采矿学课程设计要求

采矿课程设计大纲
前言
采矿课程设计是采矿工程专业实践教学环节的重要一环。

它是学生学过《井巷工程》、《采矿学》、《矿井通风安全》等课程，以及通过生产实习之后进行的。

其目的是巩固和扩大所学理论知识并使之系统化，培养学生运用所学理论知识解决实际问题的能力，提高学生计算、绘图、查阅资料的基本技能，为毕业设计奠定基础。

采矿课程设计属教学性设计，题目由指导教师拟定。

学生应根据题目按照本大纲的要求，在教师指导下，在规定的时间内认真独立地完成计算、绘图、编写说明书等全部工作。

设计中要认真贯彻《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。

设计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。

课程设计分析论证思路可参看后面的毕业设计指导书相关章节内容。

采矿课程设计说明书的撰写、图纸绘制格式及标准，可参看对毕业设计的有关要求并适当从简。

第一章井田地质特征、矿井储量及生产能力
第一节井田地质特征
煤层埋藏条件：煤层层数、倾角、厚度、层间距。

煤的容重、硬度、煤层结构。

顶底板岩性、表土厚度及性质、风化带深度。

井田内的主要地质构造：断层性质和要素、褶曲分布形态。

矿井涌水量：最大涌水量、正常涌水量。

矿井相对瓦斯量。

煤尘爆炸性、煤的自燃性。

表1 煤层及顶底岩性特征
第二节 井田范围及储量
井田范围：沿走向长度、沿倾斜长度、井田内煤层面积及井田面积。

矿井工业储量：勘探(精查)地质报告提供的“能利用储量”中的A 、B 、C 三级储量。

矿井设计储量：矿井工业储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、构筑物需要留设的保护煤柱等永久性煤柱损失后的储量。

矿井设计可采储量：矿井设计储量减去工业场地保护煤柱、矿井井下主要巷道及上、下山保护煤柱煤量后乘以采区采出率的储量。

表2 矿井可采储量计算
第三节 矿井生产能力及服务年限
矿井工作制度：全矿年工作日数，日工作班数，每日净提升时数。

矿井生产能力及服务年限：根据可采储量和 关系式，分析确定矿井生产能力和服务年限。

第二章 井田开拓
第一节 井田内划分
工作面总线长计算，保证年产量的工作面长度和个数。

区段斜长计算和区段数目的确定。

井田划分为阶段(或盘区)，确定阶段斜长、阶段数目，或盘区上山或下山斜长。

确定水平数目、位置和高度，计算水平服务年限。

阶段内的布置方式及参数：采区、分段和分带。

第二节 开拓方案的选定
根据煤层赋存条件、开采技术水平，分析选择进入地下的方式，以及相应的井底车场型
K
Z
T A K
=⋅
式。

根据上述所提出的水平数目、阶段内布置，井筒型式等，提出2～3个技术上可行的开拓方案(说明书附各开拓方案插图，图中标明井筒位置、深度、开拓巷道、通风系统等)，经过详细的技术分析和经济比较，最终选择技术上最优、经济上最省和安全性最好的方案。

将参加比较方案的基建工程量、生产经营各项工作量、基建和生产经营费用计算表以及经济比较汇总表附入说明书内。

第三节开采顺序
井田走向方向的开采顺序：井田两翼开采顺序、采区开采顺序。

井田沿倾斜的开采顺序：煤层间、水平间、阶段间、区段间的开采顺序。

说明投产采区的数目、位置。

并验算矿井生产能力。

本节附矿井开拓方式平、剖面示意图(插图)。

第三章采煤方法
第一节选择确定采煤方法
根据煤层赋存条件，矿井年生产能力，并结合我国当前技术水平和装备情况，分析确定指定煤层的采煤方法。

第二节采区巷道布置
设计采区位置、主要参数。

通过技术分析确定下列问题：采区上山道数目、位置，区段平巷的布置方式，采区上、中、下车场型式，采区主要巷道断面、支护方式，硐室位置，采区内的运输、通风、供电、材料运输系统。

