采矿学课程设计论文

采矿学课程设计

目录

第一章前言

第二章采区储量与生产能力

第一节采区储量

第二节生产能力与服务年限

第三章开拓方式简介

第一节井筒

第二节大巷

第四章采区准备方式

第一节上山布置与断面

第二节采区车场与硐室

第五章采煤方法

第一节采煤系统和回采巷道布置

第二节采煤工艺 (含工作面循环作业图表) 第三节采煤工作面设备选型

第六章总结与分析

第一章前言

一、设计的目的

1、应用《采矿学》所学的知识，通过课程设计巩固和扩大所学理论知识并使之系统化。

2、培养运用所学理论知识解决实际问题的能力，提高计算、绘图、查阅资料的基本技能。

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奠定基础。

二、矿井开采条件

1、二

1

煤层

二

1

煤层位于山西组下部，矿区范围标高为-600～+300m，埋深约179～1080m。

上距砂锅窑砂岩一般为65.02m，下距L

9

石灰岩7.24m左右。煤层厚度变化较大，厚0～16.26m，平均5.74m，为薄～特厚煤层。

二

1

煤层结构较简单，含1层夹矸，夹矸厚分别为0.14～0.05m，岩性为炭质泥岩。

二

1

煤层顶底板特征：

1）顶板：二

1

煤层直接顶板以砂质泥岩为主，厚0～7.35m，平均1.93m，抗压强度58.5Mpa；老顶大占砂岩，以中粒砂岩为主，厚 1.03～28.52m，平均14.82m，抗压强度44.6～103.5Mpa、抗拉强度4.83～5.23Mpa。二1煤层顶板受滑动构造影响较大，顶板不稳定，不易管理。

2）底板：二1煤层直接底板为砂质泥岩或条带状细砂岩，平均厚7.42m；局部直接底板为粉细砂岩、炭质泥岩及泥岩，采煤过程中，泥岩易遇水膨胀发生地鼓现象。

大部分直接顶板为砂质泥岩，间接顶板为大占砂岩，以中粒砂岩为主，有时可成为直接顶板，厚1.03～28.52m，平均14.82m。大部分直接底板为砂质泥

岩或条带状细粒岩，平均7.24m；间接底板为太原组L

7～8

石灰岩。

2、煤质

（1）、物理性质

二

1煤层物理性质：二

1

煤层以粉煤为主，为黑～灰黑色，玻璃光泽，粉状、

鳞片状产出，强度很低，手捻即成为煤粉，易污手。煤层中下部常有碎粒或块状

煤分层，含有方解石或黄铁矿结核，其硬度大，不易破碎。无烟煤视密度为1.38，真密度为1.48；贫煤视密度为1.32，真密度为1.45。

（2）、化学性质

煤的发热量（Qgr.v.d）为27.43~32.53MJ/kg，平均30.03MJ/kg；

发热量：二

1

浮煤发热量（Qgr.v.d）为33.75~34.41MJ/kg，平均33.99MJ/kg。

煤属低灰、特低硫、低磷煤，可磨性好，可作为喷吹用煤。

二

1

采样测煤的可选性：通过对邻区任岗煤矿、刘寨煤矿及矿区内1601孔二

1

煤为中等可选煤。

试，矿区内二

1

3、矿井充水条件

（1）充水水源

本矿井的充水水源主要有：大气降水、地下水。

①大气降水：据矿井煤层开采近几年排水情况，雨季和枯水季节矿井涌水量几乎无变化。因此对该煤矿开采影响很小。只有当浅部煤层形成采空区后，顶板陷落后所形成的垂直裂隙与浅部基岩风化裂隙带沟通后，大气降水可通过第四系孔隙含水层，基岩风化裂隙带、冒裂带而充入坑道。

②地下水：影响矿井煤层开采的地下水主要有顶板水、底板水、构造带水。

A、顶板水：主要由二

煤层顶板的砂岩裂隙含水层组成，由于长期的矿井

1

开采，局部地段的煤层顶板已经放顶，顶板的岩石破碎、透水性和流动性均显著增强，加之此类砂岩本身富水性弱，所以，常常随着巷道破顶或采面首次来压破坏而渗入采掘工作面。本矿井在-150m水平以浅采煤时，主要水源为顶板水，矿井涌水量中顶板水量为58m3/h，总体对矿井的生产威胁不大。

煤层的底板水为太原组灰岩含水层，尤其是上部灰岩含水

B、底板水：二

1

煤层平均10m，开采煤层如遇底板薄层段相对富水性较强，且不均一，距离二

1

煤层的主要水害。本矿井7.31突水事故已说明该弱地段，产生突水是开采二

1

水害的严重性。

（2）、矿井涌水量

目前当前开采水平时，矿井正常涌水量为130 m3/h，最大涌水量为240 m3/h。

4、其它开采技术条件

1、瓦斯

矿井相对瓦斯涌出量为5.64m3/t，二氧化碳相对涌出量为2.98m3/t，绝对

瓦斯涌出量为4.37m3/min，二氧化碳绝对涌出量为2.31m3/min，属低瓦斯矿井。

矿区内测得二

1煤层钻孔煤芯样，CH

4

含量为0.09~8.58ml/gr，CH

4

成分为

2.49~9

3.33﹪，由浅往深，CH

4

含量和成分逐渐增高。

2、煤尘

矿区内二

1煤以粉状煤为主，生产中煤尘一般较大。二

1

煤煤样检验知，煤

尘无爆炸危险性。但开采过程中必须加强洒水防尘等综合防尘工作。

3、自燃

地质报告提供本矿煤层具有自燃发火倾向，自燃发火期为5－6个月。

4、地温

矿区内二

1煤层底板温度为20.2°C-22.5°C，随着二

1

煤层埋度增加，温

度增高：地温梯度1.6-2.3°C/100m，平均1.93°C/100m，小于3°C/100m，属地温正常区。

第二章采区储量与生产能力

第一节采区储量

一、采区划分

1.井田划分原则：

（1）井田范围、储量、煤层赋存及开采条件要与矿井生产能力相适应；（2）保证井田有合理的尺寸；（3）充分利用自然等条件划分井田；（4）合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿井之间的关系。

2.井田内划分

一个井田的范围相当大，其走向和倾向长度可达数千米，因此，必须，将井田划分为若干更小的部分，才能有规律地进行开采。

在井田范围内，沿煤层的倾向，按一定标高把煤层划分为若干个平行于走向的长条部分，每个长条部分称为一个阶段；在阶段范围内，沿走向把阶段划分为若干具有独立生产系统的块段，每一个块段称为采区。

二、工业储量

经划分后，采区呈不规则五边形，煤的密度1.45，面积726016m2。

煤层倾角4°～26 º,平均18º，根据地面钻孔及井下溜煤眼揭露地质资料分析,该采区煤层厚度0～16.26ｍ，平均5.74ｍ。

储量计算公式：Q=d.s.M/cos18°.