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 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 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.......................................................... - 7 -
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及工作面推进终点位置............................. - 12 -
1.3.4 确定通风系统................................................................................................ - 12 -
1.3.5 采区上、下部车场选型................................................................................ - 12 -
1.4 采区中部甩车场线路设计...................................................................................... - 13 -
1.4.1 斜面线路联接系统参数计算........................................................................ - 13 -
1.4.2 确定竖曲线相对位置.................................................................................... - 14 -
1.4.3高、低道存车线参数确定............................................................................. - 15 -
1.4.4 甩车场线路总平面轮廓尺寸及坡度............................................................ - 17 -
1.4.5绘制甩车场平面图和坡度图......................................................................... - 18 -
2 采煤工艺设计.................................................................................................................... - 19 - 2 采煤工艺设计.................................................................................................................... - 20 -
2.1 采煤工艺方式的确定.............................................................................................. - 20 -
2.1.1 确定落煤方式................................................................................................ - 20 -
2.1.2 确定截深........................................................................................................ - 20 -
2.1.3 确定进刀方式................................................................................................ - 20 -
2.1.4 确定放煤步距................................................................................................ - 21 -
2.1.6 工作面设备选型............................................................................................ - 21 -
2.1.7 确定移架方式................................................................................................ - 22 -
2.1.8 确定支护方式................................................................................................ - 22 -
2.1.9 确定端头支架................................................................................................ - 22 -
2.1.10 确定超前支护方式与距离.......................................................................... - 23 -
2.1.11 支架高度与强度校核.................................................................................. - 23 -
2.1.12 确定工作面支架的数量.............................................................................. - 23 -
2.1.13 采空区处理.................................................................................................. - 24 -
2.2 工作面合理长度确定.............................................................................................. - 24 -
2.2.1 煤层地质条件................................................................................................ - 24 -
2.2.2 工作面生产能力............................................................................................ - 24 -
2.2.3 运输设备及管理水平.................................................................................... - 24 -
