采矿工程课程设计报告书

河南理工大学

《煤矿开采学》课程设计说明书

姓名：学

号：

学院：能源科学与工程学院

班级：采矿工程

副教授

指导教师：职

称：

前言

采矿课程设计是采矿工程专业学习的重要一环，它是继我们学过《井巷工程》、《采矿学》、《矿井通风与安全》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我们所学理论知识并使其系统化，培养我们运用所学理论知识解决实际问题的能力，提高我们计算，绘图，查阅资料的基本技能，为毕业设计奠定基础。

依照老师精心设计的题目，按照大纲的要求进行，要求我们在规定的时间内独立完成计算，绘图及编写说明书等全部工作。

煤层开采设计是煤炭开采重要环节，而煤矿开采技术根据煤层赋存条件的不同有很大差异。开采方式不对会造成煤炭的极大浪费，甚至会造成伤亡事故的发生。在21世纪，能源极为重要的时代，要适应蓬勃发展的社会经济，就必须优化开采技术，体现绿色开采和可持续发展策略，而合理的开采设计则能有效减少煤炭损失，将赋存在地下的煤炭高速度，高效率的回采出，满足祖国经济建设对能源的需求。

设计中要求严格遵守和认真贯彻《煤矿安全规程》、《煤矿工业矿井设计规范》以及国家制定的其它有关煤炭工业的方针政策，设计力争做到分析论证清楚，计算精准，并积极采用切实可行的先进技术，力争使自己的设计达到较高水平，但由于本人水平有限，难免有疏漏和错误之处，敬请老师指正。

目录

第1章绪论 (1)

第2章采区巷道布置 (2)

2.1 采区储量与服务年限 (2)

2.1.1采区工业储量、设计可采储量的计算 (2)

2.1.2服务年限计算与采区采出率的验算 (3)

2.2 采区内的再划分 (3)

2.2.1 确定采煤工作面长度 (3)

2.2.2 确定采区内的区段数目 (4)

2.2.3 确定工作面生产能力 (4)

2.2.4 确定采区同采工作面数目及工作面接替顺序 (4)

2.3确定采区内准备巷道布置和生产系统 (4)

2.3.1 完善采区开拓巷道布置 (4)

2.3.2采区巷道布置系统方案的分析比较 (5)

2.3.3确定回采巷道布置方式 (7)

2.3.4上下区段工作面交替生产的通风系统 (7)

2.3.5采区上、下部车场的选型 (7)

2.4 采区中部甩车场线路设计 (8)

第3章采煤工艺设计 (13)

3.1 采煤工艺方式的确定 (13)

3.2 工作面合理长度的确定 (16)

3.3 采煤工作面循环作业图表的编制 (17)

第4章课程设计总结 (18)

第5章参考文献 (19)

第1章绪论

采矿课程设计是采矿工程专业学习的重要环节。这次设计任务，煤层地质构造条件理想，我所在的组的设计任务是煤层平均倾角为20 度，年生产能力为90万吨。在设计过程中，我充分利用《采矿学》上所学知识，结合煤层构造实际情况，认真精确计算为原则，从技术和经济上着手，设计了一套在技术上可行，在经济上优越的采区设计方案。由于自己能力有限，理解不够深刻，难免会出现错误，希望老师加以一定的帮助与更正。以下是具体设计题目的条件。

1.设计题目的一般条件：某矿第一开采水平上山阶段某采区开采K1煤层，煤层平均厚度3.5m，顶底板岩性如下表所示。该采区走向长度2500m，倾斜长度980m，采区内各煤层埋藏平稳，地质构造简单，无断层，K1煤层属简单结构煤层，硬度系数f=0.3，该采区K1煤层具备突出危险性，瓦斯含量为12m³/t。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，为满足该采区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。

2.设计题目的煤层倾角条件

煤层平均倾角为20度。

3.设计采区煤层及顶底板情况如下表1-1

表1-1 设计采区煤层及顶底板情况

第2章采区巷道布置

2.1 采区储量与服务年限

2.1.1采区工业储量、设计可采储量的计算

确定采区生产能力：采区生产能力是采区准备方式中重要参数，它不仅对准备巷道布置有较大影响，而且是采煤方法和生产系统等经济技术合理性的集中反应，确定采区生产能力的依据：

（1）采区生产能力与煤层赋存条件及地质条件相适应。

（2）采区生产能力与采区内的合理的同采数目相适应。

（3）采取生产能力与采区储量相适应，以保证采区平衡生产的稳产期。

综上所述，采区生产能力定为90万吨/年。

①采区工业储量

Zg=H×L×m×γ(式2-1)

式中：Zg---- 采区工业储量，万t；

H---- 采区倾斜长度，980m；

L---- 采区走向长度，2500m；

m---- 煤层的厚度，3.5m；

γ---- 煤的容重，γ=1.30t/m³；

Zg=980×2500×3.5×1.3=1114.75万t。

②采区设计可采储量：矿井可采储量（Z）是矿井设计的可以采出的储量，故

Z=（Zg-P）×C (式2-2)

式中：Z---- 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，厚煤层不低于0.75，中厚煤层不低于0.8，薄煤层不低于0.8。此处取0.8。

P=（2500×10×2+980×10×2）×3.5×1.3+80×960×3.5×1.3

=66.7万吨。

Z=（Zg-P）×C=（1114.75-66.7）×0.8=838.4万吨。

2.1.2 服务年限计算与采区采出率的验算

①当矿井生产能力A一定时，可以计算出设计服务年限T。

T=Z／（A×K）(式2-3)

式中K———矿井储量备用系数，矿井设计一般取1.3。

T=Z／（A×K）=838.4／（90×1.3）=7.2年

②验算采区采出率。