采矿学
课程设计说明书
设计题目: 采矿学
助学院校 : 河南理工大学
自考助学专业: 采矿工程
姓名: 高庆增
自考助学学号: 040213200545 成绩: 指导教师签名:
河南理工大学成人高等教育
2O 年月日
目录
1井田特征、矿井储量及设计生产能力1.1井田地质特征
1.2井田范围及储量
1.3 矿井设计生产能力及服务年限
1.4采区的可采储量
1.5 采区采出率
2井田开拓
2.1回采工作面长度的确定
2.2采区形式
2.3煤柱尺寸的确定
2.4开拓方案选定
2.5 联络巷道
2.6 采区上山布置
2.7 区段平巷的布置
2.8采区车场选型设计
3采煤方法
3.1 回采工作面长度的确定
3.2 工作面的推进方向和推进度
3.3 综放工作面的设备选型及配套
3.4支架初撑力校核
3.5采煤机的工作方式
3.6采煤工作面循环作业图表的编制3.7劳动组织
3.8回采工艺
3.9采空区的处理
3.10劳动组织
3.11综合机械化采煤过程中应注意事项
井田特征、矿井储量及设计生产能力
1.1井田地质特征
（1）某矿第一开采水平上山阶段某采区自上而下开采Kl、K2和K3煤层，煤层厚度、煤层间距及顶底板岩性见综合柱状图。
该采区走向长度2100m，区内各煤层埋藏平稳，埋深较深浅，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。
（2）设计题目的煤层倾角条件2煤层平均倾角为16°，阶段倾斜长度1000m。设计采区产量150万t/a.
1.2井田范围及储量
采区工业储量为：Q=S×M×γ=2100000×12.1×1.30= 3303.3万吨；S——采区面积，m2；
M——煤厚，m；
γ——容重， t／m3；
采区煤柱损失：
P1=（2×25×2100+30×2×950+2×25×950+5×15×1990）×1.30×6.9=334.1万吨；
P2=（2×25×2100+20×2×950+2×25×950+5×15×1990）×1.30×3.0
= 137.4万吨；
P3=（2×25×2100+20×2×950+2×25×950+5×15×1990）×1.30×2.2
= 100.8万吨；
注：P1为K1煤层保护煤柱；P2为K2煤层保护煤柱；P3 为K3煤层保护煤柱1.3 矿井设计生产能力及服务年限
本采区为一个工作面生产。
1）工作面的生产能力
工作面生产能力由式1－1计算：
A 0=LV
MγC
——1－1
式中：L——工作面长度，m；
M——煤层厚度，m；
V
——工作面年推进长度，m/年；
γ——煤层容重，t／m3；
C
——放顶煤工作面回采率，取c＝0.75。
则 A
=150×1584×6.9×1.30×0.75=159.8万吨/年2）采区生产能力
采区生产能力由式1－2计算：
A B=k
1
k
2
A
0i
——1－2
式中：A
B
——采区生产能力；
k
1
——采区掘进出煤系数，取为1.1；
k 2——工作面之间出煤影响系数，由于同采的工作面个数为1，故k
2
=1；
A
0i
——工作面生产能力；
则 A
B
=1.1×1×159.8=175万吨/年。
故采区将能满足矿井产量要求。
1.4采区的可采储量
采区的可采储量Z按下式计算：
Z=(Q-P) ×C ——1－3
式中：Q——采区工业储量；
P——各种永久煤柱的储量之
和， P=334.1+137.4+100.8=572.3万吨；
C ——采区回采率，厚煤层不低于0.75；中厚煤层不低于0.80；薄煤层不低于0.85；本矿取0.8。
则Z=(Q-P) ×C=（3303.3-572.3）×0.8=2184.8（万吨）
由此可得本采区的可采储量为2184.8万吨。
采区的服务年限的计算：
T = Z/(A×K) ——1—4 式中：T——采区设计服务年限，年；
Z——采区可采储量，2184.8万吨；
A——采区设计生产能力，150万吨/年；
K——储量备用系数，取1.4；
由1—4式得：T=2184.8/(150×1.4)=10. 4年；
1.5 采区采出率
以下面公式计算采区采出率：
——1－5
采区开采过程中的煤柱损失主要有：工作面落煤损失，约占3%～7%，这里取为5%；采区煤柱损失。则
采区采出率= ==78%
2井田开拓
2.1回采工作面长度的确定
影响工作面长度的因素有煤层赋存条件、机械装备及技术特征、巷道布置。该采区的煤层特征如煤层柱状图所示，其煤层赋存条件好，地质条件简单。该矿井设计为综合机械化程度高的现代化矿井，要求工作面有较大生产能力，故选用较长的采煤工作面。一般综采面的长度范围为150～200m，本设计选择工作面的长度为150m。
1.2.2 确定区段斜长和区段数目
采区倾斜长度为1000m，采区工作面长度定为150m，区段平巷采a单巷布置，在回采下区段时，留15m煤柱。区段上下平巷的宽度约为4.5m，因此，区段斜长为174m，对该数进行调整，取为180m。采区区段数为5个。
1.2.3采区内工作面的接替顺序
采区内工作面的接替顺序为左右两翼跳采接替，区段接替采用由上往下依次接替。
确定采区内准备巷道布置及生产系统
2.2采区形式
采用综合机械化采煤法的采区，要求有一定的走向长度，采区走向长度，采用双翼采区布置，每翼走向长度，已满足综合机械化工作面走向长度的要求，故采区形式采用双翼采区布置形式。
2.3煤柱尺寸的确定
采区内的煤柱主要是采区边界煤柱、采区上山保护煤柱以及水平大巷保护煤柱。为防止采空区矸石的冒落，采区两边各留设25m的采区边界煤柱。水平运输大巷布置在距K3煤层底板25m下的稳定砂岩岩石中。采区上山布置在岩层中，由于上山使用时间长，上山每侧各留设30m的上山保护煤柱。采区内地质构造情况简单，无断层、褶皱、陷落柱及其它影响回采的复杂地质构造，所以采区内不留设此类煤柱。区段平巷采用留15m煤柱。
采区煤柱留设方法见表1－1。
表1－1 采区煤柱尺寸煤柱上山保护煤柱采区边界煤柱区段护巷煤柱宽度（m）30×22515
2.4开拓方案选定
根据采区煤层赋存稳定、采区地质构造简单的条件，采区上山可以提出三种布置方案。
第一方案：采区上山联合布置。在距煤层的底板岩层中布置两条上山，上山位于采区走向中央，通过石门与煤层联系。两条上山间距20 。
第二方案：采区上山联合布置。在煤层中布置两条上山，间距20 ，上山位于采区走向中央。
第三方案：采区上山联合布置。其中一条布置在采区中央的煤层中；另一条布置在煤层底板岩层中，距煤层10 。煤层上山为输送机上山，岩层上山为轨道上山。
2.5 联络巷道
由于本采区采用上山联合布置，在联络巷道的布置上，采用区段石门——溜煤眼结合的联系方式。第一方案中的溜煤眼分煤层设置，即、煤层均在本煤层的区段运煤平巷中设溜煤眼与采区运输上山联系。第二、三方案中输送机上山均布置在煤层中，故仅煤层区段运输平巷用溜煤眼与运输上山联系。各方案的轨道上山均用石门与煤层区段轨道平巷相联系。
