第三章 采区巷道布置设计
煤矿工作面巷道布置说明书
煤矿工作面巷道布置说明书目录第一章采区开采范围及地质况 (1)第二章采区地质、工业和可采储量 (1)第三章采区参数及区段的分 (3)第四章采区巷道布置 (4)第五章采煤方法及回采工艺 (7)第六章采区生产能力及服务年限 (8)第七章采区生产系统 (10)第八章安全措施 (11)第九章附图第一章采区的开采范围及地质情况一. 采区的位置及开采范围某采区位于某某矿二水平左翼，东以（如图附图一）号勘探线为界北以某煤层露头为界，西以（如图附图）号勘探线为界，南以矿井边界走向长度1650m ，采取平均倾斜长度1000m 采区内有1#，2#两层煤，煤层倾角16度，采区内部分位置的煤层倾角有变化。
根据临采区揭露的资料显示，本采区构造简单。
1#煤层平均厚度2.23m 煤的密度为1.97t\ m 3为稳定煤层，煤质中硬，底板中硬，节理发育较低，自然发火期短，伪顶直接顶岩性比较硬。
2#煤层平均厚度2.48m 煤层的密度为1.74\ m 3.为稳定煤层，煤质中硬，底板硬，结构简单，节理发育地，自然发火期短，伪顶直接顶岩性比较硬。
1#煤层和2#煤层间距5.1m地质构造：煤层赋存稳定，地质构造简单，但出于中等褶曲内，对采掘工作造成一定的影响。
煤层露头距地表有39m 的泥土，地表比较平坦。
第二章采区地质、工业和可采储量一. 采区地质、工业和可采储量计算1. 采区地质、工业储量计算t13933280690432070289601.74)2.481000(16001.97)2.231000(1600 R M I L R M I L Q 22221111=+=+=+==）（）（工地Q式中：Q 地、 Q 工——地质储量和工业储量L ——采区煤层走向长 mI ——采区倾斜长m l= αsin H = 585 m α ——煤层倾角为20°M ——煤层厚度（因煤厚为2.2 m 可采故Q 地 = Q 工）r ——煤的容重2. 采区可采储量计算t64.1114 0.81393.3 C万工可采=?=?=Q Q式中：因M = m 故取值同上一样 c 取0.8第三章采区参数及区段的划分一. 采煤面斜长的确定1.区段煤柱的确定采区倾角16°，煤厚2.2 m ，顶板为属Ⅱ类中等稳定。
采区巷道设计说明书
3.2.1煤的物理性质
１、17号煤层
根据 109地质队《大雁三矿精查地质说明书》资料及大雁煤业公司中心化验室提供的煤层煤样报告资料，17号煤层共有煤样化验点10个(钻孔4个、采样6个)，其中+350水平以上煤样化验点４个，最大灰份为37.55％,取自三矿大井+350轨道大巷５号点，煤样最小灰份为17.55％，取自76-207 钻孔煤样，其平均(加权平均值)灰份为：25.22％,+350水平以下煤样化验点6个，最大灰份为40.97％，取自西二回风下山8号点煤样，最小灰份为25.01％，取自75-253钻孔煤样, 其平均（加权平均值）灰份为34.53％。
2.00
31.55
18
6
+350以下
2.05
31.34
17
7
+350以下
1.30
39.09
18
7
+350以下
1.50
29.88
17
8
+350以下
2.40
40.97
18
8
+350以下
2.00
24.01
17
9
+350以上
2.42
32.30
18
9
+350以上
2.00
46.36
17
10
+350以上
2.00
19.60
2.1采区的位置及范围
2.1.1、位置：西二采区位于雁南矿井田内第23—27勘探线之间。
2.1.2、范围：该采区东起＋350水平以上23勘探线以西280米及+350水平以下23勘探线，西至第27勘探线；南起各小井开采18号煤层＋550水平以下，北至18煤层+100水平等高线。该采区平均走向长2.40km，平均倾向宽1.20km，面积2.88km2。
采区巷道布置设计
采区巷道布置设计说明书专业班级：学生姓名：学生学号：指导教师：设计时间：2014.10.20～2012.10.26设计成绩：工程技术学院呼伦贝尔学院工程技术学院采区巷道布置设计课程设计任务书姓名：专业：采矿工程班级：指导教师：职称：教授高级工程师课程设计题目：已知技术参数和设计要求：根据大雁矿务局第三矿煤矿北二采区的地表条件、地质构造、煤层赋存状态等资料对该采区进行模拟设计。
北二采区走向长度3000m，倾向长度1200m，倾角7°-12°,平均倾角11°，北二采区设计生产能力为5Mt/a。
本设计为一矿一井一面生产。
开采标高为+350-+121m。
所需仪器设备：尺子、图版等绘图工具成果验收形式：说明书手稿、打印稿及电子版参考文献：《煤矿安全规程》、《煤炭工业设计规范》、《煤炭开采设计》、《采矿学》、《矿山机械》、《煤矿电工学》、《矿山压力极其控制》、《采矿工程师手册》时间安排指导教师：教研室主任：年月日工程技术学院 采区巷道布置 课程设计成绩评定表 专业： 采矿工程 班级： 学号姓名：年 月 日课题名称 大雁第三矿煤矿北二采区采区巷道布置设计设计任务与要求见《采区巷道布置设计》教学大纲指导教师评语建议成绩： 指导教师：课程小组评定评定成绩： 课程负责人：前言巷道是连接一个矿井地面与地下的交通要道，它担负着全矿井的运输，行人，通风等所有重大任务，是一个矿井的根本。
学完《井巷工程》，《矿井通风与安全》，《采矿学》等课程后，我们对于巷道有一个初步的认识，为了增加我们的感性认识，加强动手能力，紧密理论与实际的联系而进行的这次课程设计，并以此来培养学生运用所学知识处理生产所遇的实际问题的能力，培养学生正确的思维方式和工程技术人员应具备的基本技能。
