采矿设计

煤矿开采学课程设计

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目录

前言 1 第一章井田地质特征，矿井储量及年产量 2 第一节井田地质特征 2

第二节井田范围及范围 3

第三节矿井年产量及服务年限 7 第二章井田开拓8第一节井田内划分 8

第二节开拓方案的选定10

第三节开采顺序 14 第三章采煤方法 17 第一节选择确定采煤方法 17

第二节采区巷道布置 17

第四节采煤工艺 20 第四章结束语 28

前言

按照课程设计要求，我们进行了为其两周的《煤矿开采学》课程设计。煤矿开采方法课程设计是采矿专业学习重要的一环，通过课程设计，能够培养我们的动手能力、理论结合实践的能力；通过课程设计，能够运用理论知识解决实际生产中的技术问题，锻炼我们的解决问题能力，提高我们的技术水平；并大量的查找资料中，进一部巩固了专业知识，为以后的毕业设计、工作能力奠定了坚实的基础。

此次设计认真贯彻《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，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。

第一章井田地质待征、矿井储量及年产量

第一节井田地质特征

一、煤层埋藏条件

煤层层数为两层，煤层倾角a=为15°。煤层厚度m1=4.7m,其顶板为砂质页岩，底板为石灰岩; m2=3.5m，其顶板为石灰岩，底板为砂岩。层间距H=50m，地面标高+200m，表土层厚70m，m1、m2煤层的容重相同 =1.45 t/m3

煤质比较坚硬，坚固性系数f=2.5~4

二、井田内主要地质构造

井田内埋藏稳定，无大地质构造且构造简单。

三、矿井开采技术条件

矿井正常涌水量Q正=400m3/H；矿井最大涌水量Qm=480m3/H；矿井相对瓦

斯涌出量Q=6m3/D*T；煤尘有爆炸性，自然发火期11.5个月。

表1-1 煤层及顶板岩性特征

第二节井田范围及储量

一、井田范围

井田走向长度10000m,倾斜长度2600m；井田内煤层面积:S1=S2=走向长×倾斜长=10000×2600=2600万㎡；井田面积：S=S1×COS15°=2511万㎡。二、矿井工业储量

依据题目所给条件，该块煤田已经精查，均为A极储量

Z= S1 ×γ×（M1+M2）=2600×10000×（4.7+3.5）×1.45

=30914万t

式中：Z---- 矿井工业储量，万t；

H ----煤层的倾斜长度

L----煤层走向长度

M1m2------煤层厚度

γ---- 煤的容重

m1煤层工业储量

Z1 =2600×10000×4.7×1.45=17719万t

m2煤层工业储量

Z2 =2600×10000×3.5×1.45=13195万t

三、矿井损失量

井田边界煤柱

按照《规程》设计在井田边界留设20m煤柱作为永久煤柱损失

M1煤层边界煤柱

P1 =2×20×2600×4.7×1.45+20×（10000-2×20）×4.7×1.45=207万t M2煤层边界煤柱

P2 = 2×20×2600×3.5×1.45+20×（10000-2×20）×3.5×1.45=154万t 井田境界煤柱：P= P1+ P2=361万t

四、矿井设计可采储量

1,工业场地留设煤柱

设计生产能力为240万t/a，查表可得工业场地占地面积S=24×0.7=16.8公顷，假设公冶长地位长方形，长宽比为80：21，则侧长边为800m，短边为210m，用垂直剖面法求煤柱的面积，则煤柱煤量为Q，Q=AMr/cosa

式中：A为面积，a为倾角，M为煤层厚度，γ为容重，m 1为煤层的煤柱煤量

由图可知m1煤层煤炭损失面积为97万m2，则煤炭含量为

Q1=AMγ/cosa=97×10000×4.7×1.45/cos15°=684.4万吨

同理可得m2煤层的煤炭损失量为492.6万吨

所以工业广场煤炭损失量为Q=Q+Q=684.4+492.6=1177万吨

2、矿井井下主要巷道及上下山保护煤柱煤量

根据井田开拓和采煤方法的确定，采区煤层巷道护巷煤柱尺寸：水平大巷留设30m，主要回风巷留设25m，采区上下山留设35m，区段平巷留设20m，采区边界留设10m。由于该井田划分了3个阶段和15个采区，所以通过计算m1煤保护煤柱煤量为1431.9万吨m2煤保护煤柱煤量为1066.3万吨，则矿井井下主要巷道及上下山保护煤柱煤量P井=2498.2万吨

1、矿井设计可采储量

矿井可采储量Z=(Zc-Q-P井)C=(30553-1177-2498.2) ×0.75=20158.4万吨

式中P井—井下主要巷道和上下山保护煤柱的煤量，万t

Q—工业广场保护煤柱煤量，万t

Zc—矿井工业储量

C—采区采出率，厚煤层不低于0.75；中厚煤层不低于0.8

M1煤层可采储量

Zk1=（ZC1-Q1- P井1）C=（17512-684.4-1431.9）×0.75

=11546.8万吨

M2煤层可采储量

Zk2=（ZC2-Q2- P井2）C=（13041-492.6-1066.3）×0.75

=8611.6万吨

第三节矿井年产量及服务年限

一、矿井工作制度

全矿工作日数为330天，日工作班数四班，每班6小时，每日净提升时数16h。

二、采区年产量及服务年限：

T= ZK/A×K

式中：T---- 采区服务年限，a;

A---- 采区生产能力，120万t；

ZK---- 设计可采储量，11682.8万t；

K----储量备用系数，取1.4。

T= ZK/A×K=11682.8÷（120×1.4）=69a

符合我国设计规范规定的大型矿井开采服务年限不低于50年的规定。