采矿学课程设计

采矿学课程设计 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】

《煤矿开采学》课程设计说明书

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指导教师：

目录

绪论 (3)

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 (7)

第三节确定采区内准备巷道布置及生产系统 (8)

第四节采区中部车场 (10)

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 (13)

第三节采煤工作面循环作业图表的编制 (15)

小结 (17)

绪论

一、设计的目

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.培养安全工程专业学生动手能力，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

（一）设计题目的一般条件

某矿第一开采水平上山阶段采区、盘区或带区自下而上开采

K1、K2 和厚度、层间距及顶底板岩性见综合柱状图。

该采区、盘区或带区走向长度 2100m，区内各煤层埋藏平稳，埋深较深浅，地质构造简单，无断层，K1 煤层属简单结构煤层，硬度系数 K3 煤层，煤层 f=2，K2 和 K3 煤层属于硬煤层，各煤层瓦斯涌出量较低，自然发火倾向较弱，涌水量也较小。

设计矿井的地面标高为+30m，煤层露头为-30m。第一开采水平为该采区服务的一条运输大巷布置在 K3 煤层底板下方 25m 处的稳定岩层中，为满足该区生产系统所需的其余开拓巷道可根据采煤方法不同由设计者自行决定。

（二）设计题目的煤层倾角条件

1.设计题目的煤层倾角条件 1

煤层倾角条件 1：煤层平均倾角为8°，阶段倾斜长度 1200m 。 2.设计题目的煤层倾角条件 2

煤层倾角条件 2：煤层平均倾角为16°，阶段倾斜长度 1000m 。

三、课程设计内容

1、采区、盘区或带区巷道布置设计；

2、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《煤矿开采学》所学知识，每个人独立完成一份课程设计。

设计者之间可以讨论、借鉴，但不得相互抄袭，疑难问题可与指导教师共同研究解决。本课程设计要求方案进行技术分析与开掘工程量和维护费比较。

第一章采区巷道布置

第一节采区储量与服务年限一、采区的生产能力定为 150 万

t/a，煤层平均倾角为16°。

（一）计算采区的工业储量、设计可采储量

1.采区的工业储量

Zg=H×L×M×γ

式中： ZC ——采区工业储量，万 t；

H ——采区倾斜长度，1000m；

L——采区走向长度，2100m；M ——煤的厚度，M1=6.9m，M2=3.0m，M3=2.20m；

Y ——煤的容重，1.30t/m?；

Zg1 = 1000×2100×6.9×1.3 = 1883.7万t

Zg2 =1000×2100×3.0×1.3 = 819 万 t

Zg3 =1000×2100×2.20×1.3 = 600.6 万 t = 3303.3 万 t

Zg = Zg1 + Zg2 + Zg3

2.设计可采储量

ZK =（Zg – P）× C

式中： ZK ——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%。

分别取左右边界煤柱各 15m，上部防水煤柱与下部护巷煤柱各 30m，则：

P1 = [2100×30×2+(1000-

30×2)×10×2]×6.9×1.3 = 130.25 万 t

P2 = [2100×30×2+(1000-

30×2)×10×2]×3.0×1.3 = 56.63 万 t

P3= [2100×30×2+(1000-

30×2)×10×2]×2.20×1.3 = 41.53 万 t

ZK1 =（Zg1 - P1）×C1 = （1883.7-130.25）

×75% = 1315.1 万 t

ZK3 = （Zg2 - P2 ）×C2 == 609.9 万 t

ZK3 = （Zg3 - P3 ）×C3= 447.3 万 t

ZK = ZK1 + ZK2 + ZK3 = （819-56.63）×80% =（600.6-41.53）×80%= 2372.3万t

3.采区服务年限

T= ZK/(A×K) ×100%

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，万 t；

K——储量备用系数，取 1.3。

T= ZK/(A×K) ×100% = 2372.3/（150×1.3）= 12.2a

取 T=12 年

4.验算采区回采率， C= （ZC – P –P 支柱）/ ZC

式中：C ——采区回采率，% ；

ZC ——煤层的工业储量，万 t ；

P ——煤层的永久煤柱损失，万 t；

P 支柱——区段煤柱损失，万 t；

对于 K1 煤层: P 支柱1 = 4×24×6.9×1.3= 0.87

C1 =（ZC1 – P1 - P 支柱 1）/ ZC1=（1883.7-130.25-0.087）/1883.7 = 93.1%＞75%

对于 K2 煤层：P 支柱2 =4×24×3×1.3 = 0.038 =

C2 =（ZC2 – P2 - P 支柱 2）/ ZC2=（819-56.63-

0.038）/819 = 93.08%＞80%

对于 K3 煤层：P 支柱3 = 0.028 = 4×24×2.2×1.3