本次设计是根据老师给我们的大雁三矿北二采区的资料为基础而进行的。
通过本次设计我们将完成以下任务：采取概况，采区巷道布置方案选择，采区生产系统，采区主要经济技术指标等。
3采煤方法及采区巷道布置
3采煤方法及采区巷道布置采煤是在地下矿井中通过炸药等方法，将煤矿从煤层中取出的过程。
采煤方法主要有传统采煤、疏松采煤和综放采煤。
采区巷道布置是指根据不同的采煤方法，合理布置矿井巷道系统，以确保煤矿的安全高效开采。
下面将详细介绍这三种采煤方法及常用的采区巷道布置。
1.传统采煤:传统采煤是采用手工或机械辅助手工的方法，将煤矿从煤层中一块一块地割出来。
这种采煤方法适用于煤层较薄，地质情况较简单的矿井。
在传统采煤中，常用的巷道布置方式有：直线巷道布置、马道式巷道布置和网状巷道布置。
直线巷道布置适用于煤层较厚，采煤工作面较长的情况；马道式巷道布置适用于煤层较薄，煤柱较宽的情况；网状巷道布置适用于煤层较厚，开采方式复杂的情况。
2.疏松采煤:疏松采煤是指通过钻孔和爆破的方式，将煤矿炸碎后进行采煤。
疏松采煤适用于煤层较厚，煤层坚硬或有高岭土、粘土等复杂的地质情况。
在疏松采煤中，常用的巷道布置方式有：矩形巷道布置、扇形巷道布置和环形巷道布置。
矩形巷道布置适用于煤层较厚，煤矿分块较规则的情况；扇形巷道布置适应煤层分块较不规则的情况；环形巷道布置适用于煤层厚度差异较大，煤层底部存在水体的情况。
3.综放采煤:综放采煤是一种机械化采煤方法，结合了传统采煤和疏松采煤的优点。
综放采煤主要使用割煤机进行采煤，同时通过炸药等手段破碎煤岩，然后通过运输设备将煤矿从采煤工作面运出来。
在综放采煤中，常用的巷道布置方式有：直线巷道布置、房型巷道布置和综放巷道布置。
直线巷道布置适用于煤层较厚，采煤工作面较长的情况；房型巷道布置适用于采煤工作面较窄，煤矿破碎较容易的情况；综放巷道布置适用于采煤工作面较宽，煤层较厚，煤矿破碎较困难的情况。
总之，不同的煤层地质条件和采煤方式的选择，决定了采区巷道布置的方法。
合理的采区巷道布置，能够保证采煤工作的顺利进行，同时最大限度地保障煤矿的安全和高效开采。
潘一矿煤矿采区巷道布置设计
潘一矿采区巷道布置设计第一章采区概况潘一矿是淮南矿业集团主力矿井之一，1983年投产，设计生产能力 3.0M t/a，经过技术改造，2005年核定生产能力 4.0M t/a，矿井可采和局部可采煤层13层。
其中13—1煤层是矿井目前的主采煤层，平均厚度 4.5米。
煤层结构复杂，顶底版一般为泥岩或沙子泥岩，遇水易泥化。
矿井投产以来，先后采用普通综采和综采放顶煤工艺开采13—1煤层。
由于普通综采采高较低，13—1煤层不能一次采全高，开采效率低，难以实现高产高效，综采放顶煤开采虽然可以一次采全高，但煤炭灰分较大，不能适应煤炭市场需求，且放顶煤开采影响工作面推进进度，制约生产能力的提高，另外综采放顶煤开采采空区留有余第一节煤系及煤层石炭、二叠系为本区煤系地层，共有可采煤层14层，总厚度为27.67m。
自上而下分别为1、3、4-1、4-2、5-2、6-1、7-1、8、11-2、13-1、16-1、16-2、17-1及18煤，其中13-1煤层为本采区主要可采煤层。
第二节采取内地质构造该采取根据地质勘探和邻近采区揭露的资料看，无较大的断层和明显的褶曲构造，对井下开采无明显的影响，构造尚属简单。
第三节煤层要素及顶底板特征所开采的C组13-1煤层：平均厚度4.49m，煤的密度为1.34t/ m3。
为较稳定煤层，无夹矸，煤质中硬，结构简单，高瓦斯。
顶底板特征见下表：第四节采煤方法和采煤工艺及劳动组织根据煤层赋存条件，在13-1煤层中，本采区采用后退式走向长壁一次采全高综合机械化采煤方法回采。
初放期间采高为3m以内，正常回采期间为3.5-4.5m.工作面最大控顶距3.5m，最小控顶距2.3m,面积为13.5m2,三角煤根据情况采用炮采或丢弃方式处理。
工作面总体沿走向推进。
采煤工艺及劳动组织见下表：第二章采区及巷道布置第一节采区形式及工作面划分根据采区的走向长度和产量要求及采区的基本情况，将采区设计为采取上山在后面（即井底车场一侧）的单翼开采形式。
3采煤方法及采区巷道布置
3采煤方法及采区巷道布置采煤方法及采区巷道布置是煤矿开采工艺的重要组成部分，对于煤矿的安全高效开采起着关键作用。
下面将介绍三种常见的采煤方法以及采区巷道布置。
一、采煤方法1.连续采煤法连续采煤法是一种高效的采煤方法，主要适用于煤层较厚、倾角适中的工作面。
该方法主要设备包括采煤机、运煤机、控制装置等。
采煤机负责切割煤层并将煤炭切割下来，运煤机将切割下来的煤炭运送到地面。
该方法的优点是生产效率高，能够实现连续采掘和运输，节约人力资源。
但是，该方法的设备成本高，对煤层的适应性较差。
2.综放采煤法综放采煤法是一种将掘进和支护相结合的采煤方法，主要适用于煤层较薄、顶底板条件较差的工作面。
该方法主要设备包括掘进机、支架、运输设备等。
掘进机负责掘进煤巷，支架负责支护巷道，运输设备负责将煤炭运送到地面。
该方法的优点是适应性强，能够应对复杂的煤层条件，对矿井的资源利用率高。
但是，该方法的操作过程较为复杂，工作面的利用率相对较低。
3.综合采煤法综合采煤法是一种将连续采煤法和综放采煤法相结合的采煤方法，主要适用于煤层良好、顶底板条件相对较好的工作面。
该方法通过采煤机进行切割煤层，并在切割过程中及时进行支护，确保工作面的稳定和安全。
该方法的优点是兼具连续采煤法和综放采煤法的优点，同时具备高效生产和安全稳定的特点。
缺点是设备及设施投资较大。
采区巷道的布置是保障采煤工作面安全高效运行的关键。