根据已提出的方案及方案比较的原则，三个方案中相同的部分可不参加比较，故区段巷道布置方案不参加比较，仅就采区上山及联络巷道进行比较。方案的技术比较见表1-2。由比较可看出，第三方案实际为第一、二两个方案结合的结果，较第一、二方案并无明显的特点，故该方案不参加经济比较。方案的经济见表1-3和表1-4。通过经济技术比较可以看出，第二方案虽具有经济上相对较省（初期投资少4%，总投资少10%左右）的特点，但较后期巷道维护费用高及工
作组织复杂，由于k
煤层底板岩层稳定岩巷易于维护且通风阻力小巷道断面大
3
等情况的优点。故选用第一方案。
图
2.6 采区上山布置
为了减少上山的维护费用，因此将上山布置在k
煤层底板岩石中。由于该采区
3
开采3层煤联合布置采区，瓦斯涌出量不大，煤层赋存情况已基本探明，故确定采区上山的数目为二条，即一条运输上山，一条轨道上山。轨道上山距煤层底板
15m，运输上山距煤层底板20m，两上山水平距离为20m。采区上山布置如图1-4所示。上山巷道断面设计见图1-5、1-6。
图1-4 采区上山的布置采区
图1－5 采区轨道上山
图1－6 采区运输上山
2.7 区段平巷的布置
该采区开采单一厚煤层，煤层厚度为6.9m，将区段平巷布置在煤层中。为达到设计产量，尽量集中生产，区段依次接替。由于采区的涌水量不大，煤层赋存稳定，且煤层采用综采放顶煤开采，工作面需等长布置，因此区段平巷采用单巷布置。区段平巷均采用矩形断面，锚网支护。
2.8采区车场选型设计
1）采区上部车场形式选择
由于该采区煤层倾角为16°，为缓倾斜煤层，绞车房距总回风巷的距离较近，故采区上部车场选用双道变坡顺向平车场。其优点是车辆运行顺当，凋车方便，回风巷短，通过能力大；缺点是车场巷道断面大，不宜维护。
轨道上山以水平的巷道与区段回风平巷相连，绞车房布置在与回风巷同一水平的岩石中。采区上部车场如图1－7所示：
2）采区中部车场选择
本采区生产能力大，煤层倾角为16°，轨道上山布置在距煤层底板15m的岩石中，故选用中部车场的形式为双道起坡不设高低道甩入石门的中部甩车场，其斜面线采用一次回转方式。该车场特点是提升牵引角小，钢丝绳磨损小，操车方便，斜面线路短，有利于减少提升时间，但交岔点长，对开凿维护不利。采区中部车场如图1－8所示。
图1－8 采区中部车场
3）采区下部车场
由于该采区煤层倾角为16°，上山通常提前下扎，并在大巷底板变平，底板围岩条件较好，因此选用大巷装车顶板绕道式下部车场。其优点是车场布置紧凑，工程量省，调车方便，但绕道出口交岔点距装车站近，线路布置困难，绕道维护条件较差。其车场见图1－9所示。
图1－9 采区下部车场
1.3.10 采区通风
采区内上、下区段，相邻工作面交替期间同时生产时的通风系统如图1－10所示：
图
3采煤方法本采区可采煤层的特征如下表所示：
表
根据可采煤层的特征表，该煤层群为倾角为16°的缓倾斜厚煤层，在采区范围内，煤层结构单一，赋存稳定。综合考虑分层综采采煤法和综采放顶煤采煤法的优缺点，决定选用走向长壁全部垮落一次采全高综采放顶煤采煤法。
3.1 回采工作面长度的确定
影响工作面长度的因素有煤层赋存条件、地质构造影响、煤层中瓦斯的涌出量及其防治措施、采区通风的条件及存在问题、机械装备及技术特征、巷道布置等。该采区的煤层特征如上表2－1所示，其煤层赋存条件好，地质条件简单，无大的地质构造影响，煤层走向起伏不明显，瓦斯含量相对较低，通风条件良好，工作面生产能力大。该矿井设计为综合机械化程度高的现代化矿井，要求工作面有较大生产能力，故选用较长的采煤工作面。一般综采面的长度范围为150～200m，本设计选择工作面的长度为150m。
3.2 工作面的推进方向和推进度
由于后退式的工作面和巷道的维护条件好，工作面的推进方向确定为后退式。综放工作面的连续推进长度一般不宜小于800～1000m。另外，考虑到工作面搬迁次数及煤损随工作面推进距离增大而减少，结合矿井设计生产能力和所选用滚筒采煤机技术参数，可得出综放工作面的推进度为：
=C。×X×T
V
式中：V。——工作面推进度；
C。——滚筒截深；
X——日循环刀数；
T——年工作日；
V
=0.8×6×330=1584 m/a
3.3 综放工作面的设备选型及配套
1）工作面配套设备的选择
综采工作面的采煤机、刮板输送机和自移式支架在几何尺寸、生产能力和服务时间方面配套是实现工作面高产高效的前提。
综采工作面内的主要装备要在狭小的空间内正常运转，做到互不影响，互为依存。采煤机应能够割至最高采高，又能割至底板。
工作面生产能力取决于采煤机的落煤能力，而工作面输送机、液压支架、平巷中的转载机、破碎机和可伸缩胶带输送机等设备的能力都要大于采煤机的生产能力，通常按富裕20﹪考虑。为发挥综采设备的优势，保证工作面高产，工作面输送机的运输能力要大于采煤机的落煤能力，液压支架的移架速度要大于采煤机的运行速度。
其设备设备选型及配套应遵循以下原则：
（1）液压支架应能适应煤层厚度的变化和顶板的下沉，要在最大采高或煤厚时支得起并有一定富裕，在最小采高或煤厚时卸得掉。
（2）采煤机选型的原则
①、适合特定的煤层地质条件，采煤机的采高、截深、功率、牵引方式等选取合理，有较大的适用范围。
②、满足工作面生产能力要求，采煤机实际生产能力大于工作面设计生产能力。
③、采煤机性能好，可靠性高，各种保护功能完善。
④、采煤机的选型应与矿井设计生产能力相适应。
（3）、刮板输送机的选型原则
①、刮板输送机的输送能力要大于或等于采煤机或刨煤机的生产能力。
②、刮板输送机的溜槽长度要与液压支架的宽度相匹配。
③、刮板输送机的溜槽与液压支架的推移千斤顶的连接装置和配合间隙要匹配。工作面的关键参数见表2—2：
表2—2 工作面关键参数表
工作面长度(m)煤厚(m)煤层结构所需支架类型150 6.9简单，无夹矸支撑掩护式
根据工作面的关键参数，查《综采综掘高档普采设备类型配套图集》,选用配套编号ZC140—ZZPF33的配套设备。
三机标准型号见表2—3；
ZZPF4800/17/33型液压支架主要技术特征见表2—4；
MXA-300/3.5D型采煤机主要技术特征见表2—5；
SGZ—764/500型刮板输送机主要技术特征见表2—6；
表2—3 三机标准型号表
液压支架采煤机刮板输送机ZZPF4800/17/33MXA-300/3.5D SGZ—764/500
2）液压支架的
校核
（1）支架工作阻力校核
工作面顶板为Ⅱ级顶板，根据《放顶煤开采技术与放顶煤液压支架》一节说明，工作面阻力可按支撑顶煤和跨落带岩重计算，并乘以一个动压系数，见式2-1。P=K[La(rhLZ+∑r1ih1i L1Ki)cosa] 2－1
式中： K——动压系数，一般取1.5-2.0，此处取1.8；
