采。矿。课。
程。设。计。说。
明。书。
姓名：李矿飞。
班级：采矿本09-2班。
学号：320902010209
指导老师：魏锦平。
日期：2023年1月3日。
设计题目二。
1、井田境界：井田走向7500m，倾斜长度2000m。
2、煤层埋藏特征：煤层厚度m1=2.0m m2=4.
8m；煤层倾角α=6°，表土层厚50m，地面标高+150m，m1煤层顶板为砂岩，底板为泥质岩，m2煤层顶板为泥质岩，底板为石灰岩；井田内煤层埋藏稳定，无大地质构造。
3、煤的容重：γ=1.4t/m3。煤质比较坚硬，坚固性系数f=2.5~3.5。
4、矿井开采技术条件：矿井正常涌水量q正=300m3/h；矿井最大涌水量q大=400m3/h；矿井相对瓦斯涌出量q=9m3/d·t；无自然发火倾向；煤尘无**性。
煤层埋藏特征：煤层厚度m1=2.0m m2=4.
8m；煤层倾角α=6°，表土层厚50m，地面标高+150m，m1煤层顶板为砂岩，底板为泥质岩，m2煤层顶板为泥质岩，底板为石灰岩；井田内煤层埋藏稳定，无大地质构造。矿井开采技术条件：矿井正常涌水量q正=300m3/h；矿井最大涌水量q大=400m3/h；矿井相对瓦斯涌出量q=9m3/d·t；无自然发火倾向；煤尘无**性。
表1-1煤层及顶底岩性特征。
井田范围：井田走向7500m，倾斜长度2000m。井田内煤层面积：
sm1 =井田走向×倾斜长度=7500×2000=15000000 m2。井田面积：s=sm1cos6°=15000000×0.
995=14925000 m2
矿井地质储量：q1=s×m×γ=15000000×2×1.4=4200万吨。
q2= s×m×γ=15000000×4.8×1.4=10080万吨。
q=q1+q2=4200+10080=14280万吨。
式中： q---矿井地质储量，万吨；
s---煤层的面积，m2；
m---煤层厚度， m；
---煤的容重，1.40t/m3；
假设不考虑：暂不能利用储量和远景储量，则地质储量即为矿井工业储量，q= zc.
矿井设计储量：
矿井工业储量减去设计计算的断层煤柱(地质资料中井田无较大构造，故断层煤柱损失量暂不计算)，防水煤柱，井田境界煤柱和已有的地面构筑物、构筑物所需留设的煤柱等永久性煤柱损失后的储量。
井田境界煤柱损失，可按设计矿井一侧，可按20m留设，在边境处留设20m煤柱作为永久煤柱损失。
p=20×2×7500×2×1.4+20×2×7500×4.8×1.
4+20×2×(6000-20×2)×2×1.4+20×2×(6000-20×2)×4.8×1.
4=360.2368万吨。
工业场地留设煤柱：
表1-2矿井工业场地占地指标。
工业场地占地面积=设计年产能力×占地面积指标。
设计生产能力120万吨/年，则工业占地面积：
s=120×0.9=10.8公顷 =108000 m2
假设工业场地为长方形，则长边为360m，短边为300m，根据作图法可求出煤柱的占地面积，再乘以煤层厚度，容重即可求出煤柱损失量。
p工业场地）m1煤柱损失量=[（490+542）×683/2] ×2×1.4=98.752万吨。
m2煤柱损失量=[（497+549）×692/2] ×4.8×1.4=243.4535万吨。
m=m1+m2=98.7520+243.4535=342.2055万吨。
设计可采储量：z设=zc-p
式中：z设---矿井设计储量， 万吨；
zc---工业储量，万吨；
p---永久煤柱损失量，万吨；
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%。
z设=（zc-p）×c=(14280-360.2368) ×0.8=11135.811万吨。
表1-3矿井可采储量计算。
根据煤层赋存情况和矿井可采储量，遵照矿井设计规范规定，将矿井生产能力确定为150万吨/年。
t= z设/a×k
式中： t---矿井服务年限，a；
a---矿井生产能力，万吨；
z设---设计可采储量，万吨；
k---储量备用系数，矿井设计一般取1.4。
t= z设/a×k=10648.325/(150×1.4)=51a
按设计规范规定，井型为1.2-1.8mt/a矿井的服务年限不少于50年，该矿井满足规范规定的年限，所以该矿井初步确定年生产能力为1.5mt/a。
一、保证年产量的月采采区数和工作面数。
1、保证年产量的月采工作面数和采区数。
采区的生产能力应根据地质条件、煤层生产能力、机械化程度和采区内工作面接替关系等因素确定，当采用综合机械化采煤时，采区生产力一般为0.6~1.0mt/a，；采用普采时，采区生产力为0.
4~0.8mt/a，爆破落煤时，采区生产能力为0.2~0.
6mt/a；
表2-1各类矿井正常生产采区个数。
2、矿井达到设计生产量时采煤工作面个数。
确定达到生产量时工作面总线长：
1500000×0.9/(6.8×1.4×924×0.95)=161m
式中： b—— 采煤工作面总线长，m;
a—— 矿井设计年产量，mt/a；
x——回采出煤率，可取0.9；
回采煤层总厚度，m；
——煤层容重，t/m3；
k2——工作面采出率，n=2时，取0.95；
l——年工作面推进度。
l=330×n×i×φ=330×7×0.5×0.8=924m
式中：330——矿井年工作日；
n——日循环进度个数，个；
i——循环进度，机采面采煤面截深，m；
——正规循环系数，取0.8—1。
确定回采工作面个数：
n=b×n/l=161×(1/250)=1.077 ；取整数为1，故同采工作面为1个。
式中：n——回采工作面个数，个；
n——回采煤层数，个；、
b——采煤工作面总线长，m；
l——采区工作面长度，m。
采区工作面配置：
采区内回采工作面个数应根据煤层赋存特征，所确定的采煤工艺所确定，同时以符合合理的开采顺序，保证安全生产，提高工作面单产为原则，采区内同时生产的综采工作面宜为一个，采区内同时生产的普采工作面宜为一个，不应超过两个。
矿井产量的验算。
根据所配置同采工作面的具体条件，验算投产初期矿井生产量，验算公式如下：
式中：an——矿井同采工作面产量总各，万吨。
mi——第i号工作面采高，m；
li——第i号工作面年推进度，m；
ii——第i号工作面长，m；
i——第i号工作面煤的容重，t/m3；
ki——回采工作面条件，m；
n——同采工作面数，个。
an=2×2×250×924×1.4×0.95=139.32万吨。
计算结果加上全矿掘进煤之和大于矿井设计年产量，但不超过1.15a，故符合要求，确定同采工作面为一个，工作面长为250m。
二、确定区段斜长和区段数目：
合理的区段数，是指能保证采区区生产和接替的区段数。由于是在保证工作面长度合理的前提下划分区段，所以区段数目从另一个侧面反映了对阶段斜长的要求。为了合理集中生产，减少矿井的同时生产的采区个数，采区的生产能力一般较大，要保证采区内工作面的正常接替，区段数目多一些是比较有利的。
区段斜长等于采煤工作面长度加区段平巷和护巷煤柱的宽度。
采区斜长确定后，根据已确定的采区斜长，减去采区范围内应留设的其它倾斜方向的煤柱后，除以区段斜长，得到区段数目，如为整数，可按此整数划分区段，如得到的区段数不为整数，则应在合理的工作长度范围内对工作面长度加以调整，或调整其它方面参数，使区段数为一整数，多煤层联合布置采区，区段化分以主要煤层为标准，兼顾其它煤层。
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