2.2.4 顶板管理........................................................................................................ - 24 -
2.2.5 经济合理的工作面长度................................................................................ - 25 -
2.3 采煤工作面循环作业图表的编制.......................................................................... - 25 -
2.3.1 循环作业图表................................................................................................ - 25 -
2.3.2 劳动组织表.................................................................................................... - 25 -
2.3.3 技术经济指标表............................................................................................ - 26 -
3 课程设计总结.................................................................................................................... - 26 - 参考文献：............................................................................................................................ - 27 -
序论
一、设计目的
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
某矿第一开采水平上山阶段某采（带）区自下而上开采1K 、2K 和 3K 煤层，煤层厚度、层间距及顶底板岩性的综合柱状图如图1所示。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，1K 煤层属简单结构煤层，硬度系数2f ，2K 和3K 煤层属中硬煤层，各煤层瓦斯涌出量也较低，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3K 煤层底版下方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°
图 1 设计采（带）区综合柱状图
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。
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。
五、设计说明书内容
本人此次课程设计在遵循原有设计条件下选择采区准备方式进行设计，煤层平均倾角为16°，生产能力为90万/t a 。
1 采区巷道布置
1.1 采区储量与服务年限
1.1.1、采区生产能力的选定
采区生产能力选定为90万/t a 。
1.1.2、计算采区的工业储量、设计可采储量
（1）采区工业储量
123()g Z H L m m m γ=??++? （公式 1）
式中： g Z ——采区工业储量，万t ； H ——采区倾斜长度，1100m ； L ——采区走向长度，3000m ； γ——煤的密度，1.303/t m ； 1m ——1K 煤层煤的厚度，为6.9m ；
2m ——2K 煤层煤的厚度，为3.0m ； 3m ——3K 煤层煤的厚度，为2.2m 。 111003000 6.90 1.302960.10g Z =???=万t 211003000 3.00 1.301287.00g Z =???=万t 311003000 2.20 1.30943.80g Z =???=万t
11003000(6.90 3.00 2.20) 1.305190.90g Z =??++?=万t
（2） 设计可采储量
()K g Z Z P C =-? （公式 2）
式中：K Z ——设计可采储量，万t ； g Z ——工业储量，万t ；
P ——永久煤柱损失量，万t ；根据设计题目中的条件，P 包括采区边界煤柱的损失，上、下山煤柱损失和区段煤柱损失，即上下端头永久煤柱，取30m 和左右边界永久煤柱，取15m 。
C ——采区采出率，厚煤层取75%，中厚煤层取80%，薄煤层85%，这里175%C =，
2380%C C ==。
13023000 6.90 1.30152(1100302) 6.90 1.30189.45P =????+??-???=万t 23023000 3.00 1.30152(1100302) 3.00 1.3082.37P =????+??-???=万t 33023000 2.20 1.30152(1100302) 2.20 1.3060.40P =????+??-???=万t 1111()(2960.10189.45)75%2077.99K g Z Z P C =-?=-?=万t 2222()(1287.0082.37)80%963.70K g Z Z P C =-?=-?=万t 3333()(943.8060.40)80%706.72K g Z Z P C =-?=-?=万t
12337480.41K K K K Z Z Z Z =++=万t
1.1.3 采区服务年限
K
Z T AK
=
(公式 3)
式中： T ——采区服务年限，年； A ——采区生产能力，90万t ； K Z ——设计可采储量； K ——储量备用系数，取1.4。
112077.99
16.4990 1.4K Z T AK =
==?年 22963.707.6590 1.4K Z T AK ===?年
33706.72 5.6190 1.4K Z T AK ===?年
12329.75T T T T =++=年
1.1.4 验算采区采出率
100%g g
Z P C Z -=? （公式 4）
式中： C ——采区采出率，% ； g Z ——煤层的工业储量，万t ；
P ——开采损失，包括采区内留设的各种煤柱损失及工作面采煤过程中的落煤损失，万t 。
(1) 对于1K 厚煤层：
1111
100%g g Z P C Z -=
?
式中： 1C ——1K 煤层采区采出率，% ； 1g Z ——1K 煤层的工业储量，万t ；
1P ——1K 煤层开采损失，包括采区内留设的各种煤柱损失及工作面采煤过程中的落煤损失，万t 。
1111
100%g g Z P C Z -=
?=
满足要求
(2) 对于2K 中厚煤层：
22
22
100%g g Z P C Z -=
?
式中： 2C ——2K 煤层采区采出率，% ； 2g Z ——2K 煤层的工业储量，万t ；
2P ——2K 煤层开采损失，包括采区内留设的各种煤柱损失及工作面采煤过程中的落煤损失，万t 。
22
22
100%g g Z P C Z -=
?=
满足要求
(3) 对于3K 中厚煤层：
33
33
100%g g Z P C Z -=
?