La——支架宽度，1.5m/架；
r——放煤平均容重，1.45KN/m3；
h——放煤厚度，4.2m；
LZ——顶煤跨落步距，6.2m；
r1i——跨落带中第I层老顶分层容重，18 KN/m3；
h1i——跨落带中第I层老顶分层及附加岩层厚度，7m；
L1Ki——跨落带中第I层老顶分层的岩块长度，12m；
a——煤层倾角，16°。
带入数据得：
P =1.5×[1.5×(1.45×4×6.2+18×7×12)× cos16°]
=3351.90KN
根据ZZPF4800/17/33型放顶煤支架的特性表可知，工作阻力为4800KN 。经演算，工作面阻力P 不大于支架额定工作阻力的80%，符合控顶设计对支架工作阻力的要求。
3.4支架初撑力校核
对于老顶来压强烈的工作面，支架的初撑力应适当加大，约为额定工作面阻力的75%为宜。则
P0=75%×3351.90=2513.90（kN/架） 2－2
由液压支架技术特征表可知，所选支架初撑力为3958KN ，符合控顶设计对支架初撑力的要求。
（3）支架的结构参数校核
支架的结构参数，主要是取定支架的最大最小高度，一般确定支架高度按式2-3与式2-4计算。
H min =M min -S 2-a 2－3 H max =M max -S 1 2－4 式中： M min 、M max ——与煤层相应的最小最大采高，m ； H min 、H max ——支架的最小最大结构高度，m ；
S 2——掩护式支架的顶梁尾端最大下沉量其值为：S 2=d ×M max ×R 2 ； d ——顶板级别系数，取0.025；
R 2——支架后柱或掩护式支架的顶梁尾端到煤壁距离，m ；
S 1——前柱处的最小下沉量，即移架后还未形成循环下沉量以前前柱处顶板下沉量，其值为：S 1 = d ×M min ×R 1； R 1——前柱到煤壁的距离，m ；
A ——支架在前移时的可缩余量，本设计取0.05m ； 将有关的数据代入式2-3与式2-4得（由于工作面采用放顶煤开采，割煤高度为2.7m ，因此，M max 、 M min 均为2.7m ）： S 1 =0.025×2.7×1.972=0.133 m S 2=0.025×2.7×2.722=0.187 m H min =2.7-0.197-0.05=2.463 m H max =2.7-0.133=2.567 m
据上述可知，支架高度范围在M min 、M max 之间，可见支架的高度符合控顶设计的要求。
3.5采煤机的工作方式
采煤机主要技术特征见表2－5所示。 (1)工作方式
由于采区内煤层赋存稳定，倾角较缓，所以采用采煤机双向割煤，追机作业；前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤；在工作面端头斜切进刀，上行下行均割煤，往返一次进两刀；采煤机过后先移架后推移刮板输送机。两工序分别滞后采煤机后滚筒5～10m 和10～15m 。 (2) 进刀方式
采煤机采用割三角煤工作面端部斜切进刀方式，其进刀过程见图2－1所示。 进刀过程如下：
a. 当采煤机割至工作面端头时，其后的输送机槽已移近煤壁，采煤机机身处沿留有一段下部煤（见图2-1a ）；
b. 调换滚筒位置，前滚筒降下、后滚筒升起、并沿输送机弯曲段返向割入煤壁，直至输送机直线段为止。然后将输送机移直（见图2-1b）；
c. 再调换两个滚筒上、下位置，重新返回割煤至输送机机头处（见图2-1c）；
d. 将三角煤割掉，煤壁割直后，再次调换上、下滚筒，返程正常割煤（见图6-1d）。该采煤机适用条件为：
a. 顶板较为稳定；
b. 回风及运输顺槽有足够宽度，工作面刮板输送机的机头与机尾伸向顺槽内，能保证采煤机往返斜切时，其前滚筒能割透顺槽内侧煤壁。
优点：
a. 采煤机切入煤壁的阻力小；
b. 操作简单，容易实现。
缺点：
a. 工作面两端空顶距离长，控顶面积大，不利于顶板管理；
b. 采煤机往返斜切距离长，故辅助时间较长。
6.1.5 工作面端头支护
综放工作面和综采工作面端头支护方式基本上相同，主要有以下三种：
1）单体支柱加长梁组成迈步抬棚，与普采面的该方式端头支护相同。该方式适应性强，有利于排头液压支架的稳定，但支设麻烦，费工费时。
2）自移式端头支架。移动速度快，但对平巷条件实用性差。
3）用工作面液压支架支护端头，适应于煤层能够倾角较小的综采面，通常在机头（尾）处要滞后与工作面中间支架一个截深。
根据支架选型要求，本设计选用ZTF6500－19/32型端头支架，其主要技术特征
见表2—8所示。
3.6采煤工作面循环作业图表的编制
2.2.1组织循环作业并编制循环图表
（1）循环作业
工作面实行“四六”作业制，即三班采煤一班检修。采煤机双向割煤，追机作业；上行、下行均割煤，往返一次进两刀，由所选采煤机的技术特征表可知，采煤机
的截深为0.8m，所以最终确定本工作面采用双向割煤的多循环方式，每一循环进尺为0.8m。
（2）循环产量的确定
工作面原煤日产计算公式为：
V。= n×x×
d 2—5 A。=L×X×d×m×r×C。2—6 式中：L ----- 回采工作面长度，150m；
V。——工作面进度， m/a；
m ——煤层厚度， 6.9m；
r ——煤的容量， 1.30t/m3；
C。——回采工作面回产率，取0.80；
X ——每天循环进刀数，取6刀；
D ——截深， 0.8m；
把以上参数代入6-5，6-6两式得；
V。=330×6×0.8=1584 m/a；
A。=150×6×0.8×6.9×1.30×0.80 =5166.72t
正规循环作业图表
3.7劳动组织
(1）作业方式
由于每天进6刀，为了使采煤班的作业均衡，同时把机械设备检修作为一个班，这样作业方式可确定为三班采煤，一班准备的四六工作制（循环作业图表布局
图）。
(2）工序安排
综采面割煤、移架、推移输送机三个主要工序，按照不同工序有以下两种搭配方式，即及时支护方式和滞后支护方式。
①及时支护方式
采煤机割煤后，支架依次或者分组随机立即前移，支护顶板，输送机随移架移向煤壁，推移步距等于采煤机截深。这种支护方式，推移输送机后，在支架底座前端与输送机之间富裕一个截深的宽度，工作空间大，有利益行人运料和通风；若煤壁容易片帮时，可先于割煤进行移架，支护新暴露出来
的顶板。但这种支护方式增大了工作面控顶宽度，不利于控制顶板。
②滞后支护式
煤后输送机实现逐段移向煤壁，支架随输送机前移，二者移动步距相同。这种配合方式在底座前端和机械之间没有一个截深富裕量，比较适应周期压
大及直接顶稳定性好的顶板，但直接顶稳定性差的顶板适应性差。为了克服该缺点，在某些综采面支架装有护帮板，前筒筒割过后将护帮板伸开，护住直接顶，
随后推移输送机，移架。
由于本设计中煤层顶板属沙泥岩，属于中等稳定顶板，为防止假冒顶板事故发生，必须采用先移支架后移输送机的“及时支护”方式。
