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1、采矿工程专业课 程 设 计 说 明 书目录摘 要5Abstract6第1章 采区地质情况71.1采区概况71.1.1采区名称 位置 采区边界 范围71.1.2采区煤柱71.2采区地质情况71.2.1采区可采煤层赋存情况71.2.2顶板岩层性质 厚度81.2.3地质构造81.2.4瓦斯91.2.5 水文地质91.2.6 煤质、牌号及用途9第2章 采区储量与生产能力112.1 采区储量11211储量计算:111工业储量112.2 采区生产能力122.2.1回采工作面年生产能力122.2.3采区服务年限13第3章 采区方案设计143. 1 采煤方法的选择143.1.1选择采煤方法的制约因素143.1
2、.2采煤方法的选择143.2 采区巷道布置153.3 巷道断面设计153.3.1巷道断面设计应满足的条件153.3.2巷道断面的选择163.3.3巷道断面尺寸的确定17第4章 回采工艺214.1 落煤214.1.1落煤方法：214.1.2、采煤机主要技术特征214.1.3采煤机进刀方式214.1.4采煤机割煤方式224.1.5选择和决定回采过程中使用的机械设备224.2 支护234.2.1支架选型及规格的确定234.2.2工作面支架布置方式254.3 采空区处理方法264.3.1确定采空区处理方法264.3.2确定控顶距及放顶距，以及特种支架形式264.4 采煤工艺264.5 生产技术管理27
3、4.5.1作业形式：274.5.2回采工作面循环图表：284.5.3回采工作面劳动组织表294.5.4技术经济指标表304.6 安全技术措施314.6.1煤柱的一般规定314.6.2、瓦斯爆炸的措施31第五章 采区生产系统355.1 采区运输355.1.1运煤运料排矸系统：355.1.2采区运输系统及运输方式：355.1.3采区运输设备的选择：355.1.4、矿车的选型及数量 365.1.5采区运输设备的选择395.2采区通风405.2.1采区通风系统405.2.2采掘工作面及硐室所需风量的计算425.2.3采区总供风量465.2.4风量分配465.2.5大巷的风速验算：475.2.6 通风系
4、统设计48摘 要本设计为鹤岗矿业集团峻德六矿60Mt/a新采区设计。采区平均走向长度6000m，平均倾斜长度2020m，采区内有三个可采煤层，煤层总厚度5 m，煤层倾角20该采区工业储量42.9Mt，采区设计可采储量32.3Mt，服务年限6.8年。主要煤种为1/3焦煤。回采工作面采用走向长壁采煤法，采煤工艺为综合机械化采煤工艺，顶板处理方法为全部垮落法。一个回采工作面生产。采用“四，六”制作业，三班生产，一班检修。关键词：采区设计 综放采煤方法 综合机械化采煤工艺第1章 采区地质情况1.1采区概况1.1.1采区名称 位置 采区边界 范围 本采区为七台河新强六矿东一采区，地理坐标为东经1317至
5、1319，北纬4544至4547。北部以5069125纬线为界，南部以5068000纬线为界，西部以429550经线为界，东部以断层4311525经线为界。本采区东西走向约1650米，南北斜长约1020米，总面积约为4.56平方千米。1.1.2采区煤柱采区四周各留设40米煤柱为保护煤柱和边界煤柱，区段之间留设5米保护煤柱。1.2采区地质情况1.2.1采区可采煤层赋存情况采区可采煤层共有三层，具体情况见下表序号煤层名称煤层厚度层间距倾角围 岩煤的牌号硬度容重煤层结构及稳定性顶板底版1M11.8 251520 页岩砂页岩褐煤较软但粘层1.25稳定2M21.6砂页岩 砂岩砂页岩褐煤中硬较稳定3M31
6、.8泥岩石灰岩褐煤较稳定表1-1 可采煤层特征表1.2.2顶板岩层性质 厚度名称容重(kg/cm)孔隙度抗压强度(102kg/cm)抗拉强度(102kg/cm)变形模量(102kg/cm)弹性模量(kg/cm)砂岩2.0-2.65-252- 200.3-0.40.4-71-10砾岩2.3-2.65-151- 150.2-1.50.8-82-8泥灰岩2.7-2.852-5.25-100.6-2.02-75-10灰岩2.2-2.75-135-180.5-2.01-85-10页岩2.0-2.416-301- 100.2-1.51-3.52-8表表1-3 岩石主要物理力学性质指标本井田岩浆活动微弱，一
