采矿课程设计

《采矿学》课程设计。

说明书。学院：矿业工程学院。

班级：采矿06-3班。

姓名：王猛。

学号：01060083

指导老师：张吉雄。

设计日期：2007.6.29—2007.7.12

目录。1 序论 - 2 -

1.1 设计目的 - 2 -

1.2 设计题目 - 2 -

1.3 课程设计内容 - 2 -

1.4 进行方式 - 2 -

1.5 设计说明书内容 - 2 -

2 带区巷道布置 - 2 -

2.1 带区储量与服务年限 - 2 -

2.1.1 带区生产能力选定为90万t/a。 -2 -

2.1.2 带区计算的工业储量、设计可采储量 - 2 -

2.1.3 带区服务年限 - 2 -

2.1.4 验算带区采出率 - 2 -

2.2 带区内的再划分 - 2 -

2.2.1 确定工作面长度 - 2 -

2.2.2 确定带区内工作面数目 - 2 -

2.2.3 工作面生产能力 - 2 -

2.2.4 确定带区内同采工作面数及工作面接替顺序 - 2 -

2.3 确定带区内准备巷道布置及生产系统 - 2 -

2.3.1 完善开拓巷道 - 2 -

2.3.2确定巷道布置系统 - 2 -

2.3.3带区布置方案分析比较 - 2 -

2.3.4 确定工作面回采巷道布置方式及工作面推进终点位置 - 2 -

2.3.5 确定通风布置系统 - 2 -

2.4 采区下部车场线路设计 - 2 -

2.4.1 下部车场线路设计图 - 2 -

2.4.2 车场线路 - 2 -

2.4.3 单开道岔平行线路连接 - 2 -

2.4.4 纵面线路的竖曲线连接和坡度 - 2 -

3 采煤工艺设计 - 2 -

3.1 采煤工艺方式的确定 - 2 -

3.1.1 选第一层煤，即k1煤层进行采煤工艺设计。 -2 -

3.1.2 综采工作面的设备均选用国产设备。 -2 -

3.1.3 采煤与装煤 - 2 -

3.1.4 运煤 - 2 -

3.1.5 处理采空区 - 2 -

3.2 工作面合理长度的验证 - 2 -

3.2.1 从煤层地质条件考虑 - 2 -

3.2.2 从工作面生产能力考虑 - 2 -

3.2.3 从运输设备及管理水平角度考虑 - 2 -

3.2.4 从顶板管理及通风能力考虑 - 2 -

3.2.5 从巷道布置角度考虑 - 2 -

3.2.6 经济合理的工作面 - 2 -

3.3 采煤工作面循环作业图表的编制 - 2 -

4 课程设计总结 - 2 -

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。

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3000m，倾斜长度1100m，采（带）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=2，k2和k3煤层属中硬煤层，各煤层瓦斯涌出量较低，自然发火倾向较弱，涌水量也较小。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（带）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（带）区生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。

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°

1、带区巷道布置设计；

2、带区中部甩车场线路设计或下部平车场（绕道线路和装车站线路）线路设计。

3、采煤工艺设计及编制循环图表。

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。

附表1：设计带区综合柱状图。

本人此次课程设计在遵循原有设计条件下选择带区准备方式进行设计，煤层平均倾角为12°,生产能力为90万t/a。

带区计算的工业储量、设计可采储量分别为：

1）带区工业储量。

由下式。公式2-1）

式中： zg ——带区工业储量，万t；

h ——带区倾斜长度，1100m；

l ——区走向长度，3000m；

——煤的容重，1.30t/m3；

m1 ——k1煤层煤的厚度，为6.9m；

m2 ——k2煤层煤的厚度，为3.0m；

m3 ——k3煤层煤的厚度，为2.20m；

2）设计可采储量。

公式2-2）

式中： zk——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——带区采出率，厚煤层取75%，中厚煤层取80%，薄煤层取85%，这里c1=0.75, c2= c3=0.80。

p包括上下两端永久煤柱损失量和左右两边永久煤柱损失量，万t）

公式2-3）

式中： t——带区服务年限，a；

a——带区生产能力，90万t/a

zk——设计可采储量；

k——储量备用系数，取1.3；

公式2-4）

1、对于k1厚煤层：

式中： c1——带区采出率，%；

zg1——k1煤层的工业储量，万t；

p1——k1煤层的永久煤柱损失，万t

2、对于k2中厚煤层：

式中： c2——带区采出率，%；

zg2——k2煤层的工业储量，万t；

p2——k2煤层的永久煤柱损失，万t

3、对于k3中厚煤层：

式中： c3——带区采出率，%；

zg3——k3煤层的工业储量，万t；

p3——k3煤层的永久煤柱损失，万t

故满足要求。

该煤层组左右两边界各留10m的边界煤柱，上部留10m边界煤柱，下部距停采线留有100m的煤柱，由于各煤层瓦斯涌出量较低，自然发火倾向较弱，涌水量也较小，k1煤层较厚，其厚度大于一次采全高的最大高度，所以采用综采放顶煤方法开采。一般而言，综放工作面的长度不应小于80m，开拓巷道宽度一般为4m～5m,带区开拓巷道宽度为5m，且带区生产能力为90万t/a，一个厚煤层或中厚煤层的一个工作面便可以满足生产要求，将带区划分为四个大的分带，四大分带间留取20m的煤柱，每个大的分带再分别划分为7个小分带，最后将整个带区划分为28个分带，采用沿空掘巷方式，沿空掘巷一般不留煤柱或只留3～5m宽的隔离煤柱，此设计中巷道间留取5m煤柱。故工作面长度为：

回采工作面沿倾向布置，沿走向推进，采用倾斜长壁放顶煤采煤法开采。

工作面数目：

公式2-1）

式中： l——煤层走向长度(m)；

s0——带区边界煤柱宽度(m)；

l——作面长度(m)；

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