巷道布置要考虑的因素包括煤层的倾角、煤层的良好程度、地质条件等。
1.主采巷道主采巷道是连接工作面与井口的主要通道，负责将采出的煤炭运至井口。
主采巷道的布置应符合矿井的开采设计要求和工艺流程。
主采巷道通常位于煤层顶板下方，保证煤层的稳定。
主采巷道的布置要考虑采煤机的运输要求，保证煤炭运输的安全和顺畅。
2.回采巷道回采巷道是采煤工作面与主采巷道之间的通道，负责支持主采巷道的运输工作。
回采巷道的布置要充分考虑采煤机的切割要求和支架的支护要求，保证回采巷道的通畅和安全。
项目教学法教案设计：采区巷道布置平面图
《采区巷道布置平面图》项目教学法教案设计一项目要求根据教师提供的富强矿四个采区底图资料，把同学分成四组分别进行四个采区巷道布置，完成1：2000采区巷道布置平面图。
整个设计分为以下三个部分：1）采区巷道布置2）采区上下山的布置3）区段平巷布置。
二教学目标知识技能：掌握采区巷道布置和生产系统，采区上下山布置和区段平巷布置方式。
使学生在实际工作的情境中，综合运用已学知识和教师给出的资料，运用绘图方法与技能完成绘图任务。
过程与方法：通过教师的讲解，视频图片，同学间的讨论及帮助，体会实际工作中巷道系统的空间感并设计采区巷道布置的工作流程，学会解决问题的过程和方法。
情感态度价值观：培养学生的实际绘图工作能力，分析问题，解决问题的能力，培养踏实严谨的工作态度。
三课题分析本项目是通过收集的资料（教师给出）综合已学过知识及网络信息，将AuToCAD和绘图内业工作能力结合起来，绘制1：2000采取巷道布置平面图，让同学从亲身的感受中说做学优化教学过程，通过自己的操作和实践，问题的解决，从而形成解决问题的思维方法并最终完成实际工作，才能够与行业工作零距离的接触，积累宝贵的工作经验。
重点采区巷道布置及生产系统，绘图工作的一般工作方法。
难点灵活运用各种知识设计并绘制合理精确的图纸。
突破重点难点1)学生在教师的引导下项目2)教师帮助个别学生提高水平四教学策略分析学生在教师的帮助下，小组合作中，通过动手操作，发现新知，自主学习。
教师利用评价表对学生的学习和图纸作出评价，让每个同学都零距离的体会到工作的乐趣。
五教学准备教材参考书教学模型视频文件制图工具图纸六设计思路1.以实际问题创设情境，导入课题。
2.讲授新课1）采区巷道布置和生产系统2）采区上(下)山的布置3）区段平巷布置3.设计绘图活动，巩固练习学生在熟悉开拓巷道和准备巷道的基础上，着手设计采区巷道系统并绘制成图。
通过“图纸大奖赛”这个活动，调动学生竞争意识和学习本专业课的兴趣。
第三章 采区巷道布置
第三章采区巷道布置第一节采区巷道布置1、采区准备巷道布置因为绿水洞煤矿为高瓦斯矿井，所以布置两条上山及一条瓦斯尾巷可满足运输、行人和通风的要求。
由于煤层间距较大且属于倾斜薄煤层所以采用采区联合准备方式，即两层煤共用一组上山。
下面列出三条可行性方案进行比较：方案一：三条岩石上山，将三条上山都布置在2#煤层底板岩石中，其中轨道上山和回风上三布置在同一层面（距离底板10m处），运输上山布置在下煤层15m处。
方案二：两条煤层上山，一条岩石上山，两条上山都布置在2#煤层中，巷道下部在煤层中，上部在煤层顶板中。
方案三：一条煤层两条岩石上山，将回风上山布置在2#煤层的煤层中，其中轨道上山和回风上三布置在同一层面（距离底板10m处），运输上山布置在下煤层15m处。
方案可行性比较由《井巷工程概算指标》可查得各种巷道的掘进和维护费用：如下表技术经济比较：表1-6 掘进费用表表1-6 维护费用表表1-6 辅助费用表表1-6 费用总汇表表1-7 技术比较表从以上对比中可以看出，两煤一岩上山所需费用最少，在经济上更为合理，沿煤层掘进具有超前探煤的作用，再加上现在我国煤巷支护技术有了很大的提高，完全可以满足煤层上山的需要，综合考虑以上因素，确定在2#煤层中布置两条上山。
即：选两条煤层上山方式布置生产系统。
2、上山的倾角、高程、断面、支护及用途；上下山与水平运输大巷及回风大巷的联系方式。
上山的倾角与煤层的倾角基本一致，标高近似等于采区的标高：上山由于是布置在岩层里，采用三心拱形断面，用锚喷，砌碹或金属支架支护。
运输上山主要用于煤的运输，轨道上山主要用于行人、通风、运料及出矸。
运输上山通过煤仓与水平运输大巷联系，通过回风石门与回风大巷联系；轨道上山通过下部绕道车场与水平运输大巷联系，通过采区上部平车场与回风大巷联系，上煤层与下煤层通过区段石门和溜煤眼联系。
3、采区车场布置采区上部车场：由于311采区，绞车房布置在回风巷标高以下，维护比较困难，，通风条件较差，因此选择顺向平车场。
采区的巷道布置以及采煤工艺的设计计划书
采区的巷道布置以及采煤工艺的设计计划书第一章 采（盘）区或带区巷道布置第一节 采（盘）区或带区概况第二节 采（盘）区或带区储量与服务年限1. 采区（盘区）或带区生产能力， 150万吨/年2.采区的工业储量,设计可采储量 γ⨯⨯⨯=M L H Z c式中： C Z ——采区工业储量，万t ；H ——采区倾斜长度，1150m ； L ——采区走向长度，2400m ； M ——煤的厚度，M 1=3.5m ，M 2=6.0m ； γ——煤的容重，1.30t/m ³；1c Z =1150×2400×3.5×1.3=1255.8万t2c Z =1150×2400×6.0×1.3=2152.8万t C Z =1c Z +2c Z =1255.8+2152.8=3408.6万tC P Z Z c k ⨯-=)(式中： k Z ——设计可采储量, 万t ；C Z ——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%。
