采矿学课程设计

采矿工程系

《煤矿开采学》课程设计说明书

课程名称：煤矿开采学

姓名：

学号：

班级：

指导教师：

.序论 (2)

第一章．采区巷道布置 (4)

第一节．采区储量与服务年限 (4)

第二节．采区内的再划分 (5)

第三节．确定采区内准备巷道布置及生产系统 (7)

第四节．采区中部甩车场线路设计 (11)

第二章．采煤工艺设计 (18)

第一节．采煤工艺方式的确定 (18)

第二节．工作面合理长度的确定 (22)

第三节．采煤工作面循环作业图表的编制 (23)

小结 (25)

参考文献 (26)

序论

一、目的

1、初步应用《采矿学》课程所学的知识，通过课程设计，加深对《采矿学

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

1、设计题目的一般条件

本采区南以F4断层为界，北以相邻采区煤柱为界，上部标高-50m以上为风化带煤柱，下部边界为水平煤柱。

采区走向长度2100m，倾斜平均长度960m,倾角平均为12°。采区共有两层煤，区内地质构造简单，为单斜构造，无断层和褶曲。采区内无大的含水层和地下水，开采条件较好。

运输和回风石门标高分别是-250m和-50m。采区生产能力自定。

2.煤层特征

本采区内赋存4，5号两层煤，4号煤层和5号煤层均为中厚煤层。煤层埋藏稳定，构造简单，煤质中硬，自然发火期为3-12个月。煤岩爆炸指数为34-70％。煤层瓦斯含量小，采区所属矿井为低瓦斯矿井。

煤层特征表

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》所学知识，每个人独立完成一份课程设计。

第一章采区巷道布置

第一节区储量与服务年限

1、采区生产能力选定

根据要求采区上部煤柱为10m下部煤柱留10m，故剩余倾斜长度为：

960-20=940m

N=940/220+4*2=4.1 取分4个区段

采煤工艺选取综合机械化采煤，工作面长度取220m。

采区生产能力 A

0 =LV

MrC

取第四层先生产

A

=220*1200*2*1.3*0.95=65.2≈65万吨/a

2、采区的工业储量、设计可采储量

(1)采区的工业储量

Zg=H×L×(m4+m5)×γ (公式1-1)式中： Zg---- 采区工业储量，万t；

H---- 采区倾斜长度，960m；

L---- 采区走向长度，2100m；

γ---- 煤的容重，1.30t/m3；

M4---- K1煤层煤的厚度，为2米；

M5---- K3煤层煤的厚度，为2.50米；

Zg=960*2100*1.3*（2+2.5）=1179.3万吨

(2)采区设计可采储量

Zk=(Zg-P)×C (公式1-2) 式中：Zk---- 采区设计可采储量, 万t；

Zg---- 采区工业储量，万t；

P---- 采区煤柱损失量，万t；

C---- 采区采出率，厚煤层可取75%，中厚煤层取80%，薄煤层85% （说明：采区煤柱包括区段煤柱、采区上下边界煤柱、采区两侧边界煤柱及维护上山煤柱。由于K4、K5煤层都为中厚煤层，因此C值取0.8）

P K4=2*20*3*940*1.3+15*2*940*1.3+2*30*940*1.3+2055*10*2*2*1.3=36.3万吨

P K5=2.5*20*3*940*1.3+15*2.5*940*1.3+2055*10*2*2.5*1.3+2.5*30*940*1.3=45.4 P=P K4+P K5=36.3+45.4=81.7万吨

Z K=(1179.3-81.7)*0.8=878万吨

(3)采区服务年限

T= Zk/(A×K) (公式1-3) 式中： T---- 采区服务年限，a;

A---- 采区生产能力，万t；

ZK---- 设计可采储量，万t；

K----储量备用系数，取1.3。

T =878/65*1.3=10.3a 取11年

(4)验算采区采出率

采区采出率

C=(Zg-P)/Zg (公式1-4)

式中： C-----采区采出率，%

Zg ---- 采区的工业储量，万t

P ---- 采区的煤柱损失量，万t

C=（1179.3-81.7） /1179.7=0.93>0.8

(符合国家对采区采出率的要求。)

第二节采区内的再划分

1、确定工作面长度

以确定工作面长度为220m

2、确定采区内区段数

确定采区内区段数为4段

3、工作面生产能力

工作面日生产能力：

Qr = A／(T×1.1) （公式1—6）式中： Qr ——工作面生产能力，t／d

A——采区生产能力，t／a

T——每年正常工作日，300d

Qr = A／(T×1.1)=650000／(300×1.1) =1969.7 t／d

4、确定采区内同采工作面数及工作面接替顺序

生产能力为65万t/a,且工作面生产能力为1969.7t／d。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，以一个工作面产量保证采区产量，所以定为采区内一个工作面生产。

工作面布置（双翼布置）图如下图所示：

工作面接替顺序：左右交替，左边开采，右边准备；采区内自上而下开采，先采完上区段，后开采下区段；煤层间自上而下开采，先采K4煤层后采K5煤层最终达到高产高效。工作面接替顺序如下表所示：

1401→1402→1403→1404→1405→1406→1407→1408→1501→1502→1503→1504→1505→1506→1507→1508

（说明：以上箭头指向表示工作面接替顺序。）

第三节确定采区内准备巷道布置及生产系统

1、根据所选题目条件，完善开拓巷道