采区巷道布置设计 说明书 专业班级： 学生姓名： 学生学号： 指导教师： 设计时间：2014.10.20～2012.10.26 设计成绩： 工程技术学院
呼伦贝尔学院工程技术学院 采区巷道布置设计课程设计任务书姓名：专业：采矿工程班级： 指导教师：职称： 教授高级工程师 课程设计题目： 已知技术参数和设计要求： 根据大雁矿务局第三矿煤矿北二采区的地表条件、地质构造、煤层赋存状态等资料对该采区进行模拟设计。 北二采区走向长度3000m，倾向长度1200m，倾角7°-12°,平均倾角11°，北二采区设计生产能力为5Mt/a。本设计为一矿一井一面生产。开采标高为+350-+121m。 所需仪器设备：尺子、图版等绘图工具 成果验收形式：说明书手稿、打印稿及电子版 参考文献： 《煤矿安全规程》、《煤炭工业设计规范》、《煤炭开采设计》、 《采矿学》、《矿山机械》、《煤矿电工学》、《矿山压力极其控制》、 《采矿工程师手册》 时间 安排 指导教师：教研室主任： 年月日
工程技术学院 采区巷道布置 课程设计成绩评定表 专业： 采矿工程 班级： 学号姓名： 年 月 日 课题名称 大雁第三矿煤矿北二采区采区巷道布置设计 设计任务与要求 见《采区巷道布置设计》教学大纲 指导教师评语 建议成绩： 指导教师： 课程小组评定 评定成绩： 课程负责人：
前言 巷道是连接一个矿井地面与地下的交通要道，它担负着全矿井的运输，行人，通风等所有重大任务，是一个矿井的根本。学完《井巷工程》，《矿井通风与安全》，《采矿学》等课程后，我们对于巷道有一个初步的认识，为了增加我们的感性认识，加强动手能力，紧密理论与实际的联系而进行的这次课程设计，并以此来培养学生运用所学知识处理生产所遇的实际问题的能力，培养学生正确的思维方式和工程技术人员应具备的基本技能。 本次设计是根据老师给我们的大雁三矿北二采区的资料为基础而进行的。通过本次设计我们将完成以下任务：采取概况，采区巷道布置方案选择，采区生产系统，采区主要经济技术指标等。通过此次实习，我们应该掌握采区巷道布置设计的初步方法。本次设计是在参考了《井巷工程》《矿井通风与安全》《采矿学》《煤矿安全规程》等资料设计而成，由于受水平和时间限制，本次设计有很多不足之处，恳请老师指正。
采区巷道方案设计 一、采区设计的内容 （一）采区设计说明书 （1）采区位置、境界、开采范围及与邻近采区的关系；可采煤层埋藏的最大垂深，有无小煤窑和采空区积水；与邻近采区有无压茬关系（2）采区所采煤层的走向、倾斜、倾角及其变化规律、煤层厚度、层数、层间距离、夹矸层厚度及其分布，顶底板的岩石性质及其厚度等赋存情况及煤质。瓦斯涌出情况及其变化规律，瓦斯涌出量及确定依据；煤尘爆炸性，煤层自然发火性及其发火期；地温情况等。水文地质：井上、下水文地质条件；含水层、隔水层特征及发育情况变化规律；矿井突水情况、静止水位和含水层水位变化；断层导水性；现生产区域正常及最大涌水量，邻近采区周围小煤窑涌水和积水情况等。煤层及其顶底板的物理、力学性质等。 （3）确定采区生产能力，计算采区储量（工业储量、可采储量）和高级储量所占的比例，计算采区服务年限并确定同时生产的工作面数目。 （4）确定采区准备方式。区段和工作面划分、开采顺序，采掘工作面安排及其生产系统（包括运煤、运料、通风、供电、排水、压气、充填和灌浆等）的确定。当有几个不同的采区巷道准备方案可供选择时，应该进行技术经济分析比较，择优选用。 （5）选择采煤方法和采掘工作面的机械装备。 （6）进行采区所需机电设备的选型计算，确定所需设备型号及数量，
区信号、通讯与照明等。 （7）洒水、掘进供水、压气和灌浆等管道的选择及其布置。 （8）采区风量的计算与分配。 （9）安全技术及组织措施：对预防水、火、瓦斯、煤尘、穿过较大断 层等地质复杂地区提出原则意见，指导编制采煤与掘进工作面作业 规程编制，并在施工中加以贯彻落实。 （10）计算采区巷道掘进工程量。 （11）编制采区设计的主要技术经济指标：采区走向长度和倾斜长度、区段数目、可采煤层数目及煤层总厚度、煤层倾角、煤的容重、 采煤方法、主采煤层顶板管理方法、采区工业储量和可采储量、 机械化程度、采区生产能力、采区服务年限、采区采出率和掘进 率、巷道总工程量、投产前的工程量。 （二）采区设计图纸 设计图纸一般包括：地质柱状图、采区井上下对照图、煤层
一、采区防突专项设计 （一）采区瓦斯地质概况 1. 地质构造及煤层赋存情况 煤层赋存条件及其稳定性、煤的结构类型及工业分析、煤的坚固性系数、煤层围岩性质及厚度、水平（采区）煤层（附综合柱状图说明）、可采储量、地质构造类型及特征、断层与火成岩分布、水文地质情况。 2. 瓦斯赋存情况 分煤层瓦斯含量及瓦斯成分、瓦斯压力、瓦斯放散初速度等原始参数、钻孔穿过煤层时的瓦斯涌出动力现象、邻近区域瓦斯地质情况。 （二）采区设计说明 1. 采区巷道布置 2. 采区供电、运输、行人等生产系统 3. 煤层开采顺序、采煤工艺、工作面接替顺序等 （三）通风系统说明 通风系统必须独立可靠。 （四）防突设施（设备）设置 （五）防突设计 1. 区域综合防突设计 （1）区域预测情况 说明区域预测（开拓前预测）的方法、临界值及区域划分结果等。 （2）区域防突措施 ①开采保护层 保护层的选择、沿走向及倾斜的保护范围及抽采被保护层瓦斯的方式等。 ②预抽煤层瓦斯 预抽煤层瓦斯的方式选择、钻孔控制范围、钻孔参数设计、封孔要求等。
