煤矿开采学课程设计

《煤矿开采学》

课程设计

(准备方式：采区布置煤层倾角：17°生产能力：75万t /a)

班级：15采矿-1班

：正权

学号：167150037

时间：2016年1月3日

目录

序论 (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．采区的再划分 (6)

第三节．确定采区准备巷道布置及生产系统 (8)

第四节．采区中部甩车场线路设计 (9)

第二章．采煤工艺设计 (10)

第一节．采煤工艺方式的确定 (10)

第二节．工作面合理长度的确定 (15)

第三节．采煤工作面循环作业图表的编制 (16)

小结 (18)

参考文献 (19)

序论

一、设计目的

1.通过课程设计，使学生进一步消化和理解《煤矿开采学》所讲授的基本理论知识，对现代化矿井的采煤方法、准备方式等的涵有一个基本了解。

2.通过课程设计，培养学生动手能力，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

本采区东以F4断层为界，西以相邻采区煤柱为界，上部+30m以上为风化带煤柱，下部边界为水平煤柱。

采区走向平均长度2130m，倾斜平均长度为1020m，倾角平均为17°。采区共有两层煤，区地质构造简单，为单斜构造，无断层和褶曲。采区无大的含水层和地下水，开采条件较好。

运输大巷和回风大巷标高分别为-350和-50m，且位于距离4-1号煤层30m 的岩层中。采取生产能力自定。

2、煤层特征

本采区赋存的2号和4-1号煤层，煤层均为厚煤层。煤层埋藏稳定，构造简单，煤质中硬，自燃发火期为3-12个月。煤层爆炸指数为34-70%。煤层瓦斯含量小，采区所属矿井属于低瓦斯矿井。

三、课程设计容

1、一个采区（盘区）或带区巷道布置设计；

2、一个采煤工作面的采煤工艺设计及编制循环图表；

3、采区中部车场线路设计

设计采(带)区综合柱状图

第一章采区巷道布置

第一节采区储量与服务年限

1、设计生产能力75万t/年。

2、采区工业储量、设计可采储计算

（1）采区工业储量

Zg=H×L×(m1+m2)×γ(公式1-1)

式中：Zg---- 采区工业储量，万t；

H---- 采区倾斜长度，1020m；

L---- 采区走向长度，2130m；

γ---- 煤的容重，1.30t/m3；

m1---- 2煤层煤的厚度，为4.2米；

m2---- 4-1煤层煤的厚度，为4米；

Zg1=1020×2130×4.2×1.3=1186.24万t

Zg2=1020×2130×4.0×1.3=1129.75万t

Zg=1020×2130×（4.2+4.0）×1.3=2316.00万t

（2）设计可采储量

15m 15m

15m

65m

15m

图1-1 采区留煤柱示意图

Z K=（Zg-p）×C (公式1-2)

式中：Z K---- 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%。

P1=15×2×2130×4.2×1.3+15×2×(1020-15×2)×4.2×1.3+65×(1020-15×2) ×1.3×4.2=84.24万t

P2=15×2×2130×4.0×1.3+15×2×(1020-15×2)×4.0×1.3+65×(1020-15×2) ×1.3×4.0=82.13万t

Z2=( Zg1-p1)×C=(1186.24-84.24)×0.75=826.50万t

Z4-1=( Zg2-p2)×C=(1129.75-82.13)×0.75=785.72万t

Z K= Z2+Z4-1 =826.50+785.72=1612.22万t

（3）采区服务年限

T= Z K/(A×K) (公式1-3)

式中：T----采区服务年限，a;

A----生产能力，75万t；

Z K----设计可采储量；

K----储量备用系数，取1.3。

T= Z K/(A×K) =1612.22 /（75×1.3）=16.53a

取T=16年。

(4)验算采区采出率

采区采出率

C=(Zg-P)/Zg (公式1-4)

式中：C-----采区采出率，%

Zg ---- 采区的工业储量，万t

P ---- 采区的煤柱损失量，万t

2煤层：C1=（Zg1－P1）／Zg1=(1186.24-84.24)／1186.24=92.9% > 75% 4-1煤层：C2=（Zg2－P2）／Zg2=(1129.75-82.13)／1129.75=92.7% > 75% (符合国家对采区采出率的要求。)

则2、4-1均满足采区回采要求。

第二节采区的再划分

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15m煤柱，下部留15m护巷煤柱，故其煤层倾向共有：1020-30=990m的长度，走向长度2130-30=2100m。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75万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4米，