各生产环节运输设备的选择。

采区内各煤层联系方式。

采区内区段数目，采煤工作面数目，接替顺序，采区生产能力及服务年限。

采区采出率、巷道掘进及掘进出煤率的计算。

本节附采区巷道及设备布置平、剖面图(比例1∶1000或1∶2000)。

第三节采煤工艺
分析确定采煤工作面下列参数：采煤工作面长度、分层工作面错距、循环进度、日进度、
采高和工作面生产能力。

确定采煤工艺方式，选择工作面技术装备。

机采时应确定采煤机生产能力、割煤方式、进刀方式、第一分层采煤工艺等；爆破落煤时，应确定爆破参数，并编制爆破说明书。

根据采高、顶板压力和下沉量选择支架型号、规格、计算支架密度，确定支架排距、柱距，最大、最小控顶距。

对自移液压支架则应选择架型，说明支架的移置方式。

确定装煤、运煤方式和移置运输机方法。

选择分层开采时的假顶材料和铺设方法。

采空区处理方法，控顶距、放顶距、放顶顺序、回柱放顶设备，回柱前所架设的特种支架。

安全技术措施：放顶、初采、防火、防瓦斯，防止煤炭自燃等措施。

编制工作面循环图表：确定循环方式和作业形式，编制循环作业图表，劳动组织表。

本节附采煤方法图(比例1∶100或1∶200)，图纸内容包括工作面布置图、顶板管理说明图、爆破说明图表、循环作业图、劳动组织表、工作面主要技术经济指标表等。

图纸内容应适当标注。

采矿课程设计成绩按优秀、良好、中等、及格和不及格5级评定。

附：采矿课程设计题目一、二、三、四。

题目一
井田境界：井田走向长度8000m，倾斜长度2600m
煤层埋藏特征：煤层厚度m1=3.9m，m2=2.8m；煤层倾角α=17°，层间距H=10m；表土层厚30m，风化带深度10m；m1煤层顶板为砂质页岩，底板为砂岩；m2煤层顶板为砂岩，底板为粉砂岩；煤层埋藏稳定，井田无较大构造；地面标高+220m。

煤的容重：γ1=γ2=1.35t/m3。

煤质中硬，坚固性系数f=2～3。

矿井开采技术条件：矿井正常涌水量Q正=200m3/h；矿井最大涌水量Q大=300m3/h；矿井相对瓦斯涌出量q=7.5m3/d·t；煤有自燃性，自然发火期11个月；煤尘有爆炸性。

题目二
井田境界：井田走向长度6500m，倾斜长2700m；
煤层埋藏特征：煤层厚m=6.0m；煤层倾角α=19°，顶板泥质页岩，底板为砂岩；表土层厚60m，地面标高+100m；煤层埋藏稳定，井田内无大的构造。

煤的容重γ=1.3t/m3。

煤质中硬偏软，坚固性系数f=1.5～2.5。

矿井开采技术条件：矿井正常涌水量Q正=200m3/h。

矿井最大涌水量Q大=330m3/h。

瓦
斯相对涌出量q=12.5m3/d·t；煤尘无爆炸性，无自然发火倾向。

题目三
井田境界：走向长7500m，倾斜长度2000m。

煤层埋藏特征：煤层厚度m1=2.0m，m2=4.8m；煤层倾角α=6°，煤层间距H=10m，表土层厚50m。

风化带深度10m，地面标高+150m。

m1煤层顶板为砂岩，底板为泥质岩，m2煤层顶板为泥质岩，底板为石灰岩。

井田内煤层埋藏稳定，无大地质构造。

煤层容重：γ=1.4t/m3。

煤质比较坚硬，坚固性系数f=2.5～3.5。

Q 正=300m3/h，最大涌水量Q大=400m3/h；瓦斯相对涌出量q=9m3/d·t。

煤尘无爆炸性，无自然发火倾向。

题目四
井田境界：井田走向长度10000m，倾斜长度2600m。

煤层埋藏特征：煤层倾角α=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，地面标高为+200m。

表土冲积层厚70m。

煤的容重：γ1=γ2=1.45t/m3。

煤质比较坚硬，坚固性系数f=2.5～4。

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Q大=480m3/h；瓦斯相对涌出量q=6m3/d·t。

煤尘有爆炸性。

煤层自然发火期为11.5个月。