采带区20万吨年生产能力设计课程设计

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1、河南工程学院煤矿开采学课程设计*矿*采（带）区120万吨/年生产能力设计学生姓名： 李 想 学 号： 2013201033473 学 院： 安全工程学院 专业班级： 煤矿开采技术1332 专业课程： 煤矿开采学 指导教师： 赵新涛 2015 年1月11日煤矿开采学课程设计任务书题目 *矿*采（带）区120万吨/年生产能力设计 专业 煤矿开采技术 班级 1332 一 设计题目*矿*采（带）区120万吨/年生产能力设计。 二 设计时间2014年12月29日2015年1月11日 三 设计资料详见本课程设计大纲。四 完成的任务（1）设计内容：采（带）区巷道布置、采煤工艺设计、设计图纸。（2）提交课程设

2、计报告。五 成果要求文字格式要求主标题：三号字、居中、宋体、加黒，段后为自动。 正文：全文宋体、小四号字、段前段后0、行间距1.5，首行缩进2个字符（包括各级标题）。编码：采用中式“一、二、三、（一）（二）（三）123（1）（2）（3）”编码形式，不得采用自动生成格式。其中“一、（一）”做为标题，加黒，单独成行。“1（1）”可以做标题，也可以不做标题，如果做标题，需单独成行，做还是不做标题，均不需要加黒。图表：图表文字及说明等均采用五号宋体。表格要有表头（表头包括表号、表名），表头在表的上面并居中加黑。图要有图号、图名，在图的下面并居中，不需加黒。公式：采用公式编辑器编写，要规范，必要时要编号

3、，编号要写在公式的尾部。装订：A4纸打印，加封面，左侧装订。封面：封面装订，也可以粘贴在学生“课程作业”的档案袋表面。图纸要求（需要制图的情况）本设计绘制一张大图(二号图纸) ：采（带）区巷道布置平面图和(1：2000)剖面图（1：2000）。设计图纸四周各留20mm的边框线，右下角留出标题栏。凡设计图中已有内容，说明书中都可以不画。指导教师签名： 2015年 1月 11日目 录前言2第一章 采区巷道布置4第一节 采区储量与服务年限4第二节采区内的再划分6第三节 确定采区内准备巷道布置及生产系统7第四节 采区煤仓设计10第二章采煤工艺设计15第一节 采煤工艺方式的确定15第二节 工作面合理长度

4、的确定20第三节 采煤工作面循环作业图表的编制21小 结24参考文献25前 言课程设计内容1、设计题目的一般条件（假象矿井）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2500米，倾斜长度1000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采煤

5、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倾角条件：煤层平均倾角为251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、细砂岩互层第一章.采区巷道布置第一节采区储量与服务年限1因采区生产能力选定为12

6、0万t/a2采区的工业储量、设计可采储量 (1)采区的工业储量 Zc=HLM (公式1-1) 式中： Zc-采区工业储量，万t； H- 采区倾斜长度，1000m； L- 采区走向长度，2500m； - 煤的容重 ，1.30t/m3； M- 煤的厚度 ，K1,K2,K3煤层厚度分别为M1=6.9米,M2=3.0米,M3=2.2米；则Zc1=100025006.91.3=2242.5万tZc2=100025003.01.3=975万tZc3=100025002.21.3=715万tZc= Zc1+Zc2+Zc3=3932.5万t (2)设计可采储量 计算永久煤柱损失 P=S2L +B2(H -S2

7、)M (公式1-2) S-采区上下边界煤柱宽度 B-采区左右边界煤柱宽度 H-采区倾斜长度，1000m； L-采区走向长度，2500m； - 煤的容重，1.30t/m3； M- 煤的厚度，K1,K2,K3煤层厚度分别为M1=6.9米,M2=3.0米,M3=2.2米； K1,K2,K3煤层永久煤柱损失分别为P1,P2,P3 则P1=3022500+202(1000-302)6.91.3=168.28万tP2=3022500+202(1000-302)3.01.3=73.16万tP3=3022500+202(1000-302)2.21.3=53.65万tP=P1+P2+P3=295.09万t设计可

8、采储量Z=(Zc-P)C (公式1-3)式中 Z- 设计可采储量, 万t； Zc- 工业储量，万t； P- 永久煤柱损失量，万t；C- 采区采出率，K1为厚煤层可取75%，K2,K3为中厚煤层取80%。则Z1=( Zc1-P1)C1 =(2242.5-168.28)0.8=1659.38万tZ2=( Zc2-P2)C2 =(975-73.16)0.9=811.66万tZ3=( Zc3-P3)C3 =(715-53.65)0.9=595.22万tZ=Z1+ Z2+ Z3=3066.26万t (3)采区服务年限 T= Z/AK (公式1-4)式中 T- 采区服务年限，a; A- 采区生产能力，12

9、0万t； Z- 设计可采储量，万t； K-储量备用系数，取1.4。T= Z/AK=4080.7 /(1201.4)=24.2a (4)、验算采区回采率 C=(Zc-p)/Zc-(公式1-5)式中 C-采区回采率，% ； Zc -煤层的工业储量，万t ； P- 煤层的永久煤柱损失，万t； C1=(Zc1-P1)/Zc1=(2242.5-168.28)/2242.5 =92.50% 75%满足要求.C1=(Zc2-P2)/Zc2=(975-73.16)/ 975 =92.50% 80%满足要求C1=(Zc3-P3)/Zc3=(715-53.65)/ 715=92.50% 80%满足要求第二节 采区

10、内的再划分1、 确定工作面长度确定工作面长度主要考虑的因素有地质条件，煤层厚度，设备性能，巷道布置等，该采区内煤层埋藏平稳，地质构造简单，无断层，煤层瓦斯涌出量较小，且采煤工艺选取的是较先进的综采，在煤矿生产实践中，工作面长度有加长趋势，考虑到设备选型及技术方面的因素综采工作面长度为150240m。、确定煤柱尺寸为使巷道保持良好状态，防止采空区矸石冒落及保证生产安全，需在采区四周留有一定范围的采区煤柱，煤柱尺寸大小与煤层上的压力及煤体本身强度有关，综合已知条件及所选用的采煤方法，在采区左右边界各留20m的边界煤柱，上部留30m防水煤柱，下部留30m护巷煤柱，采区内不再留这类煤柱。, 确定工作面

11、长度有上可知，煤层倾向共有1100-60=1040m的长度，走向长度3000-40=2960m。地质构造简单，煤层赋存条件较好，瓦斯涌出量小。巷道宽度为4m4.5m,本采区选取4.5m，且采区生产能力为120万t/a，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。故工作面长度为： L1=(1000-302-54-104.5)/5=175 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-2S)/(L1+2L2) -(公式1-6)式中 L - 煤层倾斜方向长度(m)； S - 采区边界煤柱宽度(m)； L1 - 工作面长度(m)；L2 - 回采巷道宽度，4.5m。