分别取左右边界煤柱各5m ，上部防水煤柱与下部护巷煤柱各30m ，中部留60m 停采线煤柱，则对于3#煤层:%75%12.998.2152/)884.188.2152(/)(2222>=-=-=c c Z P Z C 则2#、3#均满足采区回采要求。
第三节 采区或带区内的再划分一、确定工作面长度煤层左右边界各有20m 的边界煤柱，上部留30m 防水煤柱，下部留30m 护巷煤柱。
因为该矿地质构造简单，煤层附存条件较好，瓦斯涌出量小，另外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。
结合我国实际情况以及考虑到设备选型及技术方面的因素，综采工作面长度一般为150～240m ，巷道宽度为4m ～4.5m,本采区选取4.5m ，且采区生产能力为150万t/a ，一个中厚煤层的一个工作面便可以满足生产要求。
采区设计及巷道布置方案
采区及工作面布置方案第一章采区概述及地质特征第一节采区概况工作面位于副井运输巷1790水平北翼，北为矿井边界（1、2号矿拐点中段），南边为1790南运输巷（新主井与主井联络巷），1830水平以上为22煤六班采区，南东边为未采区，地面为荒山小灌木丛林，无任何建筑物，掘进对地面无影响。
根据历年来的实际生产和瓦斯等级鉴定，区域内瓦斯相对涌出量在25m3/吨以上；煤层不具有爆炸性；根据煤样鉴定结果，K17煤属不易自燃，K22煤属容易自燃。
区域内无采空区和积水，偶有二号副井1830水平22煤采区巷道积水渗透至采区巷道。
第二节地质特征矿区内受浸蚀切割，形成高原低山地形，海拔一般在1850-2100米之间，井田内沟谷发育，多陡坡，地表相对高差250米，山脉走向北东向（40-60度），与区域构造线走向一致。
矿区为构造剥蚀低中山地貌，山脉走向为北东向，与区域构线方向一致，近似南北及北东向冲沟发育，矿区南部段地势高，为北东小的分水岭，分水岭南东冲沟水流入北干溪，分水岭北西冲沟水流入大舍溪，小北干溪在矿区北东外1km与大舍溪汇合，汇口处标高为1850米。
矿区范围外北300米有一条大舍溪，自南西向北东流，流量为0.6L/s-1100L/s，区内多为近似南北的季节性小溪，依地势向北注入大舍溪，由于矿区内山高坡陡，排泄条件好，地表水对井下开采无影响。
根据矿区出露地层的岩性组合特征，结合区域水文地质资料和历年来的开采情况分析，矿区内地层结构松散，透水性较好，无泉水出露，雨季时地形地貌处形成暂时渗流，富水性弱，对矿井开采影响不大（一）地层矿区内出露地层由新至老有第四系、下三选统、上二选统宣威煤系至峨眉山玄武岩，现将矿区地层由新至老叙述于下：1、第四系（Q）主要是砂砾层、泥炭层、粘土、亚粘土层组成，分布在1-8勘探线Ⅰ煤段之上，厚度约20米左右。
2、下三选统飞仙关组（T1f1-T1f4）飞仙关组厚400-430米，岩性单一，以紫-灰紫色粉砂质泥岩夹粉砂岩与细砂岩互层，T1f1与下伏煤系为假整合接触。
3 采煤方法及采区巷道布置
3 采煤方法及采区巷道布置3.1 煤层地质特征3.1.1 煤层赋存情况采区内主要可采煤层为二叠系下统山西组二1煤和石炭系上统太原组一1煤。
二1煤厚0～9.38m之间，平均厚度为2.70m。
煤层倾角平均17°，煤层赋存稳定。
一1煤厚0～4.41m之间，平均厚度为2.46m，煤层倾角与二1煤相近，煤层结构简单。
3.1.2 煤质与地质情况1、煤质分析采区内一1煤为中灰、低挥发分、高硫分、低磷分、高热值、中等软化温度灰、呈小块状及碎粒状的贫煤。
二1煤为中灰、低挥发分、特低硫、低磷分、特高热值、较高软化温度灰、粉状贫煤。
煤的抗碎强度特低，可磨性指数属易磨煤，CO2反应性较弱，高热稳定性，结渣性中等。
2、煤层顶底板①二1煤：煤层直接顶以中-细粒结构的大占砂岩为主，煤层底板以砂质泥岩和泥岩为主，局部含夹矸。
②一1煤：煤层直接顶以砂质泥岩和泥岩为主，煤层底板以砂质泥岩、泥岩和石灰岩为主，煤层位稳定，结构简单，偶含1～2层夹矸。
3、水文地质本区内水文地质条件尚属简单，主要充水因素有：二1顶板砂岩和断层破碎带裂隙淋水、一1石灰岩岩溶裂隙承压水和大气降水。
全井田的正常涌水量465.46m3/h，最大涌水量为805.25m3/h。
3.1.2 煤层瓦斯、自燃、发火特征①一1煤层只有一个孔取到瓦斯样，瓦斯资料没有或较少，勘探报告没有评述。
二1煤层瓦斯含量0.093～17.391 m3/t²daf，平均5.354 m3/t²daf。
②本区二1煤火焰长度为5mm，加岩粉量为10%，二1煤层的煤尘具有爆炸性。
一1煤未做煤尘爆炸性试验，根据邻区郜城井田试验结果：加岩粉50～55％，火焰长度达25～30mm，一1煤层的煤尘具有爆炸性。
③一1煤自燃倾向等级属不自燃－易自燃，二1煤属不易自燃。
3.2 采区巷道布置及生产系统3.2.1采区及首采区划分根据矿井煤层及地质分布，本井田设计单水平开采，共划分为四个采区，其中二1煤上下山各一采区，一1煤上下各一采区。
《采矿学》课程设计
通风专业《采矿学》课程设计大纲一、课程设计的性质与要求《采矿学》课程设计是学生学习该课程结束后进行的一项实践教学环节，是课程体系的主要组成部分。
通过课程设计，使学生进一步加深对所学课程专业知识的理解和掌握。
通过课程设计说明书编写和采区巷道设计图纸绘制，进行煤矿开采方法专业技能锻炼，为后续的专业课程学习创造条件。
二、课程设计安排《采矿学》课程设计时间安排二周。
主要进行课程设计说明书整理和绘制采区巷道布置设计图纸等工作。