式中： 3C ——3K 煤层采区采出率，% ； 3g Z ——3K 煤层的工业储量，万t ；
3P ——3K 煤层开采损失，包括采区内留设的各种煤柱损失及工作面采煤过程中的落煤损失，万t 。
33
33
100%g g Z P C Z -=
?=
满足要求
1.2 采区内的再划分
1.2.1 确定采煤工作面长度
由已知条件知：该煤层左右边界各有15m 的边界煤柱，上部留30m 防水煤柱，下部留30m 护巷煤柱，故其煤层倾向共有：1100-60=1040m 的长度，走向长度3000-30=2970m 。地质构造简单，煤层附存条件较好，瓦斯涌出量小。且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。又知，一般而言，考虑到设备选型及技术方面的因素综采工作面长度为180～250m ，巷道宽度为4m ～4.5m,本采区选取4.5m ，且采区生产能力为180万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，如图1-2：
取区段平巷的宽度为4.5m ，留5m 小煤墙，则采煤工作面长度为： L1=(b-2×q-((2×L2+p) ×n-p))/n (公式
1-5)
图1-2 采区工作面划分示意图
式中：L1——工作面长度，m ； L2——区段平巷宽度，m ； b ——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；
L1=(1100-2×30-((4.5+5) ×5)-4.5)/5=197.6m
1.2.2 确定采区内的区段数目
回采工作面是沿倾斜方向布置，沿走向推进，采用走向长壁法开采。 工作面数目：
()()
00N=L-S L+L (公式1-4)
式中： L ——煤层倾斜方向长度(m)； S0——采区边界煤柱宽度(m)； L ——工作面长度(m)； L0——回采巷道宽度，因采用综采，故l0取5(m)。 N=(1100-30×2)/(195+10)=5.07，取5。
1.2.3 工作面生产能力
采区生产能力的基础是采煤工作面的生产能力，采煤工作面的生产能力取决于煤层厚度、工作面长度和推进度。一个采煤工作面的生产能力可由下式计算： A0= L 采*V0* m*γ* C ……(公式1-5) 式中：A0 ———— 工作面生产能力，万t/a ; L 采———— 工作面长度；m ，
V0———— 工作面推进度.综采面年推进度可达1000—2000m ，取1200m 。 γ——煤容重，t /m3
C ——工作面采出率，一般为0.93—0.97，取0.93 A0= L 采*V0* m*γ* C =150*1200*6.9*1.3*0.93=150.2万t
1.2.4 确定采区同采工作面数目及接替顺序
目前，煤炭企业生产系统向高产高效集中化生产的方向发展，新建大型化矿井均朝“一矿一井一面”的设计思想改革，采用提高工作面单产，用一个工作面的产量来保证整个矿井的设计生产能力，故为适应现阶段煤炭行业的知道规范，本采区设计一个采煤工作面。其工作面接替顺序如下表：
对于K1煤层：
K1煤层工作面接替顺序：
1101→1102→1103→1104→1105→1106→1107→1108→1109→1110
对于K2煤层：
K2煤层工作面接替顺序：
2101→2102→2103→2104→2105→2106→2107→2108→2109→2110
对于K3煤层：
K1煤层工作面接替顺序：
3101→3102→3103→3104→3105→3106→3107→3108→3109→3110
注：箭头表示回采工作面的接替顺序。
1.3 确定采区内准备巷道布置和生产系统
1.3.1 完善采区所需的开拓巷道
为了缩短采区准备时间并提高经济效益，根据所给地质条件，在第一开采水平中，把为该采区服务的运输大巷和
回风大巷均布置在K3煤层底板下方25m的稳定岩层中。
1.3.2 确定巷道布置系统
首先确定回采巷道布置方式，由于地质构造简单，无断层,煤层赋存条件好，涌水量较小，瓦斯涌出量较小，无自然发火倾向,直接顶较厚且易跨落。同时为减少煤柱损失，提高采出率，降低巷道维护费用，采用沿空掘巷的方式。因此采用工作面布置图所示工作面接替顺序，就能弥补沿空掘巷时工作面接替复杂的缺点。