（3）确定区域效果检验的方法 开采保护层、预抽煤层瓦斯的效果检验方法的选取，临界值的确定，检验区域内钻孔分布设计。 （4）确定区域验证的方法 石门揭煤、煤巷掘进工作面和采煤工作面进行区域验证的方法的选取及临界值的确定。 2. 局部综合防突设计 （1）确定工作面预测方法 采用的临界值、最小预测超前距等。 （2）工作面防突措施工程设计 石门和立井、斜井揭穿突出煤层的专项防突设计、煤巷掘进和采煤工作面的专项防突设计。 （3）确定工作面效果检验方法石门及其他揭煤工作面、煤巷掘进工作面、采煤工作面防突措施效果检验方法的选取及钻孔的布置及临界值的确定。 （4）安全防护措施 采区避难所设置、反向风门、挡栏、远距离爆破措施、压风自救系统等。 3. 首采面防突工程量 主要通风系统、瓦斯治理巷道工程量，各类钻孔工程量等。 （六）监控系统、传感器设置 （七）抽采系统设计（抽采系统、瓦斯计量安设） （八）附图 1. 瓦斯地质图 2. 采区巷道布置平、剖面图 标明瓦斯治理巷道，并要反映钻场、钻孔布置参数等。
潘一矿采区巷道布置设计 第1章采区概况 潘一矿是淮南矿业集团主力矿井之一，1983年投产，设计生产能力3.0M t/a，经过技术改造，2005年核定生产能力4.0M t/a，矿井可采和局部可采煤层13层。其中13—1煤层是矿井目前的主采煤层，平均厚度4.5米。煤层结构复杂，顶底版一般为泥岩或沙子泥岩，遇水易泥化。矿井投产以来，先后采用普通综采和综采放顶煤工艺开采13—1煤层 。由于普通综采采高较低，13—1煤层不能一次采全高，开采效率低，难以实现高产高效，综采放顶煤开采虽然可以一次采全高，但煤炭灰分较大，不能适应煤炭市场需求，且放顶煤开采影响工作面推进进度，制约生产能力的提高，另外综采放顶煤开采采空区留有余 第一节煤系及煤层 石炭、二叠系为本区煤系地层，共有可采煤层14层，总厚度为27.67m。自上而下分别为1、3、4-1、4-2、5-2、6-1、7-1、8、11-2、13-1、16-1、16-2、17-1及18煤，其中13-1煤层为本采区主要可采煤层。 第二节采取内地质构造 该采取根据地质勘探和邻近采区揭露的资料看，无较大的断层和明显的褶曲构造，对井下开采无明显的影响，构造尚属简单。 第三节煤层要素及顶底板特征 所开采的C组13-1煤层：平均厚度4.49m，煤的密度为1.34t/ m3。为较稳定煤层，无夹矸，煤质中硬，结构简单，高瓦斯。 顶底板特征见下表： 顶板名称岩石名称厚度 （m） 岩性特征 伪顶页岩0.15灰黑色，多植物化石，局 部赋存
直接顶粉砂岩 2 - 4粉粒砂岩，不稳定 基本顶中细砂岩 6 - 10灰-灰白色细砂岩粒，较厚 第四节采煤方法和采煤工艺及劳动组织 根据煤层赋存条件，在13-1煤层中，本采区采用后退式走向长壁一次采全高综合机械化采煤方法回采。初放期间采高为3m以内，正常回采期间为3.5-4.5m.工作面最大控顶距3.5m，最小控顶距2.3m,面积为13.5m2,三角煤根据情况采用炮采或丢弃方式处理。工作面总体沿走向推进。 采煤工艺及劳动组织见下表： 工艺流程斜切进刀→打三角煤→割煤→移架→推溜→斜切 进刀 进刀方式端头斜切进刀，双向割煤，煤机往返一次进两刀 劳动组织采用“三八”制作业，中班检修，早、夜班生产 第2章采区及巷道布置 第1节采区形式及工作面划分 根据采区的走向长度和产量要求及采区的基本情况，将采区设计 为采取上山在后面（即井底车场一侧）的单翼开采形式。将采区五个区段，每个工作面推进长度为1500m,区段斜长为180m,护巷煤柱宽为15m。 第2节采区车场形式及采区上下山布置 根据采区的基本情况和生产需求，采区的井底车场采用立井折返式井底车场，上部和中部均采用单甩顶板绕道式车场，下部车场为顶板绕道式下部车场。井底车场设在采区东部。
《矿山设计基础》思考题及其标准答案 第一章矿山企业设计程序 1、简述矿山企业设计程序？* （1）可行性研究；（2）设计任务书（；3）初步设计；（4）施工设计 2、初步设计的主要内容包括：* 设计说明书和图纸两部分（其内容一般包括1总论；2技术经济；3矿区地质和水文地质；4岩石力学；5采矿；6矿山机械；7 破碎筛分、选矿部分；8电气部分；9总图运输； 10 给排水）ZJKPC ZJKYD 3、矿山企业设计所需的原始资料 (1)地质勘探报告和附图 (2)技术经济资料 (3)工程地质资料 (4)气象及水源资料 (5)地方材料 (6)设备资料 (7)各种协议资料 4、矿山设计对地质资料的要求 (1)地质勘探报告书和附图 根据批准的矿区地质最终勘探报告及附图，包括地形测量资料及地形图。在水文地质条件复杂的矿山，应有水文地质报告。 (2)矿床勘探贮量级别的要求 矿石的贮量和品位是矿山建设投资的基础，新建矿山或改建矿山都必须有相当数量和品级的贮量。 (3)有色金属矿床勘探类型的划分 有色金属矿床勘探，为了控制钻孔网的密度，以获得相应的贮量，将矿床划分为四个勘探类型。 第二章矿山企业投资效果可行性研究 略 第三章冶金坑内矿山生产能力和矿井服务年限 1、确定矿山生产能力的意义 矿山企业的生产能力，是矿山在正常生产时期每年所生产的产量。 确定矿山生产能力，是矿山建设的重要问题，在设计中，矿山生产能力确定的正确与否直接关系着矿山建设，也是常常造成设计返工、投资浪费、经济效益不佳的重要原因。因此，对矿山生产能力的确定应十分重视。 2、影响矿山生产能力的因素* 影响矿山生产能力的因素是错综复杂的，在确定生产能力时，对下列因身 分的研究。