三、课程设计内容《采矿学》课程设计以采区巷道布置设计和进行采煤工作面采煤工艺设计为主。
课程设计的主要内容包括：矿井基本概况与设计采区基本条件，采区巷道布置设计，采区生产系统形成，工作面生产工艺设计和工作面安全生产技术措施。
课程设计说明书内容：第一章矿井概况§1~1 矿井基本概况设计矿井开采井田范围，矿井煤层赋存、储量、主要地质构造、地面建筑物、河流影响，涌水量、煤层分类情况、瓦斯涌出及爆炸性，矿井相邻关系情况等基础资料。
§1~2 矿井开拓概况矿井开拓方式，井田内划分方法，开采水平数目及标高，大巷布置方式、运输方法，井底车场形式，通过能力确定，矿井水平延伸和技术改造情况，矿井通风方法，通风系统等。
第二章采区基本开采条件§2~1 采区基本条件设计采区开采范围，四邻关系及开采情况；采区主要采煤工艺合理选择，采区煤炭储量计算、采区生产能力、服务年限计算确定。
§2~2 采区开采煤层条件采区内煤层赋存特征，采区内主要地质状况，以及对采区设计影响情况，采区开采煤层基本概况、煤质状况（列表表示）。
第三章采区巷道布置§3~1 采区上山布置方案采区上山位置、数目方案提出，进行简单比较和选择确定。
上山巷道断面形状与支护方式确定，合理划分采区区段，区段巷道布置方式分析选择，区段巷道断面形状选择确定。
绘制采区巷道布置图，平面图与剖面图要相互对照。
§3~2 采区主要生产系统结合采区巷道布置，进行采区生产系统设置分析。
采矿专业采区巷道布置课程设计指导书
采矿专业采区巷道布置设计指导书根据采矿专业教学计划的安排，在学习《煤矿开采方法》理论课及相关实训之后，安排为期二周的采区巷道布置设计。
其目的是将学过的与采矿专业有关的课程中的理论知识与矿井生产实践相结合，更加深入地理解所学的有关知识，并将开采方法、地质、测量、井巷、通风、机电等有关知识有机地结合在一起，使学生的采矿专业技术水平有一个质的飞跃，为毕业设计和走向工作岗位打下坚实的基础。
第一章采区地质概况第一节采区概述采区的位置、范围、煤层的赋存情况，采区上、下边界标高，采区尺寸，相邻采区情况，地面情况，采区接续关系。
第二节采区煤层及顶底板特征采区内可采煤层层数、层号、厚度、间距、倾角及变化规律，煤层内夹矸情况，自燃倾向和自然发火期等。
采区内可采煤层顶底板岩性、厚度、稳定性等。
附采区煤层剖面图、煤系地层综合柱状图。
第三节采区地质构造采区内所有褶曲构造的性质、特征、轴线位置及变化规律，对开采的影响。
采区内的断层情况，包括位置、产状规律、断层类型、落差、断层对煤层的破坏程度。
其它地质情况。
每四节煤质、瓦斯及煤尘采区内各煤层的煤质、煤种、含硫量、灰分、挥发分指数、胶质层厚度、含矸率、发热量、用途等。
（可用表格形式说明）。
各煤层瓦斯含量、煤尘爆炸性等。
第五节采区水文地质特征采区含水层特征及充水条件，地面水系，塌陷区积水，采空区对本采区的影响，承压水水位，采区预计涌水量。
第二章采区储量、生产能力和服务年限第一节采区储量计算采区内的工业储量及可采储量，确定设计损失量。
第二节采区生产能力和服务年限一、采区生产能力确定采区生产能力，说明确定的依据。
二、采区服务年限采区生产能力的递增期、递减期、正常生产期、采区的服务年限（要符合有关规定）。
三、采区生产能力及服务年限验算第三章采区巷道布置第一节采区形式及有关参数采区形式有单、双翼两种类型，选择依据及优缺点。
采区内参数有工作面长度、区段数目和尺寸，各煤柱尺寸等。
第二节采区上（下）山数目、位置采区上（下）山位置的要求；采区上（下）山位置有两种：在岩石中、在煤层中；设计采区上（下）山位置的依据。
采区巷道布置-课程设计大纲
（1）附采区煤系地层综合柱状图（1：200或1：500）
（2）采区巷道布置方案示意图；工作面设备布置示意图（常用1：2000或1：5000）
（3）采区巷道布置平面、剖面图（常用1：2000或1：5000）
（4）主要生产系统图（常用1：2000或 1：5000）
（5）采区主要巷道断面图（1：50）
时间：第4学期第17～18周，2周
地点：教学楼
设计考核方式和成绩评定标准
考核分五个等级：优秀、良好、中等、及格和不及格。
1．优秀的标准
（1）实训内容能较好地体现国家现有的方针政策，内容较完整。
（2）技术方案结合实际，先进合理，技术经济效果好。
（3）图纸绘制正确，符合实际，整洁美观，说明书言简意赅，计算正确，
书写工整。
（4）独立工作能力较强，对实训中的某些内容有深入的分析研究或创造性
见解。
2．良好的标准
（1）实训内容基本能考虑国家的方针政策，内容较完整。
（2）技术方案合理，技术经济效果好。
（3）图纸绘制正确，符合标准，整洁美观，说明书文理通顺，计算正确。
（4）独立工作能力较强，在指导老师的指导下，能合理运用资料和文献完
4
第三章 采区方案设计说明
提出3个及以上的采区开采方案，进行经济、技术、安全比较，确定1个最优方案。
审核
签名
教研室主任
分管教学院长
院长
签名：何姜毅
签名：吴奋超
签名：薛效果一般。
（3）图纸尚整洁，说明书文理通顺，能说明问题，虽有一般性的错误，但
尚能达到实训的基本要求。
（4）独立工作能力较差，能够在指导老师的帮助下完成实训任务。
5.不及格的标准
采区巷道布置
采区巷道布置: 采区巷道布置:
采区巷道布置方式应根据煤层赋存条件、开采技术条件、采煤方法、 采区巷道布置方式应根据煤层赋存条件、开采技术条件、采煤方法、采掘 煤层赋存条件 机械化装备水平、采区运输方式、采区设计生产能力等因素确定。 机械化装备水平、采区运输方式、采区设计生产能力等炭工业矿井设计规范
采区巷道布置: 采区巷道布置:
高瓦斯矿井、有煤与瓦斯突出危险的矿井的每个采区和开采容易自燃煤层的采区， 高瓦斯矿井、有煤与瓦斯突出危险的矿井的每个采区和开采容易自燃煤层的采区， 或低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采联合布置的采区，均必须按现行《煤矿安全规程》 或低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采联合布置的采区，均必须按现行《煤矿安全规程》 的有关规定设置专用回风巷；采区进、回风巷严禁一段进风、一段回风。 的有关规定设置专用回风巷；采区进、回风巷严禁一段进风、一段回风。
高瓦斯矿井高瓦斯矿井有煤与瓦斯突出危险的矿井的每个采区和开采容易自燃煤层的采区有煤与瓦斯突出危险的矿井的每个采区和开采容易自燃煤层的采区或低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采联合布置的采区均必须按现行或低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采联合布置的采区均必须按现行煤矿安全规程煤矿安全规程的有关规定设置专用回风巷
无煤与瓦斯突出危险的矿井，采区准备巷道层位的选择应体现煤巷布置为主、 无煤与瓦斯突出危险的矿井，采区准备巷道层位的选择应体现煤巷布置为主、少 煤巷布置为主 的原则。 布置岩巷的原则 凡煤层倾角及顶底板岩性条件适宜，采区上（ 布置岩巷的原则。凡煤层倾角及顶底板岩性条件适宜，采区上（下）山及分阶段平巷 均应布置在煤层中。 均应布置在煤层中。 有煤与瓦斯突出危险的矿井，采区巷道布置应符合现行《煤矿安全规程》 有煤与瓦斯突出危险的矿井，采区巷道布置应符合现行《煤矿安全规程》的有关 规定。 规定。 采煤工作面回采巷道一般应采用单巷布置。当煤层瓦斯含量大、采区涌水量大， 采煤工作面回采巷道一般应采用单巷布置。当煤层瓦斯含量大、采区涌水量大， 单巷布置 或因掘进、通风、运输等要求，单巷布置不能满足要求时，可采用双巷布置或多巷布 或因掘进、通风、运输等要求，单巷布置不能满足要求时，可采用双巷布置或多巷布 但应明确巷间煤柱的回收措施。 置，但应明确巷间煤柱的回收措施。 缓倾斜、倾斜薄及中厚煤层、厚煤层分层开采，条件适宜，回采巷道应采用无煤 缓倾斜、倾斜薄及中厚煤层、厚煤层分层开采，条件适宜，回采巷道应采用无煤 柱护巷工艺 厚度小于2.5m、不易自燃或自燃煤层，可采用沿空留巷。 工艺； 柱护巷工艺；厚度小于2.5m、不易自燃或自燃煤层，可采用沿空留巷。沿空掘巷和沿 空留巷应采取巷旁密闭或充填措施 应采取巷旁密闭或充填措施。 空留巷应采取巷旁密闭或充填措施。
【精品】煤矿采区设计范本
第一章采区地质概况第一节采区概况一、交通位置能源煤矿，行政区划隶属于XX县XX镇管辖。
矿区位于XX县城南东方向，公路里程56千米处（简易公路）,地理坐标：东经104°25′00″—104°26′00″，北纬25°32′15—25°33′15″，面积2.39平方千米。
省级公路从大河西部通过,大河镇至矿区有简易公路相通，里程约26千米，富源至曲靖65千米(二级路面）,贵成线支线经过富源县城,交通尚属方便（见图1）.二、矿井情况该矿井位于××矿一水平右翼,东以矿井边界为界,西与六采区相临，东翼1950等高线为界，西翼1700m等高线为界，走向平均长度1200m，采区平均倾斜长800m，采区面积为0。
45Km2。
采区可开采煤层为K9一层煤,K9平均厚度2 m，煤层的倾角平均为170,一层煤均为主焦煤，煤的密度均为1.4t/m3.能源煤矿矿区属低—中山区，地势西部、北部、东部高，中部、南部低，地形切割剧烈.区内最高点为北东区无名山梁，海拔标高+2181。
72米,最低点为南部小溪沟，海拔标高为+1823米,最大相对高差358.72米.第二节地质特征及水文地质条件一、煤层顶底板情况K煤层伪顶为粘土岩及砂质泥岩。
粘土岩厚0.05～0。
2m，鲮片状，松软易土脱落;砂质泥9岩厚0.2m~0。
4m，灰黑色、厚状、质硬。
直接顶为厚0。
05m~0。
15m等间距互层的层状、似层状菱铁粉砂岩、泥质粉砂岩,厚度为6m～10m，基本顶为中等稳定顶板。
伪底为厚0.1m~0.3m的碎屑状粉砂质粘土岩，水侵呈粘糊状，易膨胀.直接底为透境状、藕节状菱铁质粉砂岩包裹于泥质粉砂岩中.厚度为4m~5m。
二采区地质构造采区内为向斜构造，向斜两翼为单斜构造。
单斜产状：左翼213°NE∠17°右翼1°SE∠17°在开采时可沿向斜轴布置上山巷道。
采区边界有一正断层，对采区影响较小，可作为采区边界。
采区巷道布置
5 采区巷道布置及回采工艺本设计开采8煤层，前期采用中央并列式。
根据整个矿井的地质情况，以及为了通风安全，前期，在靠近工业广场的附近布置工作面。
后期采用两翼对角式通风，工作面再向井田边界方向布置。
为了矿井达产，在南翼布置带区，在北翼布置采区。
本设计主要进行采区的巷道布置，以及采区回采工艺的设计。
5.1 煤层的地质特征本井田位于淮南煤田南部的阜凤与舜耕山逆冲断层之间，含煤地层总体构造形态为一走向北西、倾向北东、倾角一般在20°左右且局部有倒转现象的单斜构造。
本设计以整个矿井的煤为基础，而本设计主要开采8煤，采区的设计以8煤层为基础，巷道的布置也是用来开采8煤层。
5.1.1 煤层情况8煤层：厚度2.43〜17.66m,平均4.94m,下距7煤4.30m,可采系数100%,变异系数47%，为主要可采煤层，但厚度变化特征十分显著，井线以西大片地段厚度极为稳定，一般变化在3.50〜4.00m之间，变异系数23%;井线以东厚度显著增大，一般变化在6〜10m之间，变异系数56%，因此，全区8煤层变异数偏大，但仍以稳定为主。