7、水平浅部煤层生产过程中，仅在煤层底版见有0.250.8m的玄武岩。只有0.2m左右侵入到煤层当中。钻孔探测岩浆可能是由断层破碎侵入到煤系地层当中，产状是以岩脉或岩床形式出现。南部有辉绿岩和安山珍岩，厚度为2.8m10m,呈岩脉或岩床侵入到煤系地层当中，对煤层，煤系影响甚微，岩性较粗。有含砾粗砂岩，细砂岩，灰黑色粉砂岩，泥岩，炭页岩，凝灰质岩等。下部为灰绿紫色安山质集块岩或角砾组成。1.2.3地质构造峻德井田褶皱简单，煤系地层走向呈北北东，向东倾斜的单斜构造，倾角14-16， 一般19 沿局部有波状起伏。然后断裂则相当复杂，反映本区构造形迹是以断裂为主。井田断裂主要分两组：一组近东西，倾向北，倾
8、角平缓，一组近南北，倾向西，倾角较陡。1.2.4瓦斯本矿区瓦斯相对涌出量为0.032.56m3/t，属于低瓦斯井。曾经对已开采的3、9、17三个煤层做了煤尘爆炸性鉴定，结论是三个煤层均存在爆炸性。爆炸试验中其火焰长为：3号层300400、9号层320530、17号层2050。3层煤均无自燃性。1.2.5 水文地质鹤岗煤田处于小兴安岭山地与松花江下游合江平原之间的丘陵区.本区地层无完整的隔水层。主要含水层为第四系孔隙含水层和白垩系，侏罗系，前古生界地层风化带含水层。峻德六矿属于水文地质条件复杂矿井。主要表现是： q值为0.773.94,矿井涌水量90.01280.12m3/h。采掘工程很少受水害
9、威胁，防治水工程量不大，经济技术效果较好。1.2.6 煤质、牌号及用途峻德井田各煤层的宏观煤岩类型以半亮岩为主，暗淡型其次。有较明显的丝炭薄层。煤的结构复杂。有条带状及线理状结构，煤质一般较脆，内生裂隙较发育。显微组分以凝胶化基质体为主，其次为镜煤、木炭、木质结构镜煤占8090，丝炭化物质也较为常见。尤以上部层为多，占318，角质化物质一般不超过1。煤层的挥发分为30.67%43.39%，角质层厚度为0mm17mm.粘结性指数为099%。本次报告是按新煤种分类划分的。本区粘结性指数指标化验资料较少，根据生产大样化验资料和少数钻孔的化验资料，与先期化验资料进行对比综合确定。由于温度增加50度，有
10、粘结性指标化验资料的挥发分比先期化验的挥发分数值提高1.52。根据这些数据对全区23个煤层煤种进行了划分。本区煤种比较简单。除11号层为1/2ZN，17和21 深部及35-1、35-2为1/3JM，其余为QM。第2章 采区储量与生产能力2.1 采区储量211储量计算:1工业储量 储量计算公式为： 式中 -储量（万t）-煤层面积（m2）-煤层厚度（m） 根据采区煤层底板等高线可知：煤层走向为2000m，斜长为1020m，厚度为1.8m， =1.25t/m3根据采区煤层地板等高线可知： =1480000+1520000+1560000=4560000 m2所以 工业储量 =34596003.51.
11、25/cos20 =42959820.4(t）2.可采储量式中： Z为可采储量为工业储量P为永久煤柱C为带区回采率，取80%回采要求：中厚煤层不应小于80%，薄煤层不应小于85%所以Z=(42959820.4-2568168.2-34650) 0.8 =32285601.76t2.2 采区生产能力2.2.1回采工作面年生产能力（t/a） 式中： 回采工作面年生产能力，t；L工作面推进度，m/a；工作面长度，m；煤层厚度，m；煤的容重 m3工作面的回采率本采区采用综合机械化采煤工艺，工作制为三、八制，每个班既要采煤，也要回柱放顶，双向割煤往返一次割两刀，截深为0.8m，工作330天 Z=150米
12、，工作面的回采率取=0.8，所以年推进度0.8330=240m 所以 =2641.51.81.250.8=712.8（t/a）2.2.2采区生产能力采区生产能力的煤主要来自回采工作面。掘进出煤一般为5%10%。 (万吨/年) 式中： 采区生产能力(万吨/年)；每个回采工作面的生产能力 万吨/年； n采区同时生产的工作面个数（个）；B掘进出煤率 取1.051.10K工作面产量不均衡系数（沿空留巷取下限，其余取上限，区内单工作面取1，两个工作面时取0.95，三个工作面时取0.9。）设计采区为三层煤，平均厚度为1.73米，倾角为20，考虑维护费用，将三条上山（运输上山、轨道上山和回风上山）都布置在煤
13、层底板岩石中，采用双翼开采，采用单工作面实行后退式开采，掘进出煤率取B=1.1，工作面产量不均衡系数K取1。所以 =2712.81.11 =1568.16（吨/年)2.2.3采区服务年限一、煤柱损失保安煤柱的留设：（1）各煤层在采区边界处留设20m保护煤柱。 （2）采区使用沿空掘巷，区段之间留设5米保护煤柱。结合本采区的具体情况按以上方法可计算得到采区服务年限T与采区生产能力A的关系如下：Z采区可采储量A 采区生产能力 C采区储量备用系数采区服务年限： =32285601.76/3600000 1.4 =6.8(年)第3章 采区方案设计第4章 3. 1 采煤方法的选择采煤方法是采煤系统和回采工艺的总称。它的
