　 　Ａ-—　矿井设计年产量，Mｔ/a；ﻩ　 X——回采出煤率,可取0.9；　　 -— 回采煤层总厚度，ｍ； ——煤层容重,t/ｍ３；　 K2——工作面采出率,n＝2时，取０.９5; 　 L——年工作面推进度 　 L=33０×n×I×φ=3３0×7×0。

5×０.８=9２４m 式中：33０——矿井年工作日;n—-日循环进度个数,个；I--循环进度，机采面采煤面截深，m；φ——正规循环系数，取0.8-1⑵确定回采工作面个数：N=B×n／ｌ=161×(１/2５0)=1.0７7 ;取整数为１,故同采工作面为1个.式中:N——回采工作面个数，个;n—-回采煤层数，个;、B-—采煤工作面总线长，ｍ；l-—采区工作面长度，m⑶采区工作面配置:采区内回采工作面个数应根据煤层赋存特征,所确定的采煤工艺所确定，同时以符合合理的开采顺序，保证安全生产，提高工作面单产为原则,采区内同时生产的综采工作面宜为一个,采区内同时生产的普采工作面宜为一个，不应超过两个⑷矿井产量的验算根据所配置同采工作面的具体条件，验算投产初期矿井生产量，验算公式如下:式中：An-—矿井同采工作面产量总各，万吨Mi——第i号工作面采高，ｍ;Li—-第i号工作面年推进度，m；Ii——第i号工作面长，m；γi——第i号工作面煤的容重，t/m3；Ki—-回采工作面条件，ｍ;ｎ—-同采工作面数,个Ａn=2×2×２50×９24×1.４×0．95=139.32万吨计算结果加上全矿掘进煤之和大于矿井设计年产量,但不超过１．１５A,故符合要求,确定同采工作面为一个，工作面长为2５0ｍ。

第二章　矿井开拓第一节 井田内划分二、确定区段斜长和区段数目：合理的区段数，是指能保证采区区生产和接替的区段数由于是在保证工作面长度合理的前提下划分区段，所以区段数目从另一个侧面反映了对阶段斜长的要求为了合理集中生产，减少矿井的同时生产的采区个数,采区的生产能力一般较大，要保证采区内工作面的正常接替，区段数目多一些是比较有利的.区段斜长等于采煤工作面长度加区段平巷和护巷煤柱的宽度采区斜长确定后，根据已确定的采区斜长,减去采区范围内应留设的其它倾斜方向的煤柱后,除以区段斜长，得到区段数目，如为整数,可按此整数划分区段，如得到的区段数不为整数,则应在合理的工作长度范围内对工作面长度加以调整,或调整其它方面参数，使区段数为一整数,多煤层联合布置采区，区段化分以主要煤层为标准,兼顾其它煤层三、阶段划分,阶段斜长，水平数目，位置及服务年限⑴井田划分为阶段时，阶段要有合理斜长,以利于运输、通风、巷道维护、上山采用运输机时,辅助运输一般采用一段单钩串山提升，绞车滚筒直径一般不大于1.６m，根据绞车的缠绳量,阶段斜长一般不超过800m，对煤层赋存条件好，生产能力较大的采用滚筒直径２.0m绞车,有效提升距离可达900余米,根据以上分析，阶段垂高一般不按下列。