煤厚变化见图5-22,煤层结构简单〜较复杂,一层夹矸率31%, 二层夹矸率29%，其岩性为泥岩、炭质泥岩，煤层顶板砂岩及砂页岩互层，底板泥岩、砂质泥岩，属稳定煤层。
8煤层顶板及其上部岩层为一植物化石带，主要为羊齿、瓣轮叶、斜羽叶等，而以椭圆斜羽叶及栉羊齿富集为其特征。
5.1.2 煤层瓦斯含量本井田部分主要可采煤层瓦斯含量最大值介于8.40〜17.85m3/t之间，且甲烷成分一般在80%左右，由此表明本井田深部主要位于瓦斯带。
总体来看，本井田同一煤层的瓦斯含量除有随深度增加而增高的趋势以外，还可能在局部形成瓦斯富集带，8煤层为富瓦斯煤层。
5.1.3 煤尘爆炸性和煤的自燃倾向本井田各可采煤层均有煤尘爆炸危险，浅部煤尘爆炸指数30%〜35%。
各可采煤层均有自然发火倾向，发火期一般为3〜6个月。
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第三章采区巷道布置设计3-1 采区下山布置3-1.1方案选择根据二水平所在位置及地质情况，经过矿井多次研究提出两种方案：方案I：在五2±0大巷距西下山150米处向下布置两条下山300米，然后采用片盘式布置，向西前进式回采至井田边界，斜巷采用双钩串车提升，大巷采用夹线式电机车运输，总回巷布置在五2±0大巷煤柱中。
此方案的优点是：初期工程量小，工期短，投资少，见效快，可以探明深部煤层赋存情况。
缺点是：煤柱损失大，回采率低，巷道维护费用大，采掘不能形成独立的通风系统，需采用串联通风，在向前推进时，遇地质变化带时改造困难，造成采掘接替紧张。
方案Ⅱ：采用采区式布置即将该水平划分四个采区：东一三采区、西二四采区，二采区在距五200米处布置两条下山，落差至－200米水平，采区走向长2西下山1200米，倾斜长700米，四采区在距五2西下山1500米处布置两条下山落差至－200米水平，然后由下向上布置采面进行回采，斜巷采用皮带运输。
此方案优点：生产系统比较完善、简单、合理，采区生产能力大，采掘相对独立，便于管理，斜巷运输人员少，运输能力大。
缺点：初期工程量大，工期长，下部资料不详，直接落底风险性大，每个采区都要布置一个独立的生产系统。
根据两种方案比较，由于现矿井采掘接替比较宽松，初选第二种方案，其首采区为二采区，本次设计即为二采区设计。
3-1.2 采区下山根据采区地质情况及采面布置情况，该采区布置两条下山，布置在采区中间即距五2西下山200m处，两条下山均沿煤层底板布置在煤层中，一条运输下山作采区运输、进风用；另一条轨道下山，作采区行人、回风、运料用，两条下山间距40m。
采区下山采用锚喷支护，设计断面9.0m2，巷道形状采用圆弧供形。
3-1.3采区车场在采区上部充分利用一水平±0大巷车场，在轨道平台设计一顺向平车场，采区中部、下部设计为甩车场。
3-1.4采区总回风巷布置在煤层中，距五±0大巷以下110m处，开口于轨道下山，向东与东下山贯通。
3-1.5 区段平巷布置为了减少煤柱损失，提高煤炭回收率，设计采用沿空掘巷方式布置采面机风巷，采用单巷布置，根据五2煤层顶底板岩性，设计机风巷沿走向布置在煤层中，距采空区边缘2-5m。
3-1.6 采区硐室采区变电所：在轨道下山与运输下山之间距五±0大巷250m处700米处布置分别采区变电所，变电所长度40米，锚喷支护，断面10.5m2。
煤仓：在距运输下山以东70m处五2±0大巷设计一个采区煤仓。
煤仓容积80m3，采用混凝土浇筑。
水仓：在采区下部设计水仓泵房，水仓容积按10小时正常涌水量计算，容积为1000m3，采用砌碹支护，断面6.4m2，泵房按安装5台排水泵设计，长度35米，采用砌碹支护，断面13m2。
绞车房：在轨道下山上部与±0大巷交叉口处设计绞车房，绞车房设计按安装1.6m进行设计，长度10米，采用砌碹支护，断面18m2。
3-5 采区主要生产系统3-5.1、采区通风系统采区通风采用一进一回，既由采区皮带下山作为进风巷送往各采掘、硐室等用风地点后，进入采区轨道回风下山，然后进入采区总回风巷。
采区风量设计该采区所采五2煤为低瓦斯煤层，瓦斯相对涌出量为4.1m3／t，采区内布置一个采煤工作面，两个掘进工作面，三个独立通风的机电硐室，根据各工作地点所需风量，确定采区总进风量。
1、采煤工作面所需风量①按工作面同时工作最多人数计算：Q采＝4N＝4×60＝240m3／min②按一次爆破的最大炸药量计算：Q采＝25A＝25×5＝125m3／min③按瓦斯涌出量计算：Q采＝100qK＝100×0.9×1.5＝135m3／min根据计算：采煤工作面风量Q采取250m3／min按风速效验0.25≤V≤4 （m／s）V小＝ Q/S ＝ 250/4 =62.5m3／min=1.04m／sV大＝ Q/S ＝250/3 ＝83.3m3／min＝1.4m／s根据效验符合规程要求，为此采面风量Q采为250m3 ／min 上述公式中：N－采煤工作面同时工作最多人数人A－工作面一次爆破的最大炸药用量 kgq－瓦斯绝对涌出量 m3／minK－风量备用条数取1.52、掘进工作面所需风量：①按工作面同时工作最多人数计算：Q掘＝4N＝4×8＝32m3／min②按一次爆破炸药量计算：Q掘＝25A＝25×4＝100m3／min③按瓦斯涌出量计算：Q掘＝100qK＝100×0.1×1.5＝15m3／min④按局部吸风机实际吸风量计算：Q掘＝Q通I＝200×1＝200m3／min式中：Q通——局部通风机实际吸风量，掘进工作面采用DKJ65－5.6型局扇，其吸风量为200m3／min。