3.8回采工艺
（1）放煤步距
放煤步距的大小与顶煤的厚度有关：顶煤厚度较小时，通常以一采一放较为合理；顶煤厚度较大时，则放煤步距应适当增大，可采用两采一放或三采一放。结合该煤层顶板的冒落和运动特点，本矿井放煤步距选用两采一放。在本设计中综放面每班进2刀放一次是能够实现的。
因此，回采工作面作业过程如下：
割煤→移架→推前溜→拉后溜→割煤→移架→推前溜→放煤→拉后溜
（2）采放比
该煤层割煤高度为2.7m，则采放比为：2.7：（6.9－2.7）=1：1.5
（3）放煤方式
根据我国综放面的普遍放煤方式，本矿采用多轮顺序低位放煤。
（4）工艺要求
割煤：割煤方式为双向割煤，端头自开缺口斜切进刀，螺旋滚筒自动装煤，斜切进刀长度不小于30m，截深0.8m。割煤时煤机速度要适宜，且必须保证
内蒙古科技大学 采矿学课程设计说明书 题目：斜沟煤矿8号煤层13采区设计学生姓名：史晨飞 学号：1179202105 专业：采矿工程 班级：采矿2011-4班 指导教师：郭灵飞
目录 第一章矿井概况 (1) 1.1矿井地形、地貌、地物及其对开采的影响 (1) 1.1.1 矿井地形 (1) 1.1.2 矿井地貌 (1) 1.1.3 矿井地物 (1) 1.1.4 矿井水系 (1) 1.1.5 气象及地震 (2) 1.2矿井开拓方式及主要井巷的布置形式 (2) 1.3矿井通风方法、主扇工作方式及通风系统情况 (3) 1.4矿井提升运输系统及主要设备配备情况 (4) 1.5矿井工作制度 (4) 第二章开采技术条件 (5) 2.1采区的位置及与相邻采区的关系 (5) 2.2构造形态 (5) 2.2.1区域地层与地质构造 (5) 2.3煤层厚度、倾角、稳定性、结构 (6) 2.4顶底板岩石的物理力学性质、稳定性及坚固性 (7) 2.5其它开采条件 (7) 2.5.1瓦斯含量 (7) 2.5.2自燃发火性 (7) 2.5.3煤尘 (7) 2.5.4水文地质条件 (8) 第三章采煤方法的选择 (9) 3.1采煤方法的选择原则 (9) 3.2采煤方法的技术与经济分析 (9) 第四章采区巷道布置 (13) 4.1采区主要参数的确定 (13) 4.2采准巷道布置 (13) 4.3采区主要设备配备情况 (16) 4.5采区生产系统 (17) 4.6绘制采区巷道布置图 (17) 第五章回采工艺设计 (18) 5.1回采工作面参数选择 (18)
5.1.1工作面长度 (18) 5.1.3作面产量 (19) 5.1.5作面回采率 (21) 5.1.6作业面煤柱尺寸 (21) 5.2回采巷道布置 (21) 5.2.1回采巷道布置方式 (21) 5.2.2断面形状及断面积 (22) 5.2.3支护方式 (22) 5.2.4巷道断面图 (22) 5.3回采工作面设备选择 (24) 5.4回采工作面回采工艺过程 (30) 5.4.1回采工作面的作业形式 (30) 5.4.2回采工作面劳动组织形式 (30) 5.4.3工作面循环方式、昼夜循环数、循环进度 (30) 5.4.4回采工作面工艺 (31) 5.4.5绘制回采工作面布置图 (31) 5.4.6绘制回采工作面循环作业图表 (31) 第六章安全 (34) 6.1.1顶板事故的预防措施 (34) 6.1.2防尘降尘措施 (34) 6.1.3防灭火措施 (35) 6.1.4防治水措施 (36) 6.1.5预防瓦斯煤尘爆炸措施 (37) 6.2安全操作规程 (38) 6.2.1液压支架工操作规程 (38) 6.2.2掘进机司机操作规程 (39) 6.2.3采煤机司机操作规程 (39) 参考文献 (41)
采矿学课程设计 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
采矿工程系 《煤矿开采学》课程设计说明书 课程名称：煤矿开采学 姓名： 学号： 班级： 指导教师： .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)
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
采矿课程设计大纲 前言 采矿课程设计是采矿工程专业实践教学环节的重要一环。它是学生学过《井巷工程》、《采矿学》、《矿井通风安全》等课程，以及通过生产实习之后进行的。其目的是巩固和扩大所学理论知识并使之系统化，培养学生运用所学理论知识解决实际问题的能力，提高学生计算、绘图、查阅资料的基本技能，为毕业设计奠定基础。 采矿课程设计属教学性设计，题目由指导教师拟定。学生应根据题目按照本大纲的要求，在教师指导下，在规定的时间内认真独立地完成计算、绘图、编写说明书等全部工作。 设计中要认真贯彻《煤炭工业技术政策》、《煤矿安全规程》、《煤炭工业矿井设计规范》以及国家制定的其它有关煤炭工业的方针政策。设计力争作到分析论证清楚、论据确凿，并积极采用切实可行的先进技术，力争使自己的设计成果达到较高水平。 课程设计分析论证思路可参看后面的毕业设计指导书相关章节内容。采矿课程设计说明书的撰写、图纸绘制格式及标准，可参看对毕业设计的有关要求并适当从简。 第一章井田地质特征、矿井储量及生产能力 第一节井田地质特征 煤层埋藏条件：煤层层数、倾角、厚度、层间距。煤的容重、硬度、煤层结构。顶底板岩性、表土厚度及性质、风化带深度。 井田内的主要地质构造：断层性质和要素、褶曲分布形态。 矿井涌水量：最大涌水量、正常涌水量。矿井相对瓦斯量。煤尘爆炸性、煤的自燃性。 表1 煤层及顶底岩性特征
第二节 井田范围及储量 井田范围：沿走向长度、沿倾斜长度、井田内煤层面积及井田面积。 矿井工业储量：勘探(精查)地质报告提供的“能利用储量”中的A 、B 、C 三级储量。 矿井设计储量：矿井工业储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、构筑物需要留设的保护煤柱等永久性煤柱损失后的储量。 矿井设计可采储量：矿井设计储量减去工业场地保护煤柱、矿井井下主要巷道及上、下山保护煤柱煤量后乘以采区采出率的储量。 表2 矿井可采储量计算 第三节 矿井生产能力及服务年限 矿井工作制度：全矿年工作日数，日工作班数，每日净提升时数。 矿井生产能力及服务年限：根据可采储量和 关系式，分析确定矿井生产能力和服务年限。 第二章 井田开拓 第一节 井田内划分 工作面总线长计算，保证年产量的工作面长度和个数。区段斜长计算和区段数目的确定。 井田划分为阶段(或盘区)，确定阶段斜长、阶段数目，或盘区上山或下山斜长。确定水平数目、位置和高度，计算水平服务年限。 阶段内的布置方式及参数：采区、分段和分带。 第二节 开拓方案的选定 根据煤层赋存条件、开采技术水平，分析选择进入地下的方式，以及相应的井底车场型 K Z T A K =?
