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1、目录绪 论2表1 采区储量：（列表）31 采区地质特征41.1采区概况41.2 地质情况及可采煤层情况52 采区生产能力及服务年限52.1 采区生产能力的确定52.2 采区服务年限53 采煤方法选择及采区参数选择计算63.1 采煤方法选择63.2 盘区参数选择计算64 盘区巷道布置74.1盘区巷道布置方案的选择74.2盘区生产系统综述74.3 盘区 回采工作面配备和生产能力验算84.4 开采顺序84.5 盘区准备工作及组织85 回采工艺115.1 设计回采工作面概况115.2 回采工艺的确定125.3 循环方式、作业形式的选择及循环图表的编制16小结：19参考文献:20绪 论一、目的 1、通过
2、课程设计，使学生进一步消化和理解煤矿开采学所讲授的基本理论知识，对现代化矿井的采煤方法、准备方式等的内涵有一个基本的了解。2、通过课程设计，培养学生的动手能力，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等进行初步的锻炼。二、设计题目1、设计题目的一般条件本采区为某矿的第二采区，该采区沿走向北邻尚未开采的第三采区的边界线，南邻正在开采的第一采区的边界。该采(盘)区平均走向长度1.115km，倾斜长度0.806km，采(盘)区内各煤层埋藏平稳，地质构造简单，无断层，各煤层瓦斯涌出量也较小。设计矿井大巷位置：回风石门和运输石门分别在采区一侧边界的+100水平和+0水平。2、设计题目的煤层倾
3、角条件煤层倾角条件1：煤层平均倾角为7.125，阶段倾斜长度0.806km三、任务1、采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、基本要求1、学生按设计大纲要求，每个同学必须独立完成规定的课程设计的全部内容。2、为完成设计任务，使每位同学在各方面都得到锻炼和提高，在设计中提倡设计者之间相互讨论、借鉴和参考，但是严格禁止相互抄袭。如有困难可与指导老师讨论。3、本课程设计要对设计方案进行技术分析与经济比较。 表1 采区储量：（列表）煤层编号投影面积（m2）倾角（度）实际面积（m2）煤厚（m）容重（t/m3）工业储量（t）煤层采区回采率（%）可采储量（t）备注1#89.2万7.125
4、89.89万1.00891.401132万75849.8万1 1 采区地质特征1.1 采区概况1.1.1采区概况 （1）位置：本采区为某矿的第二采区，该采区沿走向北邻尚未开采的第三采区的边界线，南邻正在开采的第一采区的边界。 （2）走向：平均走向长度 1.115km； （3）倾向：平均倾向长度0.806km； （4）大巷位置：回风大巷布置在采区上部岩层中，运输大巷布置在采区下部岩层中，轨道上山和运输上山设置在采区北侧，采用单翼开采。回风石门和运输石门分别在采区一侧边界的+100水平和+0水平。 （5）运输方式：大巷运输采用3吨底卸式矿车,架线电机车牵引14个； （6）井底车场：折返式车场； （
5、7）瓦斯等级：相对涌出瓦斯量6.2m3/吨； （8）矿井通风方式：对角式；1.1.2煤层赋存条件 （1）可采煤层：1层； （2）倾角：7.125； （3）厚度：如图煤岩性质厚度M粉砂岩 4砂页岩 6煤 9 砂岩 10石灰岩 5 图1 煤层综合柱状图1.1.3 地质构造 （1）断层：无； （2）褶曲：单斜构造； （3）火成岩侵入：无。1.2 地质情况及可采煤层情况采区地质构造如柱状图所示，开采煤层数是一层煤，可采煤层厚度为9m底板等高线图可求出煤层产状，煤层平均走向长度1.115倾斜长度为0.806，倾角是7.125。煤层中无夹矸石。顶板岩石为砂页岩，较稳定，底板为砂岩，较稳定。瓦斯相对涌出量6
6、.2m/吨日，瓦斯涌量较小.井下无含水层。 2 采区生产能力及服务年限2.1 采区生产能力的确定2.1.1设计生产能力300万t/年。2.1.2采区工业储量、设计可采储计算 （1）采区工业储量Zg=HLM 式中： Zg- 采区工业储量，万t；H- 采区倾斜长度， m；L- 采区走向长度， m；- 煤的容重 ， t/m；M- 1#煤层煤的厚度，m； Zg1=806111591.40=1132万t （2）、可采储量 Zk=ZgC式中：ZK- 可采储量, 万t； Zg- 工业储量，万t；C- 采区采出率，厚煤层取75%，中厚煤层取80%，薄煤层85%，这里C =0.75。ZK= Zg C =1132
7、0.75=849万t2.2 采区服务年限 T = （1132 0.75）/ 300 = 2.83（ 年 ）3 采煤方法选择及采区参数选择计算3.1 采煤方法选择设计任务中规定设计采区生产能力为300万吨/年，煤层倾角为7.125，可采用带区式和盘区式，但倾向长度仅有806m，不适合采用带区式，故选用盘区式准备方式。煤厚9m，6m的砂页岩作为直接顶，走向长度为1115m，适合单翼开采，则针对该采区可采用两种采煤方法：方案一：倾斜分层开采方案二：综采放顶煤一次采全厚技术经济性比较：若采用倾斜分层开采，分两层采高4.5m，采用集中平巷布置，将上山布置在岩巷中；则需要铺网、多掘两倍的平巷，采用岩石上山
