采煤工艺设计与工艺方式(

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《煤矿开采学》课程设

计说明书

(准备方式：采区布置煤层倾角：17°生产能力：150万t /a)

班级：08采矿-3班

姓名：段程山

学号：120080201151

指导老师：王文

完成时间：2011年12月16日

目录

序论 (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．采区内的再划分 (6)

第三节．确定采区内准备巷道布置及生产系统 (8)

第四节．采区中部甩车场线路设计 (9)

第二章．采煤工艺设计 (10)

第一节．采煤工艺方式的确定 (10)

第二节．工作面合理长度的确定 (15)

第三节．采煤工作面循环作业图表的编制 (16)

小结 (18)

参考文献 (19)

序论

一、设计目的

1.通过课程设计，使学生进一步消化和理解《煤矿开采学》所讲授的基本理论知识，对现代化矿井的采煤方法、准备方式等的内涵有一个基本了解。

2.通过课程设计，培养学生动手能力，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

1、设计题目的一般条件

本采区东以F4断层为界，西以相邻采区煤柱为界，上部-50m以上为风化带煤柱，下部边界为水平煤柱。

采区走向平均长度2130m，倾斜平均长度为1020m，倾角平均为17°。采区内共有两层煤，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。

运输大巷和回风大巷标高分别为-350和-50m，且位于距离4-1号煤层30m 的岩层中。采取生产能力自定。

2、煤层特征

本采区内赋存的2号和4-1号煤层，煤层均为厚煤层。煤层埋藏稳定，构造简单，煤质中硬，自燃发火期为3-12个月。煤层爆炸指数为34-70%。煤层瓦斯含量小，采区所属矿井属于低瓦斯矿井。

三、课程设计内容

1、一个采区（盘区）或带区巷道布置设计；

2、一个采煤工作面的采煤工艺设计及编制循环图表；

3、采区中部车场线路设计

设计采(带)区综合柱状图

第一章采区巷道布置

第一节采区储量与服务年限

1、设计生产能力150万t/年。

2、采区工业储量、设计可采储计算

（1）采区工业储量

Zg=H×L×(m

1+m

2

)×γ (公式1-1)

式中： Zg---- 采区工业储量，万t；

H---- 采区倾斜长度，1020m；

L---- 采区走向长度，2130m；

γ---- 煤的容重，1.30t/m3；

m

1

---- 2煤层煤的厚度，为4.2M；

m

2

---- 4-1煤层煤的厚度，为4M；

Zg

1

=1020×2130×4.2×1.3=1186.24万t

Zg

2

=1020×2130×4.0×1.3=1129.75万t

Zg=1020×2130×（4.2+4.0）×1.3=2316.00万t

（2）设计可采储量

Z

K

=（Zg-p）×C (公式1-2)

式中：Z

K

---- 设计可采储量, 万t；

Zg---- 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%。

P

1

=15×2×2130×4.2×1.3+15×2×(1020-15×2)×4.2×1.3+65×

(1020-15×2) ×1.3×4.2=84.24万t

P

2

=15×2×2130×4.0×1.3+15×2×(1020-15×2)×4.0×1.3+65×

(1020-15×2) ×1.3×4.0=82.13万t

Z 2=( Zg

1

-p

1

)×C=(1186.24-84.24)×0.75=826.50万t

Z 4-1=( Zg

2

-p

2

)×C=(1129.75-82.13)×0.75=785.72万t

Z K= Z

2

+Z

4-1

=826.50+785.72=1612.22万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----生产能力，150万t；

Z K ----设计可采储量；

15m

15m

15m

65m

15m

图1-1 采区留煤柱示意图

K----储量备用系数，取1.3。

T= Z K /(A ×K) =1612.22 /（150×1.3）=8.27a 取T=8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

2煤层：C 1=（Zg 1－P 1）／Zg 1=(1186.24-84.24)／1186.24=92.9% > 75% 4-1煤层：C 2=（Zg 2－P 2）／Zg 2=(1129.75-82.13)／1129.75=92.7% > 75% (符合国家对采区采出率的要求。) 则2、4-1均满足采区回采要求。

第二节 采区内的再划分

1、确定工作面长度

由已知条件知：该煤层左右边界各有15m 的边界煤柱，上部留15m 煤柱，下部留15m 护巷煤柱，故其煤层倾向共有：1020-30=990m 的长度，走向长度2130-30=2100m 。地质构造简单，煤层附存条件较好，瓦斯涌出量小。且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。又知，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 ～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，采用沿空掘巷方式,巷道间留较小煤柱，取4M ，如图1-2：

取区段平巷的宽度为4.5m ，留5m 小煤墙，则采煤工作面长度为：

L 1=(b-2×q-((2×L 2+p) ×n-p))/n (公式1-5)

式中：L 1——工作面长度，m ； L 2——区段平巷宽度，m ；

b ——采区倾向长度，m ；

图1-2 采区工作面划分示意图