采区巷道布置方案 一、采区位置、边界及范围 石壕矿四采区位于陇海铁路以南区域，采区北部边界以陇海铁路煤柱为界，东、西及南部边界为矿井边界。该区域走向NW～SE，倾向NE，走向长1.3～2.4km，倾斜宽0.55～1.85km，面积为2.3119km2。 二、采区储量及服务年限 根据二1煤层底板等高线及资源储量估算图，经统计：四采区可采储量为：781.5万吨。采区生产能力按60万吨/年，服务年限为9.3年。 三、采区巷道布置方案及比较 根据郑州设计院2011年11月编制的《河南大有能源股份有限公司石壕煤矿南风井工程初步设计》，四采区按单翼采区进行布置，将采区上、下山巷道布置在陇海铁路南侧煤柱线内，以减少煤柱损失。 +200m水平南翼轨道运输大巷与四采区回风巷（直接与南翼回风井相连）向南延伸进入铁路以南区域后，四采区即分为上下山开采，本设计考虑先采上山部分，后采下山部分。采区上、下山巷道分别按二条考虑，即轨道上、下山和皮带上、下山。设计考虑便于回采巷道与准备巷道连接，并根据矿方实际生产经验，将采区轨道上、下山布置在煤层底板距煤层15m的岩层中或布置在煤层顶板距煤层5～10m 的大占砂岩中，作辅助提升和回风巷；皮带下山沿二1煤层顶板布置在二1煤层中，作主提升和进风巷。采区中部设置一条胶带运输大巷，布置在二1煤层底板距煤层约20m的岩层中，并通过二采区胶带下山延伸段、二采区集中运煤巷与主井底煤仓相连。
综合考虑上述因素，结合石壕矿四采区所处位置以及目前矿井实际生产情况，本设计筛选出三个采区巷道布置方案，现分述如下：方案一（轨道下山分段，沿底布置）： 设计综合考虑采区运输、通风需要、准备巷道与回采巷道的联接关系，将四采区轨道上山布置在北侧并布置在煤层底板中，皮带下山布置在南侧并布置在煤层中。 四采区下山部分分为两段施工，在+80m水平设置辅助水平，并布置一个中部水仓、泵房，四采区轨道下山上、下段均布置在北侧并布置在煤层底板中，皮带下山上、下段均布置在南侧并布置在煤层中，其连接处与胶带运输大巷之间设置一个采区缓冲煤仓。 轨道下山上段通过上部车场与-200轨道大巷相连，通过回风联络巷与四采区回巷相连。皮带下山上段的上部与四采区皮带上山连通，下部通过采区煤仓与胶带运输大巷连通；皮带下山下段亦通过采区煤仓与胶带运输大巷连通。 在四采区最下部再布置一个下部水仓、泵房。采区变电所、采区避难硐室均布置在四采区下山的上部车场附近。 方案二（轨道下山分段，沿顶布置）： 四采区轨道、皮带上山布置同方案一，四采区轨道、皮带下山布置的位置也同方案一，轨道下山上、下段布置在煤层顶板距煤层5～10m的大占砂岩中。 方案三（轨道、皮带下山不分段，沿底布置）： 四采区轨道、皮带上山布置同方案一，四采区下山部分不分段，采区轨道、皮带下山直通采区下部边界附近，在采区下部布置一个水仓、泵房。采区皮带下山中部通过煤仓与胶带运输大巷连通，并布置一个采区中部车场将胶带运输大巷与轨道下山连通。采区皮带下山需
《矿床地下开采》课程设计说明书 设计题目 专业名称 学号 学生姓名 指导教师
《矿床地下开采》课程设计任务书
《矿床地下开采》课程设计成绩评定表 评阅教
目录 1采择矿方法选1 设计矿体的开采技术条件1 矿体倾角 1 矿体厚度 1 矿体走向长度及沿倾斜长度1 矿石品位及围岩含矿品位情况1 矿石及上、下盘围岩种类，节理裂隙发育情况，地质构造，矿岩稳固程度及其矿岩接触情况1矿体的物理机械性能1 矿岩允许不支护暴露面积1 地表陷落的可能性1 采矿方法的选择1 矿块构成要素2 对选定的采矿方法，确定矿块的构成要素及矿块布置方式 2 确定回采工作面形式及允许暴露面积3 2矿块采准切割工作3 阶段运输巷道布置3 选择运输设备 3 确定阶段运输巷道断面尺寸3 确定阶段运输巷道布置形式3 矿块底部结构3 切割工作3 采准巷道及切割巷道断面尺寸3 选择采准巷道、切割巷道施工设备3 确定采准、切割巷道断面尺寸3 确定采准巷道及切割巷道数量及位置4 . 采准工程量4 采准工程量计算4 采准工作量计算4 3 回采工作5 矿房落矿工作5 选择凿岩设备及工具5 确定落矿参数 5 按类似矿山条件，确定单位炸药消耗5 确定炮孔布置形式，并绘制炮孔布置草图5 简述装药及起爆方法6 计算一个循环落矿量（T）6 Q）6 计算一个循环落矿消耗的炸药量（ 1 q）6 计算单位炸药消耗量（ 1 T）6 计算每米炮孔崩矿量（ m 简述二次破碎方法6 采场选择7
采场地压管理7 采场通风7 回采工作组织及编制回采循环图表7 简述回采工作组织7 计算回采凿岩、装药爆破、爆破后通风及出矿的时间7编制回采循环图表7 编制采准、切割进度计划图表8 4 矿柱回采及空区处理8 5 附图9 图一炮孔布置图9 图二切割平巷和切割天井联合拉槽法10 6 参考文献10 7 结束语 11
5 采区巷道布置及回采工艺 本设计开采8煤层，前期采用中央并列式。根据整个矿井的地质情况，以及为了通风安全，前期，在靠近工业广场的附近布置工作面。后期采用两翼对角式通风，工作面再向井田边界方向布置。为了矿井达产，在南翼布置带区，在北翼布置采区。本设计主要进行采区的巷道布置，以及采区回采工艺的设计。 5.1 煤层的地质特征 本井田位于淮南煤田南部的阜凤与舜耕山逆冲断层之间，含煤地层总体构造形态为一走向北西、倾向北东、倾角一般在20°左右且局部有倒转现象的单斜构造。 本设计以整个矿井的煤为基础，而本设计主要开采8煤，采区的设计以8煤层为基础，巷道的布置也是用来开采8煤层。 