8、比煤层上山的掘进费用高，在经济上不合理；且分层开采增加了开采时间，可能造成自然发火的危险，技术上不可行；故选用综采放顶煤。又可分为上山布置在岩层中和煤层中，因为煤层较厚采用放顶煤之后，煤层巷道的维护比较困难，片帮比较严重，所以选择轨道上山和运输上山都布置在煤层底板岩层中。综上所述：采用盘区式，综采放顶煤一次采全厚，单一走向长壁采煤法采煤，采放比为1；2，采3m放6m。3.2 盘区参数选择计算3.2.1盘区斜长及走向长（1）斜长：平均倾斜长度0.806km（2）走向长：平均走向长度1.115km3.2.2回采工作面长度该煤层组两翼各留10m边界煤柱,从而其煤层走向长度共有：1115-20=109
9、5m又各煤层埋藏平稳,地质构造简单，无断层,煤层附存条件较好，瓦斯涌出量较低,涌水量也小,自然发火倾向较弱,且现代采矿工作面长度有加长趋势，故采煤工艺选取较先进的综合机械化采煤方法。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4m5m,本盘区开掘巷道宽度为4m，且盘区生产能力为300万t/a，一个工作面便可以满足生产要求，将盘区划分为3个的区段。故工作面长度为：L=A/vmrc=3000000/0.8433091.400.94=239.8m，取240m。L -采煤工作面长度，mv -工作面推进度,m/aM -煤层厚度或采高，mr -煤的密度C -采煤工作
10、面采出率，一般取0.93-0.97.3.2.3煤柱尺寸（1）盘区边界保护煤柱：盘区边界煤柱一般留设宽度10m左右。(2）在区段运输平巷和回风平巷之间留设区段煤柱，对于一般进水平和缓倾斜及倾斜煤层，薄及中厚煤层不小于815m,厚煤层不小于1520m，该煤层厚度为9m，是厚煤层，可以留20m煤柱。（3）护巷煤柱：在厚煤层中，采区上（下）山，巷道一侧留设煤柱为3040m，两巷之间为2025m，所以该矿采区上山巷道一侧留设30m煤柱，两巷之间留设20m煤柱。3.2.4区段斜长和数目的确定 本采区采用的是盘区式单一走向长壁采煤法，工作面长度为240m，区段平巷的宽度为4m，区段护巷煤柱为20m。 区段斜
11、长：240+42+20=268m 区段数目：（806-20）/268= 2.93 故本盘区区段数目为3个。4 盘区巷道布置4.1 盘区巷道布置方案的选择4.1.1采区上山的位置、数目和用途，采区联合形式；由于煤层为9m，因为煤层较厚采用放顶煤之后，煤层巷道的维护比较困难，片帮比较严重，上山布置在煤层底板岩层中。由于瓦斯涌出量不大，所以选择两条上山，一条轨道上山，用来运输材料、行人、通风，一条运输上山，用来运煤。4.1.2区段平巷的布置方式每个工作面布置两条区段平巷，分别为区段回风平巷和区段运输平巷分别在工作面的上端和下端，垂直于工作面，区段护巷煤柱为20m。4.1.3采区上、中、下部车场型式选
12、择车场形式（1）上部车场：为了使用可靠和方便，减小劳动量，提高劳动效率采用甩车场。存车线长度取1.5列车长，水沟坡度以3向上山方向下坡。（2） 中部车场：上山倾角为7.125，小于20故采用甩车场，（3）下部车场：采用轨道上山不跨越运输大巷的立式绕道形式，以方便调车和简化线路布置。4.2 盘区生产系统综述4.2.1 运煤系统在工作面铺设刮板输送机，在区段运输平巷和运输上山铺设可伸缩胶带输送机。其运煤路线为：工作面区段运输平巷区段溜煤眼运输上山采区煤仓上口采区煤仓，在采区运输石门装车外运。4.2.2 运料及排矸系统运料排矸采用600mm轨距的矿车和平板车。物料自下部车场轨道上山上部车场区段回风平
13、巷采煤工作面。中部区段和下部区段的区段回风平巷和区段运输平巷所需物料，自轨道上山经中部车场送入。掘进巷道时所出的煤和矸石，利用矿车从各平巷运出，经轨道上山运至下部车场。4.2.3 通风系统 采煤工作面所需的新鲜风流，从副井采运输大巷区运输石门下部车场、轨道上山中部车场下区段回风平巷联络巷上区段运输平巷工作面。从工作面出来的污风经回风平巷运输上山采区回风石门回风大巷排出。4.2.4 供电系统 高压电缆由井底中央变电所，经大巷、采区运输石门、下部车场、运输上山至采区变电所。经降压后的低压电，由低压电缆分别引向回采和掘进工作面附近的配电点以及上山输送机、绞车房等用电地点。4.3 盘区 回采工作面配备
14、和生产能力验算4.3.1计算回采工作面产量；工作面长度：240m；每日进刀数：4；滚筒截深：0.8m；煤厚：9m；容重：1.40 t/m3 ；采煤工作面采出率：0.94回采工作面日产量：24040.891.400.94=9096吨4.3.2 确定盘区内同时回采工作面数目；采煤工艺选取为较先进的综合机械化采煤方法，煤层为厚煤层，工作面长度也足够长，单一工作面高效率生产足以满足产量，故选取同时回采工作面数目为一个。4.3.3采区生产能力验算；年产量：24040.891.400.94330=300.17万吨300万吨故采区生产能力能满足。4.4 开采顺序先开采上部区段1201工作面，再开采中部区段120
