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1、采矿学课程设计说明书(准备方式：采区布置 煤层倾角： 生产能力：150万t )班级：姓名：班级序号： 学号： 指导老师： 完成时间：2007年7月7日目 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9第四节 采区中部甩车场线路设计12第二章 采煤工艺设计19第一节 采煤工艺方式的确定19第二节 工作面合理长度的确定24第三节 采煤工作面循环作业图表的编制25小结26序论一、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
2、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某矿第一开采水平上山某采(带)区自下而上开采K1、K2和 K3煤层，煤层厚度、层间距及顶底板岩性见综合柱状图。该采(带)区走向长度3000米，倾斜长度1100米，采(带)区内各煤层埋藏平稳，地质构造简单，无断层，K1和K2煤层属简单结构煤层，硬度系数 f=2，各煤层瓦斯涌出量也较小。设计矿井的地面标高为+30米，煤层露头为-30米。第一开采水平为该采(带)区服务的一条运输大巷布置在K3煤层底版下方25米处的稳定岩层中，为满足该采(带)区生产系统所需的其余开拓巷道可根据
3、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(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12(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16三、课程设计内容1、采区或带区巷道布置设计；2、采区中部甩车场线路设计或带区下部平车场(绕道线路和装车站线路)线路设计；设计采(带)区综合柱状图柱 状厚度(m)岩 性 描 述 8.60灰色泥质页岩，砂页岩互层-8.40泥质细砂岩，碳质页岩互层0.20碳质页岩，松软6.9K1煤层，=1.30t/m3-4.20灰色砂质泥岩，细砂岩互层，坚硬-7.80灰色砂质泥岩3.0K2煤层-4.60薄层泥质细砂岩，稳定3.20灰色
4、细砂岩，中硬、稳定2.20K3煤层，煤质中硬，=1.30t/m3。3.20灰白色粗砂岩、坚硬、抗压强度6080Mps。24.68灰色中、细砂岩互层四、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，综合应用采矿学所学知识，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经济比较。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150万t/a2采区的工业储量、设计可采储量 (1)采区的工业储量 Zg=HL(m1+m2+m3) (公式1-1) 式中： Zg- 采区工
5、业储量，万t； H- 采区倾斜长度，1100m； L- 采区走向长度，3000m； - 煤的容重 ，1.30t/m3； m1- K1煤层煤的厚度，为6.9米；m2- K2煤层煤的厚度，为3.0米；m3- K3煤层煤的厚度，为2.2米；Zg=11003000(6.9+3.0+2.2)1.3=5190.9万t/aZg1=110030006.91.3=2960.10万tZg2=110030003.01.3=1287.00万tZg3=110030002.21.3=943.80万t(2)设计可采储量 ZK=(Zg-p)C (公式1-2) 式中：ZK- 设计可采储量, 万t； Zg- 工业储量，万t； p
6、- 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%。本设计条件下取80%。Pm1=30230006.91.3+152(1100-302)6.91.3=189.45万tPm2=30230003.01.3+152(1100-302)3.01.3=82.37万t Pm3=30230002.21.3+152(1100-302)2.21.3=60.40万t P- 上下两端永久煤柱损失量，左右两边永久煤柱损失量，万t；ZK1=( Zg1-p1) C 1=(2960.10-189.45)0.75=2077.99万tZK2=( Zg2-p2) C 2=(1287.00
7、-82.37)0.80=963.70万tZK3=( Zg3-p3) C 3=(943.80-60.40)0.80=706.72万t(3)采区服务年限 T= ZK/AK (公式1-3) 式中： T- 采区服务年限，a; A- 采区生产能力，150万t； ZK- 设计可采储量，2315.7万t； K-储量备用系数，取1.3。T1= ZK1/AK=2077.99万t/(150万t 1.3)=10.66a T2= ZK2/AK=963.70万t/(150万t 1.3)=4.92aT3= ZK3/AK=706.72万t/(150万t 1.3)=3.62a T= T1+ T2 +T3 = 19.2a ，取
8、20年。 (4)、验算采区采出率1、对于K1厚煤层: C1=(Zg1-p1)/Zg1 -(公式1-4)式中： C-采区采出率，% ； Zg1 - K1煤层的工业储量，万t ； p1 - K1煤层的永久煤柱损失，万t ，取Zg16% ； C1=(Zg1-p1)/Zg1=(11003000-30230003-152(1100-302)6.91.3)/110030006.91.3=93.60% 75%满足要求2、对于K2中厚煤层：C2=(Zg3-p3)/Zg3 -(公式1-5) 式中：C-采区采出率，% ； Zg2-K2煤层的工业储量，万t ；P2- K2煤层的永久煤柱损失，万t ，取Zg34% ；
9、C2=(Zg2-p2)/Zg2=(11003000-3023000-152(1100-302)3.01.3/ 110030003.01.3=93.60% 80%满足要求2、对于K3中厚煤层：C3=(Zg3-p3)/Zg3 -(公式1-5) 式中： C-采区采出率，% ； Zg3-K3煤层的工业储量，万t ；P3 - K3煤层的永久煤柱损失，万t ，取Zg34% ；C3=(Zg3-p3)/Zg3=(11003000-3023000-152(1100-302)2.21.3/ 110030002.21.3=93.60% 80%满足要求 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
10、边界各有15m的边界煤柱，上部留30m防水煤柱，下部留30m护巷煤柱，故其煤层倾向共有：1100-60=1040m的长度，走向长度3000-30=2970m。地质构造简单，煤层赋存条件较好，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180250m，巷道宽度为4m4.5m,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，最终选定5个区段，采用沿空掘巷方式,巷道间留较小煤柱，取5米，两区段间留有较大煤柱，取30米。故工作面长度为： =(1100-302-54-104.5)/5=195 m2、确定采区内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=(1100-302)/(195+10) =5.07，取5.3、工作面生产能力Qr = A/T1.1 -(公式1-5)式中：A-采区生产能力，150万t/a ； Qr -工作面生产能力，万t ； T-每年