目录 第一章矿区概述及井田地质特征 (2) 第一节矿区概述 (2) 第二节井田地质特征 (3) 第三节煤层特征 (6) 第二章井田境界和储量.................................. 错误！未定义书签。 第一节井田境界............................................ 错误！未定义书签。 第二节矿井工业储量 (10) 第三节矿井可采储量 (11) 第三章矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 (14) 第一节矿井工作制度 (14) 第二节矿井设计生产能力及服务年限 (14) 第四章井田开拓 (15)
第一章 矿区概述及井田地质特征 第一节 1.1矿区概述 1.1.1井田位置、范围和交通位置 004煤矿位于山东枣庄市腾南煤田中部，地 岗头 大坞 休城矿 北徐楼矿 望冢 赵坡矿 武所屯矿 留庄矿 王晁矿 庄里矿 级索矿泉上矿 曹庄矿鲍沟 郭庄矿 西岗柴里矿 蔡园矿 蒋庄矿 官柴专线 崔庄矿 岱庄矿 田陈矿 欢城姜屯 滕州市 留庄 姚桥矿 徐庄矿 高庄矿付村矿三河口矿 微山县 郝寨孔庄矿 沛县 薛城区 欢城煤矿 图 例 张汪 官桥 去枣庄 京沪 铁路10 4国 道北 七五矿 欢城矿 微山二号井 大屯 煤电公司京 杭 运 河 384437520523125 389562520523125 389562520486875 384437520486875 级索 河 荆 图1-1 矿井交通位置图
1.1.2地形地貌 井田内地形为—自东向西南缓慢下降的滨湖冲积平原，地面标高+39—+43m。 1.1.3河流及水系 由于靠近南四湖，几乎承受鲁西南地表主要水系的来水，历史上多次泛滥成灾，如1957年遭遇百年特大洪水，导致郭河决堤和湖水泛滥，湖水水位由常年的+33m上涨到+37.01m。但本井田未受洪水淹没。 1.1.4矿区气象地震 本区属季风型大陆气候，历年平均气温13.5°C，最高气温+40.9°C，最低气温-21.8°C。最大冻土深度0.28m，年平均降雨量804.3mm。全年主导风向为东南风，最大风速可达20m/s。 根据山东省地震局（77）鲁震发第83号文“关于腾南矿区地震基本烈度鉴定意见”，本区地震烈度为七度。 1.2井田地质特征 1.2.1井田地形以及井田的勘探程度 腾南煤田发现于1957年底，1959年12月提出《山东省腾南煤田综合普查报告》。1968年10月提出《山东省腾南煤田综合详查报告》。1981年11月提交《腾南煤田(北区)详查地质报告》。1986年9月提出《腾南煤田许厂井田精查地质报告》，报经全国储委审查批准 1.2.2井田煤系地层概述 井田内地层包括：第四系、上侏罗统蒙阴组，上二迭统上石盒子组，下二迭统下石盒子组及山西组，上石炭统太原组，中石炭统本溪组，中奥陶统及下奥陶统。地层特征自上而下分述如下： 1、第四系（Q） 厚122.34~282.74m，平均196.77m，主要由粘土、砂质粘土、粘土质砂、砂及砂砾层组成，属河、湖泊相沉积。 2、上侏罗统蒙阴组（J3m） 井田内最大残厚为225.20m，大部分地区剥蚀殆尽，只在井田南部，小屯向斜的轴部少有残留。主要由砖红色粘土质细粒及中粒砂岩组成，铁、泥质胶结，结构较松散，底部常有一层不稳定的细砾岩。 3、上二迭统上石盒子组（P12） 井田内最大残厚为286.00m，主要保存于孙氏店支2断层以西，小屯向斜的轴部。本组主要由灰绿色砂岩及灰绿、紫红等杂色粘土岩组成。 4、下二迭统下盒子组（P21） 厚31.05~69.80m，平均48.69m，主要由黄绿、灰、紫等杂色粘土岩、粉砂岩、灰绿色砂岩组成，属温湿、干热条件下的河流、湖泊相沉积。 5、下二迭统下山西组（P11） 厚59.90~99.35m，平均83.67m，主要由浅灰、灰白及灰绿色砂岩，深灰、灰黑色粉砂岩、粘土岩及煤层组成，组内岩性变化较大，但以砂岩为主，砂岩比率高，以过渡相沉积为主。 、3号），以3号煤层为主要可采煤层，厚度大，埋藏浅，储量丰本组共含煤3层（2、3 上
采矿学课程设计
目录 第一章前言 第二章采区储量与生产能力 第一节采区储量 第二节生产能力与服务年限 第三章开拓方式简介 第一节井筒 第二节大巷 第四章采区准备方式 第一节上山布置与断面 第二节采区车场与硐室 第五章采煤方法 第一节采煤系统和回采巷道布置 第二节采煤工艺 (含工作面循环作业图表) 第三节采煤工作面设备选型 第六章总结与分析
第一章前言 一、设计的目的 1、应用《采矿学》所学的知识，通过课程设计巩固和扩大所学理论知识并使之系统化。 2、培养运用所学理论知识解决实际问题的能力，提高计算、绘图、查阅资料的基本技能。 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奠定基础。 二、矿井开采条件 1、二 1 煤层 二 1 煤层位于组下部，矿区围标高为-600～+300m，埋深约179～1080m。上 距砂锅窑砂岩一般为65.02m，下距L 9 石灰岩7.24m左右。煤层厚度变化较大，厚0～16.26m，平均5.74m，为薄～特厚煤层。 二 1 煤层结构较简单，含1层夹矸，夹矸厚分别为0.14～0.05m，岩性为炭质泥岩。 二 1 煤层顶底板特征： 1）顶板：二 1 煤层直接顶板以砂质泥岩为主，厚0～7.35m，平均1.93m，抗压强度58.5Mpa；老顶大占砂岩，以中粒砂岩为主，厚 1.03～28.52m，平均14.82m，抗压强度44.6～103.5Mpa、抗拉强度4.83～5.23Mpa。二1煤层顶板受滑动构造影响较大，顶板不稳定，不易管理。 2）底板：二1煤层直接底板为砂质泥岩或条带状细砂岩，平均厚7.42m；局部直接底板为粉细砂岩、炭质泥岩及泥岩，采煤过程中，泥岩易遇水膨胀发生地鼓现象。 大部分直接顶板为砂质泥岩，间接顶板为大占砂岩，以中粒砂岩为主，有时可成为直接顶板，厚1.03～28.52m，平均14.82m。大部分直接底板为砂质泥 岩或条带状细粒岩，平均7.24m；间接底板为组L 7～8 石灰岩。 2、煤质 （1）、物理性质 二 1煤层物理性质：二 1 煤层以粉煤为主，为黑～灰黑色，玻璃光泽，粉状、 鳞片状产出，强度很低，手捻即成为煤粉，易污手。煤层中下部常有碎粒或块状
采矿学 课程设计说明书 设计题目: 助学院校: 自考助学专业: 姓名: 自考助学学号: 成绩: 指导教师签名: 河南理工大学成人高等教育 2O 年月日
前言 采矿课程设计是采矿工程专业教学环节的重要一环。它是学生学过《井巷工程》、《采矿学》、《矿井通风安全》等课程，以及通过生产实习之后进行的。其目的是巩固和扩大所学理论知识并使之系统化，培养学生运用所学理论知识解决实际问题的能力，提高学生计算、绘图、查阅资料的基本技能，为毕业设计奠定基础。 采矿课程设计是属于教学性设计，设计题目由指导教师拟定。学生应根据设计题目按照本大纲的要求，在规定的时间内认真、独立地完成计算、绘图、编写说明书等全部工作。 设计中要认真贯彻《煤炭工业技术政策》、《煤矿安全规程》、《煤炭工业矿井设计规范》以及国家制定的其它有关煤炭工业的方针政策。设计力争作到分析论证清楚、论据确凿，并积极采用切实可行的先进技术，力争使自己的设计成果达到较高水平。
目录 1 井田地质特征、矿井储量及设计生产能力 (1) 1.1 井田地质特征 (1) 1.1.1地层 (1) 1.1.2 构造 (2) 1.2 井田范围及储量 (3) 1.2.1 井田境界 (3) 1.2.2 井田储量 (4) 1.2.3 矿井的工业储量 (4) 1.2.4 矿井设计储量 (5) 1.2.5 矿井设计可采储量 (6) 1.3 矿井年储量及服务年限 (8) 1.3.1矿井工业制度 (8) 1.3.2矿井服务年限 (8) 2 井田开拓 (9) 2.1 井田内划分 (9) 2.2 开拓方案的选定 (9) 2.3方案经济比较 (10) 确定方案 (13) 3 采煤方法 (15) 3.1 选择确定采煤方法 (15) 3.2 采区巷道布置 (15) 3.2.1采区主要参数的确定 (15) 3.2.2煤柱尺寸 (15) 3.2.3采区上下山的布置 (16) 3.2.4回采巷道的布置 (16) 3.2.5联络巷的布置 (16) 3.2.6采区车场形式的选择 (16) 3.2.7采区硐室 (18) 3.2.8采区千吨掘进率、采区掘进出煤率及采区回采率 (18) 3.3 回采工艺 (19) 3.1.1综采工作面的主要设备 (20) 3.2.2工作面循环方式和循环作业图表的编制 (21) 参考文献 (24)