5.1.1 煤层情况 8煤层：厚度2.43～17.66m，平均4.94m，下距7煤4.30m，可采系数100%，变异系数47%，为主要可采煤层，但厚度变化特征十分显著，井线以西大片地段厚度极为稳定，一般变化在3.50～4.00m之间，变异系数23%；井线以东厚度显著增大，一般变化在6～10m之间，变异系数56%，因此，全区8煤层变异数偏大，但仍以稳定为主。煤厚变化见图5-22，煤层结构简单～较复杂，一层夹矸率31%，二层夹矸率29%，其岩性为泥岩、炭质泥岩，煤层顶板砂岩及砂页岩互层，底板泥岩、砂质泥岩，属稳定煤层。 8煤层顶板及其上部岩层为一植物化石带，主要为羊齿、瓣轮叶、斜羽叶等，而以椭圆斜羽叶及栉羊齿富集为其特征。 5.1.2 煤层瓦斯含量 本井田部分主要可采煤层瓦斯含量最大值介于8.40～17.85m3/t之间，且甲烷成分一般在80%左右，由此表明本井田深部主要位于瓦斯带。总体来看，本井田同一煤层的瓦斯含量除有随深度增加而增高的趋势以外，还可能在局部形成瓦斯富集带，8煤层为富瓦斯煤层。 5.1.3 煤尘爆炸性和煤的自燃倾向 本井田各可采煤层均有煤尘爆炸危险，浅部煤尘爆炸指数30%～35%。各可采煤层均有自然发火倾向，发火期一般为3～6个月。 5.1.4 地温 根据九龙岗矿长观孔资料，本井田所在地区的恒温带深度为自地表向下垂深30m，相应的温度为16.8℃。 本井田地温梯度介于0.75～2.07℃/hm之间，其中东部高于西部，属地温正常区。总体来看，本井田地温具有深高浅低和东南略高于西北的变化特点。
3 采煤方法及采区巷道布置 3.1 煤层地质特征 3.1.1 煤层赋存情况 采区内主要可采煤层为二叠系下统山西组二1煤和石炭系上统太原组一1煤。二1煤厚0～9.38m之间，平均厚度为2.70m。煤层倾角平均17°，煤层赋存稳定。一1煤厚0～4.41m之间，平均厚度为2.46m，煤层倾角与二1煤相近，煤层结构简单。 3.1.2 煤质与地质情况 1、煤质分析 采区内一 1 煤为中灰、低挥发分、高硫分、低磷分、高热值、中等软化温度灰、呈小块状及碎粒状的贫煤。二1煤为中灰、低挥发分、特低硫、低磷分、特高热值、较高软化温度灰、粉状贫煤。煤的抗碎强度特低，可磨性指数属易磨煤，CO2反应性较弱，高热稳定性，结渣性中等。 2、煤层顶底板 ①二1煤：煤层直接顶以中-细粒结构的大占砂岩为主，煤层底板以砂质泥岩和泥岩为主，局部含夹矸。 ②一1煤：煤层直接顶以砂质泥岩和泥岩为主，煤层底板以砂质泥岩、泥岩和石灰岩为主，煤层位稳定，结构简单，偶含1～2层夹矸。 3、水文地质 本区内水文地质条件尚属简单，主要充水因素有：二1顶板砂岩和断层破碎带裂隙淋水、一1石灰岩岩溶裂隙承压水和大气降水。全井田的正常涌水量465.46m3/h，最大涌水量为805.25m3/h。 3.1.2 煤层瓦斯、自燃、发火特征 ①一 1 煤层只有一个孔取到瓦斯样，瓦斯资料没有或较少，勘探报告没有评 述。二 1 煤层瓦斯含量0.093～17.391 m3/t2daf，平均5.354 m3/t2daf。 ②本区二 1煤火焰长度为5mm，加岩粉量为10%，二 1 煤层的煤尘具有爆炸性。 一 1 煤未做煤尘爆炸性试验，根据邻区郜城井田试验结果：加岩粉50～55％，火 焰长度达25～30mm，一 1 煤层的煤尘具有爆炸性。 ③一 1煤自燃倾向等级属不自燃－易自燃，二 1 煤属不易自燃。 3.2 采区巷道布置及生产系统 3.2.1采区及首采区划分 根据矿井煤层及地质分布，本井田设计单水平开采，共划分为四个采区，其中二1煤上下山各一采区，一1煤上下各一采区。矿井首采区位于二1煤上山采
矿床开采复习资料 1．矿石：地壳里面的矿物集合体，在现代技术经济水平条件下，能以工业规模从中提取国民经济所需的金属或矿物产品。 2．矿石的聚集体叫矿体。矿床是矿体的总称，对某一矿区而言，矿床由一个或几个矿体组成。3．废石：在矿体周围的岩石（围岩）以及夹在矿体中的岩石（夹石），不含有效成分或含量过少，当前不宜作矿石开采。 4．品位：矿石中有用成分含量。常用百分率表示，或克/吨。品位高的叫富矿，品位低的叫贫矿。5．矿石和围岩的物理力学性质对矿床开采影响较大的有:坚固性,稳定性,结块性，氧化性,自然性，含水性,碎胀性 6．坚固性：矿岩的坚固性是一种抵抗外力（综合的外力）的性能，如在锹，镐，机械破碎，炸药爆炸等的外力。坚固性的大小用坚固性系数f表示。它反映矿岩的极限抗压强度，凿岩速度，炸药消耗量等的平均值。f = R/100 式中，R──矿岩的极限抗压强度Kpa; 7．稳定性: 矿石和围岩在空间允许暴露面积的大小和暴露时间长短的性能。 稳定性可分为五种：（1）极不稳固（2）不稳固（3）中等稳固（4）稳固（5）极稳固 8．结块性：采下的矿石，在遇水和受压并经过一段时间后，又结为整块的性质。 9．氧化性和自然性：矿石的氧化性是指硫化矿石在水和空气的作用下，变化为氧化矿石的性质。高硫矿石（含硫在18~20%以上）具有自然性。它对采矿不利。 10．含水性：矿石和岩石吸收和保持水分的性能。它随矿岩的孔隙度和节理裂隙而变化。对采矿有不利影响。 11．碎胀性：矿岩在破碎后，碎块之间有较大的空隙，其体积比原矿岩的体积要增大，这种性质叫碎胀性。 12．碎胀系数:：破碎后的体积与原岩石的体积之比。（k=1.2~ 1.5） 13．金属矿石的种类： （１）据金属种类可分:贵重金属矿石（金，银等）,有色金属矿石（铜，铅，锌等），黑色金属矿石（铁，锰，铬），稀有金属（钽，铌等）,放射性矿石（铀，钍等）。 （２）根据矿石所含金属成分数目可分：单一金属矿石,多金属矿石, （３）根据矿石的化学成分可分：自然金属矿石（如自然金，银）,氧化矿石（赤铁矿Fe2O3等）,硫化矿石，它的矿物化学成分为硫化物（黄铜矿CuFeS2）。 