采矿带区设计

序论一、设计目的 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、培养采矿工程专业学生的动手能力，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、设计题目采区概况本带区为某矿第二水平第四采区。其中二采区已采，六采区未采。上部标高-150m，下部标高-300m。其走向长度为2020m，倾斜长度为1080，面积为2181600。煤层均为中厚煤层，煤层埋藏稳定，构造2m简单，煤质中硬，自然发火期为6-12个月。大巷位置：运输大巷和回风大巷都布置在煤层底板岩石中，标高分别为-320m和-330m。运输方式：大巷运煤采用1.5t固定式矿车，10t架线电机车牵引。瓦斯等级：相对瓦斯运出量5，属于低瓦斯矿。3m/t具体煤层情况如表1所示：表1 煤层（m）顶，底板岩性层间距稳定序号倾角性最大最小一般顶板底板最大最小一般 4 2.2 1.8 2 粉砂岩粉砂岩 6-8°稳定 34 28

30 5 2.7 2.3 2.5 粉砂岩粉砂岩稳定 6-8° 1

三、课程设计内容1、采（带）区巷道布置设计； 2、采（带）区中部甩车场线路设计或下部平车场线路设计。序号平均厚度(m)岩性描述地层岩性柱状1粉砂岩30.0灰色，砂质胶结，

较软。煤层埋藏稳定，煤质中硬。2.52煤3粉砂岩

30.0灰色，砂质胶结，较软。42.0煤层埋藏稳定，煤

质中硬。煤灰色，砂质胶结，较软。530.0粉砂岩

图1 设计煤层综合柱状图 2

第一部分带区巷道布置第一节带区储量与服务年限 1、

带区生产能力选定为120万t/a。 2、带区计算的工业储量、设计可采储量分别为：（1）带区

工业储量 Z H L (m m) g45式中：Zg—带区工业储量，万t； H—带区倾斜长度，

1080m； L—带区走向长度，2020m；3t/mγ—煤的容重，取1.35；—煤层煤的厚度，为2.0m；

mK44—煤层煤的厚度，为 2.5m；mK55Z 1080 2020 2.0 1.35 589.032万t

万t

万t g5Z Z Z 589.032 736.29 1325.322

g4Z 1080 2020 2.5 1.35 736.29

带区可采储量: k式中：Z——带区可采储量，万t kZ——带区工业储量，

gg4g5Z (Zg P) C (2)

万t gP——带区煤柱损失量，万t C——带区回采率，厚煤层不低于0.75，中厚煤层不低于0.80，

薄煤层不低于0.85 【1】 3

569.

Z (1080 20) (2020 30) 2.0 1.35

538万t

k4Z (1080 20) (2020 30) 2.5 1.35 71 1.9225万t

k5Z Z Z 569.538 711.9225 1281.46万

t kk4k53、矿井服务年限计算: Z k T

A k式中：T——带区的服务年限，年a Z—

—带区的可采储量，万t k K——带区储量备用

系数，取K=1.35 A——带区设计生产能力，

a

万t/a Z1281.46k T 7.9

A k120 1.354、验算带区采出率带区采出

率=带区实际出煤量/带区工业储量×100％（1）煤层带区采出率=569.538/589.032×100％≈96.7％k4（2）煤层带区采出率=711.9225/736.29×100％≈96.7％k5采区采出率：厚煤层不低于0.75，中厚煤层不低于0.80，薄煤层不低于0.85 【1】第二节带区内的再划分1、确定采煤工作面长度该煤层组左右两边界各留10m的边界煤柱，下部留30m护巷煤柱，则其煤层倾向长度为：1080-30=1050m，走向长度为2020-20=2000m。又因为各煤层埋藏稳定,地质构造简单，无断层,煤层附存条件较好， 4

瓦斯涌出量低,涌水量也小,自然发火倾向较弱,且现代采矿工作面长度有加长趋势，故采煤工艺选取较先进的综合机械化采煤方法。一般而言，考虑到设备选型及技术方面的因素,综采工作面长度为180～250m，巷道宽度为4m～5m,设计本带区开掘巷道宽度为4.5m，带区生产能力为120万t/a，一个厚煤层或中厚煤层的一个工作面便可以满足生产要求，将整个带区划分为10个分带，并采用沿空留巷方式，采用混凝土砌块支护护巷工作面长

度为：L *S (n 1) 4.5+/n (2000 11 4.5)/10 195m式中：S——除去永久保护煤柱煤层走向长度n——分带数目2、确定带区内的工作面数目

回采工作面沿走向布置，沿倾向推进，采用

下行后退式倾斜长壁采煤法开采。工作面数目：N (L S)/(l l)00式中：L —煤层走向长度(m)； S—带区沿走向所有煤柱宽度之和(m)；

0 l —工作面长度(m)； l—回采巷道宽度，取

4.5m； 0 N (L S)/(l l) (2020 2 1

0)/(195 4.5) 10则: 00

5

3. 确定工作面生产能力 A L V M C 000式中：A——工作面生产能力，万t/a；

0L——采煤工作面长度m；V——工作面推进

度m；0M——采高m；C——采煤工作面采

（1）带区

出率；0 A L V M C

195×0.8×8×330×2.0×1.35044-4×0.95×10=105.64

（2）带

万t/a<120万t/a A L V M C

区195×0.8×6×330×2.5×1.35055-

4×0.95×10=113.76万t/a<120万t/a 4、确定带

区内工作面数及工作面接替顺序生产能力为120万t/a.目前开采准备系统的发展方向是高

产高效生产集中化，采用提高工作面单产，