煤矿开采学课程设计说明书

《煤矿开采学》课程设计

说

明

书

：志雄

学号：5

专业：安全工程

系部：矿业工程系

指导老师：

时间：2012/6/11

目录

绪论 (3)

第一章采区巷道布置 (5)

第一节采区储量与服务年限 (5)

第二节采区的再划 (7)

第三节确定采区准备巷道布置及生产系统 (9)

第二章采煤工艺设计 (12)

第一节采煤工艺方式的确定 (12)

第二节工作面合理长度的确定 (17)

第三节采煤工作面循环作业图表的编制 (18)

附表 (20)

设计总结 (22)

绪论

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

1.2.1地质构造

地质构造简单，褶曲、断层和火层岩侵入。煤层顶底板岩性稳定。该采区的煤层平均倾角为17。

本采区为某矿的第二采区，采区走向长2400m，倾斜长度1120m，

该采区沿走向北邻尚未开采的第三采取的边界线，南邻正在开采的第一采区的边界线上部水平是-300m，下部水平为-650m。1.2.2煤层

本采区可采煤层为一层煤，煤厚9米，顶板为泥，底板为石灰岩两层煤均属于厚煤层。

1.2.3煤质及瓦斯情况

采区煤变质程度高，煤质好，瓦斯绝对涌出量为6.23m/t，属于低瓦斯矿井。

2、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17°，阶段倾斜长度1120m

三、课程设计容

1、采区巷道布置设计图和工作面设计图附带说明书；

2.采煤工艺设计及编制循环图表。

四、进行方式1、采区巷道布置平面图：

比例：1：3000

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，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。

第一章采区巷道布置

第一节区储量与服务年限

1、采区生产能力选定为180万t/a

2、采区的工业储量、设计可采储量

(1) 采区的工业储量

Z=80.75*35.7*30*30*9*1.35*0.8/0.956=2637920 0t 采区采出率，厚煤层可取75%，中厚煤层取8 0%，薄煤层85%。本设计条件下取80%。

(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---- 采区生产能力，180万t；

Z K---- 设计可采储量，2637万t；

K----储量备用系数，取1.3。

T=2637/180*1.3=19年

第二节采区的再划

1、确定工作面长度

放顶煤工作面长度的确定应主要考虑顶煤破碎、顶煤放出和减少煤炭损失等三个因素的影响。

顶煤破碎主要取决于支承压力及顶板活动的作用，由工作面长度对支承压力及矿压显现的影响分析可知，工作面长度不得少于80m，但工作面长度大于200m以后，其变化趋于缓和。

合理的工作面长度应是在一个生产班能将工作面的顶煤全部放完。

L=n(T/t)Bη=175m

式中：L--------工作面长度，m；

n--------同时放煤支架数；

T--------每班工作时间，min;

t---------每架支架放煤所需时间，min;

B-------支架宽度，m;

η-------每班工作时间利用率。

取：n=2, B=1.5m, T·η=300min , t= 5min

2、确定采区工作面数目

回采工作面是沿倾斜方向布置，沿走向推进，采用走向长壁法开采。

工作面数目：N=(L-S0)/(l+l0)……………………………………(公式1-4)

式中：L ----- 煤层倾斜方向长度(m)；

S0---- 采区边界煤柱宽度(m)；

l ----- 工作面长度(m)；

l0---- 回采巷道宽度，因采用综采，故l0取5 (m)。

N=(1120×2)/(175+10) =5.08，取5.

3、工作面生产能力

Q r = A/T×1.1………………………………………………………(公式1-5) 式中：A----采区生产能力，180t/a ；

Q r ----工作面生产能力，万t ；

T----每年正常工作日，330天。

故：Q r= A/T×1.1 =180/330*1.1=6000t

4、确定采区同采工作面数及工作面接替顺序

生产能力为18万t/a,且工作面生产能力为6000t/a 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，所以定为采区一个工作面生产。5个区段工作面接替顺序，采用下行开采顺序

图1 K1工作面接替顺序图

对于K1布置一个综放工作面便可以满足生产设计的要求。

K1煤层：区段1（001-002）→区段2（001-002）→区段3（001-002）→区段4（001-002）→区段5（00 1-002）

(说明：以上箭头表示方向为工作面推进顺序。)

第三节确定采区准备巷道布置及生产系统

1、完善开拓巷道

为了减少煤柱损失提高采出率，利于灭灾并提高经济效益，根据所给地质条件及采矿工程设计规划，在第一开采水平中，把为该采区服务的运输大巷和回风大巷均布置在-650和-300的稳定岩层中。

2．确定巷道布置系统及采区布置方案分析比较

首先确定回采巷道布置方式，由于地质构造简单，煤层赋存条件好，涌水量较小，瓦斯涌出量较小，直接顶较厚且易跨落。同时为减少煤柱损失，提高采出率，降低巷道维护费用，采用沿空掘巷的方式。因此采用工作面布置图1所示工作面接替顺序，就能弥补沿空掘巷时工作面接替复杂的缺3.1采准巷道布置方案的提出

根据该采区的地质及煤层赋存条件，可提出巷道布置方案：1.单一走向走向长壁采煤法中的上山盘区布置；

方案一、上山盘区巷道布置，如图：

盘区巷道采用联合布置盘区走向长1071m，双翼开采，倾斜长为1120m，划分为5个区段。