14．金属矿床的矿体形状，厚度及倾角对采矿方法的选择有直接的影响。 根据此三个因素对矿体进行分类。 按矿体形状分类（１）层状矿床（２）脉状矿床（３）块状矿床 按矿体倾角分类（１）水平和微倾斜矿床（２）缓倾斜矿床（３）倾斜矿床（４）急倾斜矿床。 按矿体厚度分类（１）极薄矿体（２）薄矿体（３）中厚矿体（４）厚矿体（５）极厚矿体。 矿体的厚度是指矿体上盘与下盘之间的垂直距离或水平距离。前者叫垂直厚度或真厚度； 15.金属矿床的特性： （１）矿床赋存条件不稳定 （２）矿石品位变化大 （３）地质结构复杂 （４）矿石和围岩的坚固性大 （５）矿床的含水性 16．在一个矿山企业中划归一个矿井（坑口）开采的全部矿床或其中一部分叫井田。 17.阶段:在开采缓倾斜，倾斜和急倾斜矿床时，在井田中每隔一定的垂直距离，掘进一条或几条与走 向一致的主要运输巷道，将井田在垂直方向上划分为矿段，这个矿段叫阶段。 18.上下两个相邻阶段运输巷道底板之间的垂直距离，叫阶段高度。 19.上下两个相邻阶段运输巷道沿矿体的倾斜距离，叫阶段斜长。 20.矿块：在阶段沿走向每隔一定距离，掘进天井连通上下两个相连阶段运输巷道，将阶段再划分为独
课程设计 课程名称：井巷工程设计 设计题目：阶段运输大巷设计 学院：国土资源工程学院 专业：采矿工程 年级： 2010级 学生姓名：张利朝 学号： 201010104217 指导教师：张成良 日期： 2012年12月26日 昆明理工大学国土资源工程学院
目录 一、设计目的 (4) 二、设计任务 (4) 三、巷道断面设计 (4) （一）巷道断面形状的选择 (4) （二）确定巷道净断面尺寸 (4) （三）巷道净断面积（通风断面）与风速校核 (9) （四）水沟设计与管线布置 (10) （五）工程量计算 (11) （六）绘制断面图 (12) （七）井巷掘进 (12) （八）井巷掘进工程安排 (17) ①钻眼工作 (17) ②装药爆破工作 (18) ③通风工作 (18) ④装岩工作 (19) ⑤支护工作 (20) ⑥掘进期间的辅助工作 (20) ⑦工程循环图表 (21)
阶段运输大巷设计 一、设计目的： 结合所学相关井巷开拓、凿岩爆破方面的知识，并熟练运用AutoCAD-2012计算机辅助制图，完成对阶段运输大巷的设计内容，从而为全面地掌握所学知识，并提高对实际生产问题的分析和操作能力，并为以后的工作打下坚实的基础。 二、设计任务： 该平巷为某矿中段运输巷道，服务年限20年。大巷长度为420米，进尺30米/月。巷道通过能力2000吨/天。矿体下盘围岩f=6。围岩体重2.15吨/米3，松散系数1.21。大巷最大涌水量80米3/小时，通风量50米3/秒。矿山年产量70万吨/年。 三、巷道断面的设计： （一）巷道断面形状的选择 由题目知，此巷道服务年限20年，则选取永久性的支护方式。 矿体下盘围岩较软（f=6），故采用混凝土砌碹，断面选用三心拱，拱与墙同厚度，取d0 =T=300mm （二）确定巷道净断面尺寸 1）巷道净宽度 根据该矿年产矿70万吨，可根据下表查出，该矿选用的电机车为
第三章采区巷道布置设计 3-1 采区下山布置 3-1.1方案选择 根据二水平所在位置及地质情况，经过矿井多次研究提出两种方案： 方案I：在五2±0大巷距西下山150米处向下布置两条下山300米，然后采用片盘式布置，向西前进式回采至井田边界，斜巷采用双钩串车提升，大巷采用夹线式电机车运输，总回巷布置在五2±0大巷煤柱中。此方案的优点是：初期工程量小，工期短，投资少，见效快，可以探明深部煤层赋存情况。缺点是：煤柱损失大，回采率低，巷道维护费用大，采掘不能形成独立的通风系统，需采用串联通风，在向前推进时，遇地质变化带时改造困难，造成采掘接替紧张。 方案Ⅱ：采用采区式布置 即将该水平划分四个采区：东一三采区、西二四采区，二采区在距五 200米处布置两条下山，落差至－200米水平，采区走向长2西下山 1200米，倾斜长700米，四采区在距五2西下山1500米处布置两条下山落差至－200米水平，然后由下向上布置采面进行回采，斜巷采用皮带运输。 此方案优点：生产系统比较完善、简单、合理，采区生产能力大，采掘相对独立，便于管理，斜巷运输人员少，运输能力大。 缺点：初期工程量大，工期长，下部资料不详，直接落底风险性大，每个采区都要布置一个独立的生产系统。
根据两种方案比较，由于现矿井采掘接替比较宽松，初选第二种方案，其首采区为二采区，本次设计即为二采区设计。 3-1.2 采区下山 根据采区地质情况及采面布置情况，该采区布置两条下山，布置在采区中间即距五2西下山200m处，两条下山均沿煤层底板布置在煤层中，一条运输下山作采区运输、进风用；另一条轨道下山，作采区行人、回风、运料用，两条下山间距40m。 采区下山采用锚喷支护，设计断面9.0m2，巷道形状采用圆弧供形。 3-1.3采区车场 在采区上部充分利用一水平±0大巷车场，在轨道平台设计一顺向平车场，采区中部、下部设计为甩车场。 3-1.4采区总回风巷 布置在煤层中，距五±0大巷以下110m处，开口于轨道下山，向东与东下山贯通。 3-1.5 区段平巷布置 为了减少煤柱损失，提高煤炭回收率，设计采用沿空掘巷方式布置采面机风巷，采用单巷布置，根据五2煤层顶底板岩性，设计机风巷沿走向布置在煤层中，距采空区边缘2-5m。 3-1.6 采区硐室 采区变电所：在轨道下山与运输下山之间距五±0大巷250m处700米处布置分别采区变电所，变电所长度40米，锚喷支护，断面
