采矿学课程设计大纲

河南理工大学自考助学

采矿工程专业

采矿学课程设计大纲河南理工大学

成人教育学院

2014年6月

河南理工大学成人高等教育学院自学考试

采矿工程专业(本科)采矿课程设计大纲

0 前言

采矿课程设计是采矿工程专业教学环节的重要一环。它是学生学过《井巷工程》、《采矿学》、《矿井通风安全》等课程，以及通过生产实习之后进行的。其目的是巩固和扩大所学理论知识并使之系统化，培养学生运用所学理论知识解决实际问题的能力，提高学生计算、绘图、查阅资料的基本技能，为毕业设计奠定基础。

采矿课程设计是属于教学性设计，设计题目由指导教师拟定。学生应根据设计题目按照本大纲的要求，在规定的时间内认真、独立地完成计算、绘图、编写说明书等全部工作。

设计中要认真贯彻《煤炭工业技术政策》、《煤矿安全规程》、《煤炭工业矿井设计规范》以及国家制定的其它有关煤炭工业的方针政策。设计力争作到分析论证清楚、论据确凿，并积极采用切实可行的先进技术，力争使自己的设计成果达到较高水平。

1 井田地质特征、矿井储量及设计生产能力

1.1 井田地质特征

煤层埋藏条件：煤层层数、倾角、厚度、层间距。煤的容重、硬度、煤层结构。顶底板岩性、表土厚度及性质、风化带深度。

井田内的主要地质构造：断层性质和要素、褶曲分布形态。

矿井涌水量：最大涌水量、正常涌水量。矿井相对瓦斯涌出量。煤尘爆炸性、煤的自燃性。

表1-1 煤层及顶底岩性特征

1.2 井田范围及储量

井田范围：沿走向长度、沿倾斜长度、井田内煤层面积。

矿井工业储量：勘探(精查)地质报告提供的“能利用储量”中的A、B、C三级储量。

矿井设计储量：矿井工业储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、构筑物需要留设的保护煤柱等永久性煤柱损失后的储量。

矿井设计可采储量：矿井设计储量减去工业场地保护煤柱，矿井井下主要巷道及上、下山保护煤柱煤量后乘以采区回采率的储量。

表1-2 矿井可采储量计算

1.3 矿井设计生产能力及服务年限

矿井工作制度：全矿年工作日数，日工作班数，每日净提升时数。 矿井设计生产能力及服务年限：根据可采储量和K

A Z T K

⋅=关系式，分析确定矿井设计生产能力和服务年限。

2 井田开拓

2.1 井田内划分

工作面总线长计算，保证年产量的工作面长度和个数。区段斜长计算和区段数目的确定。 井田划分为阶段(或盘区)，确定阶段斜长、阶段数目，或盘区上山或下山斜长。 确定水平数目、位置和高度，计算水平服务年限。 阶段内的布置方式及参数：采区、分段和分带。

2.2 开拓方案的选定

根据煤层赋存条件、开采技术水平，分析选择进入地下的方式，以及相应的井底车场型式。

根据上述所提出的水平数目、阶段内布置，井筒型式等，提出2～3个技术上可行的开拓方案(说明书附各开拓方案插图，图中标明井筒位置、深度、开拓巷道、通风系统等)，经过技术分析比较，选择技术上最优和安全性最好的方案。

2.3 开采顺序

井田沿走向方向的开采顺序：井田两翼开采顺序、采区开采顺序。

井田沿倾斜的开采顺序：煤层间、水平间、阶段间、区段间的开采顺序。

说明投产采区的数目、位置。并验算矿井生产能力。

本节附矿井开拓方式平面、剖面示意图(插图)。

3 采煤方法

3.1 选择确定采煤方法

根据煤层赋存条件，矿井年生产能力，并结合我国当前技术水平和装备情况，分析确定指定煤层的采煤方法。

3.2 采区巷道布置

设计采区位置、主要参数。

确定下列主要问题：采区上山道数目、位置，区段平巷的布置方式，采区上、中、下车场型式，采区主要巷道断面、支护方式，硐室位置，采区内的运输、通风、供电、材料运输系统。各生产环节运输设备的选择。

