采矿学课程设计

采矿工程系

课程名称：煤矿开采学姓 名：学 号：班 级：指导教师：

课程设计说明书

《煤矿开采学》

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序 论········································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·····························5 第三节．确定采区内准备巷道布置及生产系统····················7 第四节．采区中部甩车场线路设计·························11

第二章．采煤工艺设计·······························18

第一节． 采煤工艺方式的确定···························18 第二节．工作面合理长度的确定··························22 第三节．采煤工作面循环作业图表的编制······················23

小 结········································25 参考文献········································26

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序 论

一、目的

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。

二、设计题目

1、设计题目的一般条件

本采区南以F4断层为界，北以相邻采区煤柱为界，上部标高-50m以上为风化带煤柱，下部边界为水平煤柱。

采区走向长度2100m，倾斜平均长度960m,倾角平均为12°。采区共有两层煤，区内地质构造简单，为单斜构造，无断层和褶曲。采区内无大的含水层和地下水，开采条件较好。

运输和回风石门标高分别是-250m和-50m。采区生产能力自定。 2.煤层特征

本采区内赋存4，5号两层煤，4号煤层和5号煤层均为中厚煤层。煤层埋藏稳定，构造简单，煤质中硬，自然发火期为3-12个月。煤岩爆炸指数为34-70％。煤层瓦斯含量小，采区所属矿井为低瓦斯矿井。

煤层特征表

序号 最大 4 2.2 煤厚（m） 最小 1.8 一般 2 顶底板岩性 顶板 粉砂岩 底板 粉砂岩 层间距（m） 最大 24 最小 18 一般 20 倾角（°） 12 稳定性 稳定 - 2 -

5 2.7 2.3 2.5 粉砂岩 粉砂岩 12 稳定 三、课程设计内容

1、采区或带区巷道布置设计；

2、采区中部甩车场线路设计或带区下部平车场(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

四、进行方式

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。

第一章 采区巷道布置

第一节 区储量与服务年限

1、采区生产能力选定

根据要求采区上部煤柱为10m下部煤柱留10m，故剩余倾斜长度为： 960-20=940m

N=940/220+4*2=4.1 取分4个区段 采煤工艺选取综合机械化采煤，工作面长度取220m。 采区生产能力 A0 =LV0MrC0 取第四层先生产

A0 =220*1200*2*1.3*0.95=65.2≈65万吨/a 2、采区的工业储量、设计可采储量 (1)采区的工业储量

Zg=H×L×(m4+m5)× γ (公式1-1)

式中： Zg---- 采区工业储量，万t； H---- 采区倾斜长度，960m；

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L---- 采区走向长度，2100m； γ---- 煤的容重 ，1.30t/m3； M4---- K1煤层煤的厚度，为2米；

M5---- K3煤层煤的厚度，为2.50米； Zg=960*2100*1.3*（2+2.5）=1179.3万吨

(2)采区设计可采储量

Zk=(Zg-P)×C (公式1-2)

式中： Zk---- 采区设计可采储量, 万t；

Zg---- 采区工业储量， 万t； P---- 采区煤柱损失量，万t；

C---- 采区采出率，厚煤层可取75%，中厚煤层取80%，薄煤层85%

（说明：采区煤柱包括区段煤柱、采区上下边界煤柱、采区两侧边界煤柱及维护上山煤柱。由于K4、K5煤层都为中厚煤层，因此C值取0.8）

PK4=2*20*3*940*1.3+15*2*940*1.3+2*30*940*1.3+2055*10*2*2*1.3=36.3万吨 PK5=2.5*20*3*940*1.3+15*2.5*940*1.3+2055*10*2*2.5*1.3+2.5*30*940*1.3=45.4 P=PK4+PK5=36.3+45.4=81.7万吨 ZK=(1179.3-81.7)*0.8=878万吨 (3)采区服务年限

T= Zk/(A×K) (公式1-3)

式中： T---- 采区服务年限，a; A---- 采区生产能力，万t； ZK---- 设计可采储量，万t； K----储量备用系数，取1.3。 T =878/65*1.3=10.3a 取11年 (4)验算采区采出率

采区采出率

C=(Zg-P)/Zg (公式1-4) 式中： C-----采区采出率，%

Zg ---- 采区的工业储量，万t

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