东北大学继续教育学院 井巷掘进与支护试卷（作业考核线上2） A 卷（共 4 页） 1.不稳定松散岩层中的平巷的几种特殊施工方法有（B ） A. 撞楔法、喷锚法、穿梁护顶法； B. 撞楔法、穿梁护顶法、穿鞋带帽法； C. 穿梁护顶法、注浆法、喷锚法； D. 穿鞋带帽法、注浆法、喷锚 2. 水沟断面形状一般有哪几种（C ） A. 矩形、梯形、倒三角形； B. 矩形、对称倒梯形、半倒梯形； C. 矩形、倒三角形、对称倒梯形； D. 倒三角形、菱形、梯形 3. 阶段运输巷道的布置形式不包括以下哪一种（A ） A. 单一沿脉巷道布置； B. 下盘沿脉双巷加联络道； C.脉外平巷加穿脉布置； D. 双脉布置 4. 锚杆支护的作用原理不包括以下哪一种（B ） A. 悬吊作用； B. 组合梁作用； C.挤压加固作用； D. 拉伸作用 5.天井断面形状有主要为哪两种（C ） A. 圆形和矩形； B. 矩形和梯形 C.梯形和菱形； D. 圆形和梯形 6. 竖井施工的三大工序分别为（A ） A. 掘进、通风、支护； B. 掘进、砌壁、安装； C. 凿岩、通风、出渣； D. 掘进、支护、出渣 7. 一次成巷施工法的作业方式不包括以下哪一种（B ） A. 掘砌平行作业； B. 掘砌顺序作业； C. 掘砌倒序作业； D. 掘砌交替作业 8. 罐道可分为哪两类（D ） A. 刚性罐道和钢丝绳罐道； B. 刚性罐道和混凝土罐道； C.混凝土罐道和柔性罐道； D. 柔性罐道和钢丝绳罐道 9.整个井筒自上而下是由哪几个基本部分组成（D） A. 井颈、井壁、井底； B. 井身、井颈、井底； C. 井颈、井身、井底； D. 井底、井颈、井身 10. 以下哪项不是光面爆破的主要优点（D ） A. 减少超挖量； B. 提高平整度； C.提高施工速度； D. 爆破烈度大 11. 线路坡度式用线路与水平面夹角之正切来表示的。阶段运输巷道的坡度一般为（D ）。 A. 1～3‰； B. 1～1.5‰； C. 0.3～3‰； D. 3～5‰ 12. 巷道的净宽度必需满足从道渣面起（B ）m的高度内留有宽不小于（）m的人行
采区的巷道布置以及采煤工艺的设计计划书 第一章 采（盘）区或带区巷道布置 第一节 采（盘）区或带区概况 第二节 采（盘）区或带区储量与服务年限 1. 采区（盘区）或带区生产能力， 150万吨/年 2.采区的工业储量,设计可采储量 γ???=M L H Z c 式中： C Z ——采区工业储量，万t ； H ——采区倾斜长度，1150m ； L ——采区走向长度，2400m ； M ——煤的厚度，M 1=3.5m ，M 2=6.0m ； γ——煤的容重，1.30t/m 3； 1c Z =1150×2400×3.5×1.3=1255.8万t 2c Z =1150×2400×6.0×1.3=2152.8万t C Z =1c Z +2c Z =1255.8+2152.8=3408.6万t C P Z Z c k ?-=)( 式中： k Z ——设计可采储量, 万t ； C Z ——工业储量，万t ； P ——永久煤柱损失量，万t ； C ——采区采出率，厚煤层可取75%，中厚煤层取80%，薄煤层85%。 分别取左右边界煤柱各5m ，上部防水煤柱与下部护巷煤柱各30m ，中部留60m 停采线煤柱，则
对于3#煤层:%75%12.998.2152/)884.188.2152(/)(2222>=-=-=c c Z P Z C 则2#、3#均满足采区回采要求。
第三节 采区或带区内的再划分 一、确定工作面长度 煤层左右边界各有20m 的边界煤柱，上部留30m 防水煤柱，下部留30m 护巷煤柱。因为该矿地质构造简单，煤层附存条件较好，瓦斯涌出量小，另外现代工作面长度有加长趋势，且采煤工艺选取的是较先进的综采。结合我国实际情况以及考虑到设备选型及技术方面的因素，综采工作面长度一般为150～240m ，巷道宽度为4m ～4.5m,本采区选取4.5m ，且采区生产能力为150万t/a ，一个中厚煤层的一个工作面便可以满足生产要求。采用沿空掘巷方式,巷道间留较小煤柱，取5米。 采煤工作面长度为： n n L n P q H L /]2)1(2[21??--?-?-= 式中：1L ——工作面长度，m ； 2L ——区段平巷宽度，m ； H ——采区倾向长度，m ； q ——采区上下边界预留煤柱宽度，m ； P ——护巷煤柱宽度，m ； n ——区段数目，个； 1L =[1150-2×30-5×(n-1)-4.5?2?n]/n ∈(150,240) 因为4.3 采区巷道布置及生产系统毕业设计 目录 第一章矿区概述及井田地质特征..................................... 1 第一节矿区概述 ................................................ .. 1 第二节井田地质特征 . (2) 第三节煤层特征 ................................................ .. 5 第二章井田境界和储量.. (10) 第一节井田境界 ................................................. 10 第二节矿井工业储量 (10) 第三节矿井可采储量 (12) 第三章矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 ...................... 