I ——一个掘进工作面同时工作的通风机台数根据计算掘进工作面风量Q掘＝200m3／min按风速效验：0.25≤V≤4 （m／s）V= Q/S = 200/7.5 =26.7m3／min=0.44m／s根据计算符合规程要求，掘进工作面风量：Q掘=200m3／min。
3、硐室风量：该采区共有独立通风硐室三个，一个变电所，一个泵房，一个绞车房，一个消防材料库根据经验数值，每个硐室所需风量为 60m3／min。
4、采区总进风量：Q＝Q采＋2Q掘＋4Q硐＝250＋2×200＋4×60＝890m3／min四、采掘工作面及硐室通风采煤工作面采用机巷进风、风巷回风的全负压通风，通风路线：五2±0大巷→运输下山→机巷→采面→风巷→轨道下山→采区总回风巷掘进工作面采用局部压入式通风，回风直接进入回风下山，通风路线：运输下山→掘进工作面→轨道下山→采区总回风巷采区硐室均设在进风流中，风量由调节风门控制。
（附通风系统示意图）五、局部通风设备的选择：根据计算掘进工作面配风200m3／min，选用DKJ65－5.6型局部通风机，电机功率2×15KW。
六、通风设施及构筑物采区通风设施主要有双向风门、调节风门、风桥等。
设计在轨道上部车场、下山联络巷均设双向风门，在采区变电所、车房、水泵房等硐室的回风道处均设调节风门。
在采面回风巷与皮带下山交叉处设置风桥。
3-5.2运输系统3-5.2.1运煤系统采面→机巷→五2二水平运输下山→合车上山→合车平巷→煤仓→五2±0大巷→五2西下山→五2169大巷→北山主井→地面3-5.2.2运料系统南山主井→南山主石门→五2169大巷→五2西下山→五2二水平轨道下山→采面风巷→采面3-5.2.2、工作面运输设备的选择：采区煤层倾角160，为缓倾斜煤层，工作面采用刮板运输机，工作方式为打眼放炮落煤，选用40TX可弯曲刮板输送机一部（配用电机40KW）3-5.2.3机巷运输设备的选择采面机巷长2000m，采用选用40TX可弯曲刮板输送机一部长60m，SPJ－650型皮带机两部，每部长450m。
技术特征：运输能力200t／h 带速2.0m/s 出厂长度120m，刮板链：节距800mm，链速0.64m／s，刮板间距640mm，破断拉力≥216KN，电动机型号BJQO 71－4型，功率22KW，电压660V；中部槽尺寸：2500×610×264，生产厂家：南京煤机厂。
3-5.2.4运输下山设备选择倾角16 ，运输距离720m，选用SD－44X型皮带机2部。
技术特征：运输能力200t/h；运输长度150~450m；带速1.6m/s；带宽650mm；适用倾角4－18 ；配用电机型号JDSB－22型；电机功率22KW，电压660V；机头外型尺寸：4900×1622×13483-5.2.5轨道设备选型倾角16 ，运距532m。
选用18kg轨道，轨距600mm。
选用JTB1.2×1.2－24型单滚筒绞车。
技术特征：滚筒直径1.2m，滚筒宽度1.2m；最大静张力29.4KN；钢丝绳直径20mm，绳速1.84或2.5m/s；传动比20；电机功率130KW，绳容量810m；外型尺寸1300×2540×2500，重庆矿山机器厂。
3-5.3、排水系统基本数据：根据矿井五2±0采区涌水情况，推断下山采区的正常涌水量30m3/h，最大涌水量为70m3/h，矿井水的PH值7－8，采区开口标高±0m，泵房底板标高－300m，垂深300m。
（一）水泵的选型计算1、正常涌水量时水泵必须的排水能力Q B＝24QH╱20＝36m3 /hQ——正常涌水量 30m3 /h《规程》规定，煤矿主要排水设备必须有工作、备用和检修的水泵，其中工作水泵的总能力在20小时内排出矿井24小时的正常涌水量。
2、最大涌水量时水泵必须的排水能力Q B＝24Q/20max =27×70/20 =84m3 /h3、水泵扬程的估算H =K（Hp＋Hx）H －排水高度 200mHp －吸水高度取3.5mK－管路损失系数，倾角在14－20 之间，取1.32K =1.32×(200+3.5)＝268.624、水泵的型式、级数及总台数的确定根据Q 、H 及矿井水的PH＞5，从设备手册中选取水泵型号D85－45×7其性能参数：流量：85m／s，扬程：315m，电机功率：125KW，型号YB315S－2。
按规程要求选用3套D85－45×7型水泵。
（二）管路的选择计算1、排水管趟数的确定：根据《规程》规定，必须有工作和备用的水管，工作和备用水泵的总能力应能配合工作和备用水泵在20小时内排出24小时的最大涌水量，按此原则，排水管路确定敷设两趟，任意一台泵可以用任意一趟排水管路。
2、管材的选择一般情况，当压力大于10kg/cm 时，选用焊接钢管或无缝钢管，排水压力大于10kg/cm 时，选用无缝钢管，该采区最大压力为20kg/cm ，因此选用无缝钢管。
3、管径的计算排水管与吸水管中的经济流速，一般V =1.5－2.2m/sV =0.8－1.5m/s所选水泵的额定流量为：85m 3/h排水管路内径最小值：116mm吸水管内径最小值：=142mm查手册选排水管外径φ139mm，壁厚7mm，内径(φ125mm)；吸水管外径φ164mm，壁厚7mm，内径(φ150mm)。
泵房、水仓及排水管路的敷设（三）、水仓水仓应具有主仓和副仓，以便轮换清理。
水仓总容量按《规程》要求不小于4小时采区正常涌水量，本设计按6小时正常涌水量计算：V＝6×30＝180m主仓设计30m，副仓20m，共50m。
水仓断面：S＝V/L＝180/50＝3.6m选取水仓断面为4.0m 。