煤矿开采学课程设计实例1

《煤矿开采学》课程设计

说

明

书

姓名：

班级：采矿12

学号：

指导老师:

目录

绪论 (3)

第一章采区巷道布置 (5)

第一节采区储量与服务年限 (5)

第二节采区内的再划 (7)

第三节确定采区内准备巷道布置及生产系统 (9)

第二章采煤工艺设计 (12)

第一节采煤工艺方式的确定 (12)

第二节工作面合理长度的确定 (17)

第三节采煤工作面循环作业图表的编制 (18)

附表 (20)

设计总结 (22)

绪论

一、设计的目

1.初步应用《煤矿开采学》课程所学的知识，通过课程设计，加深对《煤矿开采学》课程的理解。

2.培养安全工程专业学生动手能力，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

（一）设计题目的一般条件

某矿第一开采水平上山阶段某采区(带)区自下而上开采K1、K2和K3煤层，煤层厚度、层间距及顶底板岩性见综合柱状图。

该采(带)区走向长度3000m，倾斜长度1200m，采(带)区内各煤层埋藏平稳，地质构造简单，无断层，K1煤层属简单结构煤层，硬度系数 f=2，K2 和K3煤层属中硬煤层，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+30m，煤层露头为-30m。第一开采水平为该采(带)区服务的一条运输大巷布置在K3煤层底板下方25m处的稳定岩层中，为满足该采(带)区生产系统所需的其余开拓巷道可根据采煤方法不同由设计者自行决定。

（二）设计题目的煤层倾角条件

1.设计题目的煤层倾角条件1

煤层倾角条件1：煤层平均倾角为12° 。

2.设计题目的煤层倾角条件2

煤层倾角条件2：煤层平均倾角为16° 。

三、课程设计内容

1．采区或带区巷道布置设计；

2．采区中部甩车场线路设计或带区下部平车场（绕道线路和装车站线路）线路设计；

3．采煤工艺设计及编制循环图表。

四、进行方式

学生按设计大纲要求，任选设计题目条件中的煤层倾角条件1或煤层倾角条件2，综合应用《采矿学》所学的知识，每人独立完成一份课程设计。

设计者之间可以讨论、借鉴，但不得相互抄袭，疑难问题可与指导教师共同研究解决。

本课程设计要对设计方案进行技术分析与经济比较。

五、设计说明书内容

，疑难问题可与指导教师共同研究解决。

本课程设计要求方案进行技术分析与开掘工程量和维护费比较。

第一章采(带)区巷道布置

第一节采区储量与服务年限

一、采区的生产能力定为150万t/a，煤层平均倾角为16°。（一）计算采区的工业储量、设计可采储量

1、采区生产能力选定为150万t/a

2、采区的工业储量、设计可采储量

(1) 采区的工业储量

Z g=H×L×(m1+m2+m3)× γ ………………………………………(公式1-1)

式中：Z g---- 采区工业储量，万t；H---- 采区倾斜长度，1100m；

L---- 采区走向长度，3000m；γ---- 煤的容重，1.30t/m3；

m1---- K1煤层煤的厚度，为6.9米；

m2---- K2煤层煤的厚度，为3.0米；

m3---- K3煤层煤的厚度，为2.2米；

Z g=1100×3000×(6.9+3.0+2.2)×1.3=5190.9万t/a

K1煤层工业储量：Z g1=1100×3000×6.9×1.3×1.30×10-4=2960.1万t K2煤层工业储量：Z g2 =1100×3000×3.0×1.30×10-4=1287万t K3煤层工业储量：Z g3 =1100×3000×2.2×1.30×10-4=943.8万t 则矿井工业储量为: Z g总=2960.1+1287+943.8=5190.9万t

(2) 设计可采储量

Z K=(Z g-p)×C ……………………………………………………(公式1-2)

式中：Z K---- 设计可采储量, 万t；

Z g---- 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%。本设计条件下取80%。

采区上边界采用30m防水煤柱，下边界留30m保护煤柱。左右边界留15m边界煤柱。

P m1=30×2×3000×6.9×1.3+15×2×(1100-30×2)×6.9×1.3=189.446万t P m2=30×2×3000×3.0×1.3+15×2×(1100-30×2)×3.0×1.3=82.368万t P m3=30×2×3000×2.2×1.3+15×2×11000-30×2)×2.2×1.3=60.403万t P---- 上下两端永久煤柱损失量，左右两边永久煤柱损失量，万t；

Z K1=( Z g1-p1)×C1=(2960.1-189.446)×0.75=2077.991万t

Z K2=( Zg2-p2)×C2=(1287-82.368)×0.80=963.706万t

Z K3=( Z g3-p3)×C3=(943.8-60.403)×0.80=706.718万t

则矿井设计可采储量：Z K= 2077.991+963.706+706.718=3748.415万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---- 采区生产能力，150万t；

Z K---- 设计可采储量，3748.415万t；

K----储量备用系数，取1.4。

T= Z K/A×K=3748.415万t/(150万t ×1.3)=19.22a

取19年。

(4)、验算采区采出率

1、对于K1厚煤层:

×30×6.9×1.3 = 0.87

对于K1煤层: p1

支柱= 4

C1=(Z g1-p1-p支柱)/Z g1-----(公式1-4)

式中：C1-----采区采出率，% ；

Z g1---- K1煤层的工业储量，万t ；

p1---- K1煤层的永久煤柱损失，万t