煤矿采区课程设计

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90万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×(m

1+m

2

)×γ (公式1-1)

式中： Zg---- 采区工业储量，万t；

H---- 采区倾斜长度，1040m；

L---- 采区走向长度，2780m；

γ---- 煤的容重，1.50t/m3；

m

1

---- 煤层煤的厚度，为4米；

m

2

---- 煤层煤的厚度，为3.5米；

m

3

---- 煤层煤的厚度，为2米

Zg

1

=1040×2780×4.0×1.5=1734.72万t

Zg

2

=1040×2780×3.5×1.5=1517.88万t

Zg

3

=1040×2780×2.5×1.5=1084.2万t

Zg=1040×2780×（2.5+3.5+4）×1.5=4336.8万t

（2）设计可采储量

Z

K

=（Zg-p）×C

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，厚煤层取75%，中厚煤取80%，薄煤层85%。

P

1

=15×2×2780×4×1.5+15×2×(1040-15×2)×4×1.5=82.36万t

P

2

=15×2×2780×3.5×1.5+15×2×(1040-30)×3.5×1.5=73.8万t

P

3

=15×2×2780×2.5×1.5+15×2×(1040-30)×2.5×1.5=52.74万t

Z 1= ( Zg

1

-p

1

)×C=(1734.72-82.36)×0.75=1238.82万t

Z 2=( Zg

2

-p

2

)×C=(1517.88-73.8)×0.8=1155.3万t

Z 3= ( Zg

3

-p

3

)×C=(1084.2-52.74)×0.8=825.17万t

Z K= Z

1

+Z

2

+Z

3

=1238.82+1155.3+825.17=3219.29万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，90万t；

Z

K

----设计可采储量；

K----储量备用系数，取1.3。

T= Z

K

/(A×K) =3219.29 /（90×1.3）=27.52a

取T=28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

1煤层：C

1=（Zg

1

－P

1

）／Zg

1

=(1734.12-82.36)／1734.12=95.2% > 75%

2煤层：C

2=（Zg

2

－P

2

）／Zg

2

=(1517.88-73.8)／1517.88=95.1% > 75%

2煤层：C

3=（Zg

3

－P

3

）／Zg

3

=(1084.2-52.74)／1084.2=95.1% > 75%

则1#、2#、3#均满足采区回采要求。(符合国家对采区采出率的要求。)

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、下部留15m 护巷煤柱，故其煤层倾向共有：1040-30=1010m 的长度，走向长度2780-30=2750m 。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90万t/a ，一个中厚煤层的一个工作面便可以满足生产要求，采用双巷布置,巷道间留煤墙， 取5米，如图1-2：

取区段平巷的宽度为4.5m ，留5m 煤墙，则采煤工作面长度为：

L 1=(b-2×q-((2×L 2+p) ×n-p))/n (公式1-5)

式中：L 1——工作面长度，m ； L 2——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；

L 1=(1040-2×15-((2×4.5+5)×5)-5)/5=181m ，取L=180 2、工作面生产能力

Qr = A/(T ×1.1) (公式1-6) 式中：

A----采区生产能力，90万t/a ；

Qr ----工作面生产能力，t /天； T----每a 正常工作日，330天。

故： Qr = A/（T ×1.1） =90/(330×1.1) =2479.3t

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：

图1-2 采区工作面划分示意图