《采矿学》（Mining Science）课程教学大纲 88学时 5.5学分 一、课程的性质、目的及任务 《采矿学》课程是采矿工程专业的专业主干必修课，主要讲授现代矿井的采煤方法、准备方式、开拓方式、矿井开采设计的基本原理和主要方法。通过本课程学习，使采矿工程专业的学生对采矿原理、煤矿井下生产系统、环节和开采技术有比较全面和系统的了解，使学生掌握现代煤矿地下开采的基本知识、方法和技术，培养学生从事矿井采掘施工、组织生产的能力，及采煤工艺、采区（盘区或带区）及矿井开采设计的能力，并为今后深入研究开采问题打下理论基础。 二、适用专业 采矿工程专业。 三、先修课程 煤矿地质学、矿山压力及岩层控制。 四、课程的基本要求 1．掌握不同采煤工艺方式的装备、装备配套原则、工艺过程、工艺技术管理及参数确定方法、适用条件、选择采煤工艺方式的依据；掌握选择采煤方法的原则，了解采煤方法的发展趋势。 2．掌握单一长壁采煤法回采巷道布置的基本理论和方法；厚煤层大采高采煤法的特点及适用条件。 3．掌握厚煤层倾斜分层长壁采煤法巷道布置和工艺过程。 4．掌握放顶煤采煤法的基本理论、巷道布置、技术参数、工艺过程和适用条件。 5．掌握急（倾）斜煤层开采的基本理论、不同采煤方法的巷道布置、技术参数、工艺过程及适用条件。 6．掌握准备方式的类型和适用条件。 7．掌握准备巷道布置的基本理论；采区（盘区或带区）设计及技术参数确定方法；了解准备方式的改革及发展趋势。 8．掌握采区（盘区或带区）车场的型式、设计方法和轨道线路设计的基本知识。 9．了解煤田划分井田的方法；掌握矿井储量的分类及计算方法、矿井设计生产能力确定的原则、井田开拓方式分类和井田开拓解决的主要问题及依据。 10．掌握立井、斜井、平硐及综合开拓方式的特点及适用条件。
河南理工大学自考助学 采矿工程专业 采矿学课程设计大纲河南理工大学 成人教育学院 2014年6月
河南理工大学成人高等教育学院自学考试 采矿工程专业(本科)采矿课程设计大纲 0 前言 采矿课程设计是采矿工程专业教学环节的重要一环。它是学生学过《井巷工程》、《采矿学》、《矿井通风安全》等课程，以及通过生产实习之后进行的。其目的是巩固和扩大所学理论知识并使之系统化，培养学生运用所学理论知识解决实际问题的能力，提高学生计算、绘图、查阅资料的基本技能，为毕业设计奠定基础。 采矿课程设计是属于教学性设计，设计题目由指导教师拟定。学生应根据设计题目按照本大纲的要求，在规定的时间内认真、独立地完成计算、绘图、编写说明书等全部工作。 设计中要认真贯彻《煤炭工业技术政策》、《煤矿安全规程》、《煤炭工业矿井设计规范》以及国家制定的其它有关煤炭工业的方针政策。设计力争作到分析论证清楚、论据确凿，并积极采用切实可行的先进技术，力争使自己的设计成果达到较高水平。 1 井田地质特征、矿井储量及设计生产能力 1.1 井田地质特征 煤层埋藏条件：煤层层数、倾角、厚度、层间距。煤的容重、硬度、煤层结构。顶底板岩性、表土厚度及性质、风化带深度。 井田内的主要地质构造：断层性质和要素、褶曲分布形态。 矿井涌水量：最大涌水量、正常涌水量。矿井相对瓦斯涌出量。煤尘爆炸性、煤的自燃性。 表1-1 煤层及顶底岩性特征 1.2 井田范围及储量 井田范围：沿走向长度、沿倾斜长度、井田内煤层面积。 矿井工业储量：勘探(精查)地质报告提供的“能利用储量”中的A、B、C三级储量。
矿井设计储量：矿井工业储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、构筑物需要留设的保护煤柱等永久性煤柱损失后的储量。 矿井设计可采储量：矿井设计储量减去工业场地保护煤柱，矿井井下主要巷道及上、下山保护煤柱煤量后乘以采区回采率的储量。 表1-2 矿井可采储量计算 1.3 矿井设计生产能力及服务年限 矿井工作制度：全矿年工作日数，日工作班数，每日净提升时数。 矿井设计生产能力及服务年限：根据可采储量和K A Z T K ?=关系式，分析确定矿井设计生产能力和服务年限。 2 井田开拓 2.1 井田内划分 工作面总线长计算，保证年产量的工作面长度和个数。区段斜长计算和区段数目的确定。 井田划分为阶段(或盘区)，确定阶段斜长、阶段数目，或盘区上山或下山斜长。 确定水平数目、位置和高度，计算水平服务年限。 阶段内的布置方式及参数：采区、分段和分带。 2.2 开拓方案的选定 根据煤层赋存条件、开采技术水平，分析选择进入地下的方式，以及相应的井底车场型式。 根据上述所提出的水平数目、阶段内布置，井筒型式等，提出2～3个技术上可行的开拓方案(说明书附各开拓方案插图，图中标明井筒位置、深度、开拓巷道、通风系统等)，经过技术分析比较，选择技术上最优和安全性最好的方案。
采矿学课程设计说 明书
1 矿井概况 1.1矿井地形、地貌、地物及其对开采的影响 斜沟井田位于山西省兴县县城以北50km处岚漪河两侧。行政区划隶属于兴县魏家滩镇, 局部位于保德县南河沟镇, 项目业主为山西西山晋兴能源有限责任公司。其地理坐标为: 东经111°05′30″～111°08′33″, 北纬38°32′40″～38°44′39″。 井田属吕梁山脉的西北端, 山河交错, 沟壑纵横, 山川层叠, 侵蚀冲刷剧烈, 地势总体为南北高、中部低, 最高点位于井田东南角寨则卯村西, 海拔高程+1254.0m; 最低点位于井田中东部的岚漪河谷地, 海拔高程+924.0m, 最大相对高差330.0m, 区内大面积为第三、四系松散层所覆盖。 岢瓦铁路和县级公路从井田中部沿岚漪河经过, 岢瓦铁路当前已基本建成, 铁路装车站设在石吉塔沟口西侧附近的河滩地。从节省投资, 减少运营费用的角度出发, 井口及工业场地选择应尽量靠近铁路装车站。岚漪河上游有一座设计蓄水能力2400万m3的天古崖水库。为文革期间所建, 当前坝体已出现渗漏, 水利部门定性为危库, 矿井井口及工业场地选择需注意这一因素的影响。 1.2矿井开拓方式及主要井巷的布置形式 矿井工业场地及井口布置在井田中部岢瓦铁路南侧的石吉塔沟内及沟口附近。采用沟内外结合布置方式, 场地标高+940.0～+992.0m。
根据工业场地附近煤层埋藏较浅的特点, 井田采用斜井开拓方式。矿井初期形成五条井筒, 其中一、二号主斜井布置在石吉塔沟内400m 处的坡地上, 井口标高+980.0m, 其中一号主斜井的方式掘至8号煤层+660m标高, 一号主斜井倾角15°, 斜长1236m, 铺设带式输送机, 经过煤仓与11采区带式输送机上山及8号煤带式输送机大巷相接。二号主斜井掘进至13号煤层+585m标高, 经过煤仓与21采区带式输送机上山及13号煤带式输送机大巷相接, 二号主斜井倾角17°, 斜长1351m, 铺设胶带输送机。副斜井井口及辅助生产系统布置在石吉塔沟沟口东侧, 岢瓦铁路南侧的河滩地上, 井口标高+945.0m, 以斜井的方式掘进至8号煤层+763m标高, 副斜井倾角5.5°, 斜长 m, 利用无轨胶轮车担负辅助运输。矿井采用分区式通风系统, 一号回风斜井布置在石吉塔沟深部主斜井南侧550m附近坡地上, 倾角25°, 斜长653m。在其东侧约150m处的台阶上布置有一号回风立井。井口标高+1010m, 垂深365m。 全井田划分为两个水平上下山开采, 一水平标高确定为+700m, 二水平标高确定为+640m。设计采用分煤组布置大巷方式。上组煤开拓大巷沿井田中央南北向布置在8号煤层+700m标高处, 采用采区上下山开采, 为便于实现无轨胶轮车辅助运输, 上下山均伪斜布置, 伪斜后, 上下山倾角5-6度。4、5、6号煤层各区段巷道经过石门与位于8号煤层中的上下山联系。下组煤大巷沿井田中央南北向在13号煤层+640m标高处布置一组大巷, 采用采区上下山开采, 10号、12号煤经过区段石门与位于
《采矿学》课程设计大纲 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 设计题目一、二一般条件：某矿第一开采水平上山阶段某采（带）区自下而上开采Kl和K2煤层，煤层厚度、层间距及顶底板岩性如下表所示。该采（带）区走向长度3000m，倾斜长度1100m，采（带）区各煤层埋藏平稳，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K2煤层底板下方25m处的稳定岩层中，为满足该采（带）区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。 设计题目一、二煤层倾角条件：题目一：设计题目的煤层平均倾角为8°；题目二：设计题目的煤层平均倾角为16°。 设计采（带）区煤层及顶底板情况 设计题目三、四一般条件：某矿第一开采水平上山阶段某采（带）区开采K1煤层，