13 第一节矿井工作制度 (13) 第二节矿井设计生产能力及服务年限 ............................... 13 第四章井田开拓 ................................................ .. 14 第一节井田开拓的基本问题 ....................................... 14 第二节矿井基本巷道 (19) 第五章准备方式———采区巷道布置 ................................ 29 第一节煤层的地质特征.. (29) 第二节采区巷道布置及生产系统 ................................... 30 第三节采区车场选型设计 ......................................... 32 第六章采煤方法 ................................................ .. 36 第一节采煤工艺方式 (36) 第二节回采巷道布置 (42) 第七章井下运 分段矿房法设计方案简述 1 矿块结构参数 阶段高度定为60m，分段高度15m。每个分段划分矿房和间柱，矿房沿走向布置长度为40m，间柱宽度为8m，分段间要留斜顶柱，其真厚度设为6m。 2采准与切割工程布置 采准与切割工程布置如下图。 参照设计方和案图，从阶段运输巷道掘进斜坡道联通各个下盘分段运输平巷1，以便行驶无轨设备车辆。沿矿体走每隔100m掘进一条放矿溜井，并通往各分段运输平巷。 在每个分段水平上，掘下盘分段运输平巷1，在此巷道沿走向每隔12m掘装运巷道2，通到靠近矿体下盘的堑沟平巷3，在靠近上盘接触面掘进凿岩平巷4。 在矿房的一侧掘进切割横巷6，联通凿岩平巷4与矿柱回采平巷5，从堑沟平巷3到分段矿房的最高处掘切割天井9，接着在切割横巷6中钻环形深孔，以切割天井为自由面爆破并形成V型切割槽 3 回采工作 从切割槽向矿房另一侧进行回采工作。凿岩平巷4中钻环形深孔，爆破，落矿。崩下的矿石由铲运机由装运巷道运到分段运输平巷最近的溜井，并溜到阶段运输巷道装车运出 当一个矿房回采结束时，立即回采一侧的间柱和斜顶柱。回采间柱的深孔凿岩洞室布置在切割巷道靠近下盘的侧部。回采斜顶柱的深孔凿岩洞室在矿柱回采平巷的一侧，对应于矿房的中央部位。间柱和斜顶柱的深孔布置如图Ⅲ-Ⅲ所示，回采矿柱的顺序是：先爆破间柱并将崩下的矿石放出，然后再爆破顶柱，顶柱崩落的大部分矿石溜到V型堑沟内放出。 4评价 该矿体属围岩稳固性好，中厚急倾斜矿体，矿山品位高，使用分段矿房法开采可大量高效的使用无轨设备，回采强度也加大，大幅度提高了生产率。同时此方法允许在矿房采完后立即回采矿柱和处理采空区，这样既提高了矿柱的矿石回采率又处理了采空区，为下分段回采创立了良好条件。适合于年产量要求较高的矿山。 分段法的缺点在于采准工作量大，即每个分段都需掘进分段运输平巷、切割巷道、凿岩平巷等巷道，所以在做设计的时候尽量要减少这些巷道的掘进量。 绘制采区巷道布置平面图指导书 煤采09级 矿区概况： 一．煤层赋存条件： 1．工作面概况 23502 工作面位于二水平三采区东部，北为南串业保安煤柱，东为三采东部为开拓区，西为采区回风及运输大巷，南为采区集中皮带及集中回风巷。工作面标高为+283~+296M地面位置： X：3717.483~3470.795 Y：0983.444~1351.489 2．煤层赋存情况： 该工作面为5#煤层，该面煤层厚度变化较大，西部薄，变化在0.3-2.0M之间，大部分煤厚小于1.5M，中部较稳定，变化在1.6-2.0M之间，东部基本稳定。大部分厚度为1.6M-2.5M。工作面醅薄，东南—西北方向较稳定，由于煤层薄，在出现断层的两侧煤厚变化大。煤层走向基本呈北东方向，倾斜为东南方向，煤岩类型为半亮型。 3．工作面概述 ①工作面长度：上面105M ，小面44M（变化），下面100M（待掘 ②煤层倾角2°--16°，平均4° ③煤层走向长335—475M ④小面12624T 上面92565T 二．主要地质构造： 该面大致由一轴向北东的倾状背斜构成，轴线从S6-S4向东展布和倾状，两翼倾角变化较大，南X基本呈单斜构造，北翼从S11号测点向S16测点开始上升，又形成一轴向为北东的次级向斜两翼倾角不一，南翼为5°--7°，北翼8°--15°，工作面构造趋势对回采影响不大。 该面巷道揭露断层构造及地鼓见下表，预计对回采有一定影响。 大，巷道易变形。 七．本工作存在问题： 1．由于该面为东进首采面，顶板含水层较完整，顶板冒落后上部含水层进入工作面应作好排水工作，完善排水系统。 2．工作面扔为带水压工作面，推进中应注意观察顶底板，以防陷落柱导水。 3．工作面中部有一钻孔CQ43封孔定为甲级，推进中应防止上部水导入。 4．地鼓处顶板较易破碎，应作好支护工作。 5．推至F1、F2断层时，应防止断层导水引起顶板漏顶，应加强支护工作。 采区巷道布置课程设计资料 一．采区基本资料及设计题分配方式 1．采区基本资料 采区煤层走向，倾斜长度，煤层产状（X度、走向、倾向、倾角值）围岩岩性及厚度等参 2．设计题的分配方法： 设计人自愿结合，由班长和学委协调共分六个设计组，相应以ABCDEF六组基本资料为依据进行设计。 二．设计要求： 1．作出采区设计设定地层柱状图，岩性描述参阅所发资料。 2．确定上山数目，位置，布置类型，上山与煤层间的相互位置。 