采区内各煤层联系方式。

采区内区段数目，回采工作面数目，接替顺序，采区生产能力及服务年限。采区采出率、巷道掘进及掘进出煤率的计算。

本节附采区巷道及设备布置平面、剖面图(比例1∶1000或1∶2000)。

3.3 回采工艺

分析确定回采工作面下列参数：回采工作面长度、分层工作面错距、循环进度、日进度、采高和工作面生产能力。

确定回采工艺方式，选择工作面技术装备。机采时应确定采煤机生产能力、割煤方式、进刀方式、第一分层采煤工艺等；爆破落煤时，应确定爆破参数，并编制爆破说明书。根据采高、顶板压力和下沉量选择支架型号、规格、计算支架密度，确定支架排距、柱距，最大、最小控顶距。对自移液压支架则应选择架型，说明支架的移置方式。确定装煤、运煤方式和移置运输机方法。选择分层开采时的假顶材料和铺设方法，采空区处理方法、控顶距、放顶距、放顶顺序、回柱放顶设备，回柱前所架设的特种支架。

安全技术措施：放顶、初采、防火、防瓦斯，防止煤炭自燃等措施。

编制工作面循环图表：确定循环方式和作业形式，编制循环作业图表，劳动组织表。

本节附采煤方法示意图(插图)，内容包括工作面布置图、顶板管理说明图、爆破说明图表、循环作业图、劳动组织表、工作面主要技术经济指标表。

附：采矿课程设计题目一、二、三、四，由指导教师指定一题来做。也可以由指导教师另行命题。

课程设计排版格式按成教院毕业设计说明书的要求规范排版。

题目一

井田境界：井田走向长度7000m，煤层倾斜长度1600m

煤层埋藏特征：煤层厚度m

1=2.9m，m

2

=2.8m；煤层倾角α=170，层间距H=10m；表土层

厚30m，风化带深度10m；m

1煤层顶板为砂质页岩，底板为砂岩；m

2

煤层顶板为砂岩，底板

为粉砂岩；煤层埋藏稳定，井田无较大构造；地面标高+220m。

煤的容重：γ

1=γ

2

=1.35t/m3。

矿井开采技术条件：矿井正常涌水量Q

正=200m3/h；矿井最大涌水量Q

大

=300m3/h；矿井

相对瓦斯涌出量q=7.5m3/d·t；煤有自燃性，自然发火期11个月；煤尘有爆炸性。

题目二

井田境界：井田走向长度6500m，煤层倾斜长1700m；

煤层埋藏特征：煤层厚m=6.0m；煤层倾角α=19°；顶板泥质页岩，底板为砂岩；表土层厚60m,地面标高+100m；煤层埋藏稳定，井田内无大的构造，煤的容重γ=1.3t/m3。

矿井开采技术条件：矿井正常涌水量Q

正=200m3/h。矿井最大涌水量Q

大

=330m3/h。相对

瓦斯涌出量q=12.5m3/d·t；煤尘无爆炸性，煤层无自然发火倾向。题目三

井田境界：走向长6500m，煤层倾斜长度1700m。

煤层埋藏特征：煤层厚度m

1=2.0m，m

2

=1.8m；煤层倾角α=6°；煤层间距H=10m，表土

层厚50m。风化带深度10m，地面标高+150m。m

1煤层顶板为砂岩，底板为泥质岩，m

2

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。煤层容重：γ=1.4t/m3。

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；瓦斯

相对涌出量q=9m3/d·t。煤尘无爆炸性，煤层无自然发火倾向。题目四

井田境界：井田走向长度6900m，煤层倾斜长度1600m。