煤层平均厚度3.5m，顶底板岩性如下表所示。该采（带）区走向长度2500m，倾斜长度980m，采（带）区各煤层埋藏平稳，地质构造简单，无断层，K1煤层属简单结构煤层，硬度系数f=0.3，该采（带）区K1煤层具备突出危险性，瓦斯含量为12m3/t。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。 设计题目三、四煤层倾角条件：设计题目三的煤层平均倾角为12°；设计题目四的煤层平均倾角为20°。 设计采（带）区煤层及顶底板情况 三、课程设计容 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》所学的知识，每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。本课程设计要对设计方案进行技术分析与经济比较。 五、设计说明书容 第一章采（带）区巷道布置 第一节采区或带区储量与服务年限
《采矿学》课程设计说明书 学院： 班级： 设计者： 学号： 指导教师： 设计日期：
目录 序论.................................................................................................................... - 1 - 1 采区巷道布置................................................................................................ - 3 - 1.1 采区储量与服务年限 .......................................................................... - 3 - 1.1.1 采区生产能力的选定 ................................................................. - 3 - 1.1.2 计算采区的工业储量、设计可采储量 ..................................... - 3 - 1.1.3 计算采区服务年限 ..................................................................... - 4 - 1.1.4 验算采区采出率 ......................................................................... - 5 - 1.2 采区内的再划分 .................................................................................. - 6 - 1.2.1 确定采煤工作面长度 ................................................................. - 6 - 1.2.2 确定采区内的区段数目 ............................................................. - 7 - 1.2.3 确定工作面生产能力 ................................................................. - 7 - 1.2.4 确定采区同采工作面数目及接替顺序 ..................................... - 8 - 1.3 确定采区内准备巷道布置和生产系统 .............................................. - 8 - 1.3.1 完善采区所需的开拓巷道 ......................................................... - 8 - 1.3.2 确定巷道布置系统 ..................................................................... - 9 - 1.3.3 确定工作面回采巷道布置方式 ............................................... - 12 - 1.3.4 确定通风系统 ........................................................................... - 12 - 1.3.5 采区上、下部车场选型 ........................................................... - 13 -
采准方案设计《采矿学》课程设计指导书 采矿工程教研室 2009年6月
1 指导思想 课程设计是采矿专业学生一项实践性的教学环节，是在“煤矿开采学”、“井巷工程”、“矿山地质”、“工业技术经济学”等课程的理论教学基础上，通过采准方案设计将所学的理论知识，尤其是将矿井设计原理、设计程序和设计方法等知识点融会贯通于实践的综合性的学习过程，为学生进行本科毕业设计以及毕业后从事矿井设计、矿井建设和生产工作打下一定的基础。 2 目的 通过采准方案设计要达到下列目的： （1）系统地运用所学的理论知识。 （2）掌握矿井采准方案设计的步骤和方法。 （3）熟练掌握方案比较法在采准设计中的应用（重点）。 （4）提高和培养学生分析问题、解决问题的能力。 （5）提高和培养学生文字编写、计算和应用CAD绘图的能力。 3 设计任务 （1）编写采准方案设计说明书一份（40~50页左右，每页不少于400字）。 （2）设计图纸部分： 采准平面布置图、剖面图（平面图1：2000剖面图1：1000） 回采工作面布置图。 4 设计题目及要求 1）设计题目 XX矿井采准设计。 2）设计内容章节目录 参见附录一：“《采矿学》课程设计内容章节目录”。 3）设计原始条件 （1）地质条件 可采煤层n层，矿井东西长为A m，南北宽约为B m，面积为C m2。井田内的可采煤层为5煤、7煤、9煤、12煤，层间距分别为X m、Y m、Z m，其中主采为7煤，该煤
层赋存稳定，平均厚度3.3～5.0 m。倾角平均为3～25o，为缓斜厚煤层。 井田内工业储量24.5×109～50×109 t。井田深部以各煤层的-1000 m～-1500 m底板等高线为界；浅部以各煤层冲击层放水煤柱线为界。 （2）开采技术条件 矿井平均涌水量为120～230m3/h，相对瓦斯涌出量0.12～5 m3/t，属于低瓦斯矿井，煤层没有（或有）爆炸危险性，没有（或有）自然发火现象。 示例：参见附件二《祈东矿地质资料及平面图》 4）分组情况 本次设计共129人，每6人为一小组，一组共用一个设计原始条件，从上述地质条件中选取具体的矿井原始条件如表1所示。 表1 各组设计的原始条件 1 1 7.0 180 18.0 100 0.10 没有 2 2 20 4.5 150 24.5 120 0.12 有 3 3 70、12 16.0 200 30.0 125 0.15 有 4 1 20.0 200 20.0 160 0.50 没有 5 2 12 3.0 300 25.0 140 1.20 有 6 3 13、15 16.0 330 35.0 145 1.90 没有 7 1 16.0 270 18.0 146 0.38 有 8 2 10 20.0 290 26.0 120 3.00 有 9 3 15、12 6.0 300 37.0 125 4.00 有 10 1 15.0 190 20.0 130 5.00 没有 11 2 15 4.5 200 32.0 140 4.50 没有 12 3 10、12 20.0 280 35.0 145 3.20 有 13 1 17.0 400 19.0 146 0.80 有 14 2 80 14.5 360 24.5 200 0.70 有 15 3 10、12 16.0 350 32.0 180 0.90 有 16 1 8.0 200 22.0 230 1.20 有 17 2 50 22.0 240 28.0 190 1.30 没有 18 3 15、20 6.0 280 48.0 100 0.30 有 备注：各组的原始条件可根据自己具体情况进行微调，但不能与其他组雷同。 3）设计要求 （1）编写课程设计说明书 矿井采准方案设计说明书一份，50页左右，每页不少于400字。