3．设计两个回采工作面回采巷道的布置及与上山间的联系方式。 4．选定采区车场，绞车房，及变电所形式。 5．选定一定比例尺，作出①采取巷道布置平面图②沿轨道上山剖面图，必要时作出局部放大图。 6．算出准备巷道和回采巷道万吨掘进率 三．应提交的设计成果： 1．采区设计说明书，包括对设计要求诸项确定的依据，设定采区地层柱状图附在其 某矿井采煤方法及采区巷道布置设计 一、采煤方法： 1．采煤方法的合理性分析： 本井田赋存2号、3号、5号三层可采煤层，首采2号煤层，2号煤层为倾角为11°的缓倾斜厚煤层，平均厚度5.51m，在采区范围内，煤层结构单一，赋存稳定。 井田内2号煤层厚度小于4.0m的区域主要分布在二采区北部，其中H401钻孔厚度为1.73m，SK2钻孔厚度为3.15m，井田内其他钻孔厚度均大于4.0m。由H401钻孔、SK2钻孔控制的区域即二采区(2号)北翼，面积为36万m2，厚度小于4.0m的区域占全井田2号煤层可采面积的22%，采煤方法选择时主要考虑厚度大于4.0m的区域。 2号煤层伪顶为灰黑色泥岩，厚度0.05～0.3m，一般0.1m，在采煤时随煤层同时垮落。直接顶为泥岩或砂质泥岩，平均厚度2.49m，岩石层面平整，层理清晰，内含少量黄铁矿结核及植物化石，一般发育两组节理，节理间距5～10cm，砂质泥岩抗压强度20.0-24.0MPa，平均21.6MPa，抗拉强度0.5-0.9MPa，平均)为灰白色中粗粒石英砂岩，有时与煤层直接接触，厚度变化较0.7MPa；老顶(K 2 大，2.42-3.95m，平均3.16m，回采时较难冒落。底板为深灰色细砂岩，平均厚度3.81m，厚度稳定，抗压强度62.4-69.6MPa，平均66.7MPa，抗拉强度3.2-3.6MPa，平均3.4MPa。 合理的采煤方法是建设高产高效矿井的关键。影响采煤方法的因素很多，概括起来主要有地质构造、煤层埋深、煤层赋存状况、煤层厚度及硬度、煤层结构、顶、底板条件、煤质条件及矿井生产能力等。依据本矿井煤层赋存条件和开采技术条件，选择采煤方法时，主要考虑了以下原则： 1)适应煤层地质和开采条件，提高工作面单产，保证矿井合理集中生产和稳产。 2)简化采煤工艺，减少生产环节，节省巷道和设备，降低掘进率，尽量不掘或少掘岩石巷道。 3)可靠地保证矿井安全生产。 4)提高生产效率和经济效益，节约开采成本。 目录 第一章采区概况 (1) 第一节地理位置与交通 (1) 第二节采区地质特征 (1) 一、地层、地质构造 (1) 二、水文地质特征 (1) 第三节煤层 (2) 一、煤层情况 (2) 二、煤层顶底板岩性、机械物理性质及变化规律 (3) 三、煤层综合柱状图 (3) 第四节采区参数计算 (4) 一、采区储量 (4) 二、采区生产能力 (5) 三、采区服务年限 (5) 第五节采区灾害因素及安全条件 (6) 第二章采区准备 (7) 第一节采煤方法、采区参数及准备方式选择 (7) 一、采区参数 (7) 二、采区主要设备 (7) 三、准备方式选择 (9) 第二节采区巷道布置 (9) 一、采区巷道布置初选及可行性方案确定 (9) 二、采区巷道布置方案的选择和参数确定 (10) 四、煤层开采顺序、工作面个数及接替顺序 (11) 第三节掘进顺序 (12) 第四节采区生产系统与设备配置 (13) 一、运煤系统 (13) 二、运料系统 (13) 三、采区通风系统 (13) 四、排水系统 (15) 六、瓦斯抽排系统 (15) 一、通风管理规定及措施 (15) 二、运输管理 (15) 三、防瓦斯、煤尘管理措施 (16) 六、安全防护措施 (17) 八、防治水措施 (17) 第一章采区概况 第一节地理位置与交通 龙湖煤矿位于XX市东南60余公里处。矿井主、副井筒位于井田中央，主井地理坐标为：北纬60°30′30″，东经120°30′30″。 矿井西南临近铁路，距火车站15公里，矿区专用铁路在此与铁路接轨；井田西部20km左右有高速公路，矿井北有省道，有矿区公路与之相连，交通便捷。 矿井范围内地形平坦，但多为荒地，无村庄及居民居住，地形呈东高西低的趋势变化，标高在+580～+650m之间。 第二节采区地质特征 一、地层、地质构造 本采区位于井田东部，东至断层为界；西临2采区；南至一水平4采区下限为界；上下标高分别为+490、+350。本采区为1采区，是本矿井的首采区。本采区中开采的煤层为1#、2#、3#煤层。采区走向长1800～1550m，倾斜宽560～590m，面积963125m2。 采区总体构造形态为向东倾伏的宽缓向斜构造，地层倾角6—15°。采区主要构造分述如下： 1、褶曲 向斜：向斜轴由井田北部向井田南部沿伸通过，向南倾伏，两翼对称，地层倾角17—20°。 2、断层 井田南正断层：位于本井田南侧，东西走向，倾向为正北，落差150—100m，倾角80°左右。但对本采区较小影响。 3、岩浆岩 井田内未发现岩浆岩，煤层及煤质均不受岩浆岩的影响。 二、水文地质特征 本区气候温和，属北温带季风气候，气候变化明显，四季分明，冬季寒冷多风，夏季炎热多雨，春秋两季温和。据宿县气象站资料，本区自建井以来，最高气温36.3℃，最低气温－4.l℃，最大月降水量625.1mm，月最低降水量为40.1mm；最大采区巷道布置及生产系统毕业设计
分段矿房法
绘制采区巷道布置平面图指导书
某矿井采煤方法及采区巷道布置设计
采区巷道布置课程设计
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