采矿工程课程设计—采区部分1

一、目的

1、初步应用采煤学课程所学的常识，通过课程设计加深对采煤学课程的理解。

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，包罗编写设计说明书及绘制设计图纸进行初步熬炼。

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根底。

设计标题问题

某矿第一开采程度上山阶段某采区自下而上开采k1、k2和k3煤层，煤层厚度、间距及顶底版岩性见综合柱状图。该采区走向长度2100m，倾斜长度1000m，采区内各煤层埋藏平稳，平均倾角12度,地质构造简单，无断层，k1煤层较松软,k2和k3属于中硬煤层,是简单布局，各煤层瓦斯涌出量较低，自然发火倾向较弱，涌水量也较小。设计矿井的地面标高为+30 m 煤层露头为-30m.第一开采程度为该采区效劳的一条运输大巷安插在k3煤层下方25 m的不变岩层中,为满足出产系统所需的其余开拓巷道可按照采煤方法的不同中由同学自行决定.

第一章采区巷道安插

第一节采区储量与效劳年限

1、采区的出产能力

采区出产能力选定为150万t/a

2、计算采区的工业储量、设计可采储量

1.采区工业储量

由公式Zg=H*S*(m1+m3)*r (公式1-1)

式中 Zg----- 采区工业储量，万t

H------ 采区倾斜长度，1000m

S------- 采区走向长度，2100m3

mi------ 第i层煤的厚度，6.9+3.0+2.2=

Zg=1000*2100*12.1*1.3 =3303.3(万t)

2.设计可采储量

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-------- 永久煤柱损掉，万t

C--------- 采区采出率，厚煤层可取75%，中厚煤层取80%，薄煤层85%。

说明：p可取其为工业储量的10%来计算，即p=10%*Zg

Zk=〔3303.3-3303.3*10﹪〕*80﹪=2378.38 万t

3.采区效劳年限

由 T= Zk/〔A*k〕………(公式1-3)

式中： T———采区效劳年限，a;

A——采区出产能力，150万t；

Zk——设计可采储量，2378.38万t

K——储量备用系数，取1.4

T=2378.38 /(150*1.4) = 11.33 a

4. 验算采区采出率

a. 对于k1中厚煤层：

C=(Zg1-p1)/Zg1 ……(公式1-4)

C ———采区采出率，% ；

Zg1 ——— k1煤层的工业储量，万t ；

p1 ——— k1煤层的永久煤柱损掉，万t ；

说明：采区边界庇护煤柱取5m，停采煤柱取30m，区段煤柱5m.

Zg1=1000*2100*6.9*1.3=1883.7万t

p1=(30+10)*1000*6.9*1.3+5*5*2100*6.9*1.3=118.88万t

C=(Zg1-p1)/Zg1=〔〕/1883.7

=93%>75% 满足要求

b. 对于K2中厚煤层：

C=(Zg2-p2)/Zg2 ……(公式1-5)

C ———采区采出率，% ；

Zg2 ——— k2煤层的工业储量，万t ；

P2——— k2煤层的永久煤柱损掉，万t ；

说明： K2煤层与K1煤层不异。

Zg2=2100*1000*3*1.3=819万t

P2=〔30+10〕*1000*3*1.3+5*5*2100*3*1.3=36.075万t

C=(Zg3-p3)/Zg3=〔819-36.075〕/819

=95.6%> 80% 满足要求

c. 对于K3中厚煤层：

C=(Zg2-p2)/Zg2 ……(公式1-5)

C ———采区采出率，% ；

Zg3 ——— k3煤层的工业储量，万t ；

P3——— k3煤层的永久煤柱损掉，万t ；

说明： K3煤层的庇护上山煤柱一侧取30米，其余与K1煤层不异。

Zg3=2100*1000*2.2*1.3=600.6万t

P3=〔60+10〕*1000*2.2*1.3+5*5*2100*2.2*1.3=35.035万t

C=(Zg3-p3)/Zg3=〔〕/600.6

=94%> 80% 满足要求

第二节采区内的再划分

1. 确定工作面长

由条件知：该煤层倾向共有：1000m的长度。且采煤工艺拔取的是较先进的综采，一次采全高放顶煤法，由采煤学所学常识得知，综放工作面长度一般为130m—190m，巷道宽度为4m～,此标题问题拔取，且采区出产能力为150万t/a，一个中厚煤层的一个区段便可以满足出产要求，最终选定6个区段，区段煤柱选为5m,故工作面长度为：

L=1000/6-4.5*2-5=153(m)

取5m的整数倍，所以取L=150m

2. 确定工作面出产能力

采区出产能力的根底是采煤工作面的出产能力，采煤工作面的出产能力取决于煤层厚度、工作面长度和推进度。一个采煤工作面的出产能力可由下式计算：

A0= L采*V0* m*γ* C ……(公式1-5)

式中：A0 ————工作面出产能力，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1200m。

γ——煤容重，t /m3

C——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t

3．确定采区内工作面数目及接替挨次

由于采区出产能力为150万t/a,且工作面出产能力为150.2万t,对于K1煤层安插一个工作面便可满足出产要求〔由于所选采煤机截深为630mm，一天共进7刀，故工作面出产能力为：0.63*7*150*6.9*1.3*0.93*300=165万t〕，而对于K2，K3煤层可采纳两个工作面同时回采，以满足出产要求。其具体回采挨次如：表1.1所示：

对于k1 煤层，其厚度为,安插一个综放工作面便可以满足出产要求。对于的K2煤层和的K3煤层采纳两个工作面同时出产，以满足出产要求。

K1煤层开采挨次：10102→10101→10104→10103→10106→10105→10108→10107→10110→10109→10112→10 111

K2煤层开采挨次：〔10201，10203〕→〔10202，10204〕→〔10205，10207〕→〔10206，10208〕→〔10209，10210〕→〔10211，10212〕

K3煤层开采挨次：〔10301，10303〕→〔10302，10304〕→〔10305，10307〕→〔10306，10308〕→〔10309，10310〕→〔10311，10312〕

说明：以上箭头暗示标的目的为工作面推进挨次，括号内为同采工作面。

第三节确定采区筹办巷道安插及出产系统

1．确定采区内筹办巷道安插

按照标题问题所选条件，完善采区所需的开拓巷道及筹办巷道。还需两条上山。

2．安插上山数目、位置及进行方案关于技术经济比较：

方案一一煤一岩上山安插，运输上山安插在k3煤层底板下10 m处，轨道上山安插在煤层