第一章采区地质特征 1.1 采区概况 1.1.1、采区位置 1、采区位置、范围、煤层的赋存情况：采区位于井田东部地理坐标：东经110°10' 10.00"—110°11' 00.00"，北纬30°10'00.00"—40°10'00.00" 本采区位于第一水平，采区上部边界为1号煤层露头线，下部边界为+1000m采区运输大巷水平，东部以东二采区边界线为界。 本采区位于第一水平，采区上部边界为1号煤层露头线，下部边界为+1000m采区运输大巷水平，采区运输大巷位于3号煤层中，采区倾斜长度为500m，走向长度为3000m。 本采区含煤层有1、3层，对1、3煤层的特征叙述如下： 1号煤层：位于上部,1号煤层为中厚煤层，煤层厚度变化不大，比较稳定，局部有突然增厚或变薄现象属于可采煤层，中部厚度较大，向东及向西厚度逐渐变小，无夹石，顶底板为砂岩和砂质页岩，顶板中等稳定。煤层厚度平均为3.5ｍ。煤层结构简单，煤的容重为 1.40t/m3。煤层平均倾角为15° 3号煤层：位于下部，3号煤层厚煤层，属于可采煤层，无夹石，顶底板为砂岩和砂质页岩，顶板中等稳定。且属于较稳定煤层。煤厚平均为4.0ｍ。煤层结构简单。煤的容重为1.50t/m3。煤层平均倾角为15°
距1号煤层20m左右，煤层厚度有一定变化，1、3号煤层的层间距离较小平均为25m 1.1.2、与地面关系 采区上部边界为1号煤层露头线，采区东部有村庄，目前村庄尚未搬迁，西邻河流，由于地面有交通线路，所以要留设道路保护煤柱，按照当地地质资料，煤层埋藏深度由上到下逐渐增加，平均按 100m,150m,200m,250m 的埋藏深度计算，在道路两旁各留10m后以60°的垮落角计算保护煤柱宽度。 1.1.3、采区内煤系产状 煤层平均倾角为15o，根据地面钻孔揭露地质资料分析,该采区煤层厚度分别为3.5m和4.0m 1.2 地质特征及煤层情况 1.2.1、采区地质构造 本采区内地质结构单一没有或者很少断层。 1.2.2、煤层情况 （1）煤质 1号和3号煤层为黑色、线理状结构，块状构造，金属光泽，属光亮型、半光亮型煤。均为低硫分煤；且都为低中灰分，发热量大的优质煤，是工业、民用、动力燃料和良好的化工原料。 （2）瓦斯 瓦斯涌出量较少，属低瓦斯矿井。
1 矿井概况 1.1矿井地形、地貌、地物及其对开采的影响 斜沟井田位于XX省兴县县城以北50km处岚漪河两侧。行政区划隶属于兴县魏家滩镇，局部位于保德县南河沟镇，项目业主为XX西山晋兴能源XX公司。其地理坐标为：东经111°05′30″～111°08′33″，北纬38°32′40″～38°44′39″。 井田属吕梁山脉的西北端，山河交错，沟壑纵横，山川层叠，侵蚀冲刷剧烈，地势总体为南北高、中部低，最高点位于井田东南角寨则卯村西，海拔高程+1254.0m；最低点位于井田中东部的岚漪河谷地，海拔高程+924.0m，最大相对高差330.0m，区内大面积为第三、四系松散层所覆盖。 岢瓦铁路和县级公路从井田中部沿岚漪河通过，岢瓦铁路目前已基本建成，铁路装车站设在石吉塔沟口西侧附近的河滩地。从节省投资，减少运营费用的角度出发，井口及工业场地选择应尽量靠近铁路装车站。岚漪河上游有一座设计蓄水能力2400万m3的天古崖水库。为文革期间所建，目前坝体已出现渗漏，水利部门定性为危库，矿井井口及工业场地选择需注意这一因素的影响。 1.2矿井开拓方式及主要井巷的布置形式 矿井工业场地及井口布置在井田中部岢瓦铁路南侧的石吉塔沟内及沟口附近。采用沟内外结合布置方式，场地标高+940.0～+992.0m。 根据工业场地附近煤层埋藏较浅的特点，井田采用斜井开拓方式。矿井初期形成五条井筒，其中一、二号主斜井布置在石吉塔沟内400m处的坡地上，井口标高+980.0m，其中一号主斜井的方式掘至8号煤层+660m标高，一号主斜井倾角15°，斜长1236m，铺设带式输送机，通过煤仓与11采区带式输送机上山及8号煤带式输送机大巷相接。二号主斜井掘进至13号煤层+585m标高，通过煤仓与21采区带式输送机上山及13号煤带式输送机大巷相接，二号主斜井倾角17°，斜长1351m，铺设胶带输送机。副斜井井口及辅助生产系统布置在石吉塔沟沟口东侧，岢瓦铁路南侧的河滩地上，井口标高+945.0m，以斜井的方式掘进至8号煤层+763m标高，副斜井倾角5.5°，斜长2011m，利用无轨胶轮车担负辅助运输。矿井采用分区式通风系统，一号回风斜井布置在石吉塔沟深部主
《采矿学》课程教学大纲 课程中文名称：采矿学 课程英文名称：Mining Science 课程编号：适用专业：采矿工程 学时数：82（其中实验学时6）学分数：4.5 一、课程的性质和目的 《采矿学》是研究采矿技术的综合性技术科学，是采矿工程专业的首要主干课程，是本专业的必修课。 本课程系统阐述了现代化矿井的采煤方法、准备方式及采区设计，开拓方式及矿井开采设计的基本原理和方法；其他开采方法以及露天开采。 通过本课程的学习，使学生掌握采煤（地下及露天）技术，采场及巷道控制的基本理论和方法。其基本要求为：掌握采煤方法、采煤工艺和回采巷道布置的基本理论和方法；掌握准备方式与采区设计的基本理论及主要方法；掌握矿井开拓及矿井开采设计的基本理论和主要方法；了解露天开采的基本理论和主要方法；了解采矿技术的最新研究成果及发展方向，为学生今后从事采矿工程设计、生产技术管理及科学研究奠定基础。 二、课程教学内容 本课程主要讲述煤矿开采的基本概念、开采理论、开采方法与技术。包括采煤方法；准备方式及采区设计；井田开拓及矿井开采设计；矿井其他开采方法以及露天开采。采煤方法、准备方式与井田开拓是本课程的重点；建立井下开拓、开采系统的空间概念是本课程的难点。 以下分章阐述: 页脚内容1
绪论、第一章煤矿开采的基本概念（2学时） 了解煤炭工业在国民经济重点重要地位，初步了解煤矿开采的历史、现状，了解《采矿学》的特点、性质、目的及任务。 掌握煤田开发、矿井巷道名称、井田内的划分以及矿井生产的基本概念。 第一篇采煤方法 第二章采煤方法的基本概念和分类（1学时） 理解采煤方法的基本概念，熟悉采煤方法的分类及应用概况。 第三章单一走向长壁采煤法采煤工艺（6学时） 掌握爆破采煤工艺、普通机械化采煤工艺、综合机械化采煤工艺的技术原理和技术方法，熟悉其他条件下机采的工艺特点、采煤工艺方式的选择方法，掌握采煤工艺的特殊技术措施，能运用所学知识进行工作面的工艺设计。 第四章单一走向长壁采煤法（2学时） 掌握单一走向长壁采煤法的巷道布置及生产系统；理解单一走向长壁采煤法采煤系统中的各主要内容。 第五章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法（3学时） 掌握倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法的巷道布置及生产系统特点；理解倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法采煤系统中的各主要内容。 第六章倾斜长壁采煤法（2学时） 掌握倾斜长壁采煤法的巷道布置及生产系统特点；理解倾斜长壁采煤法采煤系统中的各主要内容， 页脚内容2
采矿工程系 《煤矿开采学》课程设计说明书 课程名称：煤矿开采学 姓名： 学号： 班级： 指导教师： .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)
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 序号煤厚（m）顶底板岩性层间距（m）倾角 （°）稳定性 最大最小一般顶板底板最大最小一般 4 2.2 1.8 2 粉砂 岩粉砂 岩 24 18 20 12 稳定 5 2.7 2.3 2.5 粉砂 岩粉砂 岩 12 稳定