确定采区巷道布置系统，采区内有三层煤，采用联合布置，每一层都布置5个工作面，根据相关情况初步制定以下三个方案进行比较(由于K1,K2煤层在我的设计中相同，所以仅以K3煤层为例说明)：
方案一：双岩石上山
将两条上山都布置在K3煤层底板岩石中，其中运输上山布置在距离底板15m处，轨道上山布置在运输上山上方5m，即距离K3煤层10m处。如图1-3：
方案二：双煤层上山
将两条上山都布置在K3煤层中。如图1-4：
图1-4 方案二示意图
方案三：一岩一煤上山
将两条上山分别布置在K3煤层的底板和煤层中，运输上山布置在距离K3底板5m处，轨道上山布置在K3煤层中。如图1-5：
图1-5 方案三示意图
技术经济比较：
表1-6 掘进费用表
表1-6 辅助费用表
表1-6 费用总汇表
综上技术经济比较所述：
故选择方案三，即一煤一岩上山的煤层群联合布置的准备方式，其示意图如图1-5。
工作面推进位置的确定：
在采区巷道布置中，工作面布置及推进到的位置应以达到采区设计产量安全为准，工作面应推进到距上山20m 处停采线位置处，即为避开采掘影响对上山的影响而留设的20m护巷煤柱处。
1.3.3确定工作面回采巷道布置方式及工作面推进终点位置
回采巷道布置方式.：单巷沿空掘巷掘进方式。
分析：已知采区内各煤层埋藏平稳，地质构造简单，无断层，同时，各煤层瓦斯涌出量较低，自然发火倾向较弱，涌水量也较小。因此有利于综合机械化作业，可以充分发挥棕采高产高效的优势。同时，为减小煤柱损失，提高采出率。综合考虑各种因素，采用单巷沿空掘巷掘进方式。这种方式掘出的巷道正处在应力降低区，即好维护又提高了采出率，有取代沿空留巷的趋势。
说明：在采区巷道布置平面图内，工作面布置和推进的位置应以达到采区设计产量及安全为准。工作面推进到距回风大巷30米处的位置，即为避开采掘超前影响所留设的30m护巷。
1.3.4 确定通风系统
1.3.5 采区上、下部车场选型
(1)考虑到采用采用采区上部车场有车辆运行顺当、调车方便等优点和有通风不良，有下行风的缺点，确定采用上部平车场。
(2)由于运输大巷距阶段运输大巷25m，采区生产能力大，故下部车场可选择大巷装车式下部车场。
1.4 采区中部甩车场线路设计
1.4.1 斜面线路联接系统参数计算
该采区开采近距离煤层群，倾角为16°。铺设600mm轨距的线路，轨形为15kg/m，采用1t矿车单钩提升，每钩提升3个矿车，甩车场存车线设双轨道。斜面线路布置采用二次回转方式。
(1) 道岔选择及角度换算
由于是辅助提升故道岔均选择DK615-4-12(左)道岔。道岔参数为α1=14°15′，a1= a2=3340, b1= b2=3500。
斜面线路一次回转角α1=14°15′
斜面线路二次回转角δ=α1+α2=14°15′+14°15′=28°30′
一次回转角的水平投影角α1′=arctan(tanα1/cosβ)=14°47′58″(β为轨道上山倾角16°)
二次回转角的水平投影角δ′=arctan(tanδ/cosβ)=29°17′34″(β为轨道上山倾角16°)
一次伪倾斜角β′=arcsin(sinβcosα1)=arcsin(sin16°cos14°15′)=15°29′42″
二次伪倾斜角β″=arcsin(sinβcosδ)=arcsin(sin16°cos28°30′)=154°1′6″
为了使计算直观简便，做出车场线路布置草图如图1-8：
（2)斜面
平行线路
联接点参Array数确定如
图1-9：
图1-8 中部甩车场线路计算草图
图1-9 斜面平行线路联接
本设计采用中间人行道，线路中心距S=1900mm，为简化计算，斜面联接点距中心距与线路中心距相同，曲线半径取R′=9000mm，则各参数计算如下：
B=Scotα=1900×cot14°15′=7481mm
m=S/sinα=1900/sin14°15′=7719mm
T=Rtan(α/2)=9000×tan(14°15′/2)=1125mm
n=m-T=7719-1125==6594mm
c=n-b=6594-3500=3094mm
L=a+B+T=3340+7481+1125=11946mm
1.4.2 确定竖曲线相对位置
竖曲线相对参数：
高道平均坡度：ia=11‰,rg=arctania=37′49″
低道平均坡度：id=9‰,rd=arctanid=30′56″
低道竖曲线半径：Rd=9000mm
取高道竖曲线半径：Rg=20000mm
高道竖曲线参数：
βg=β′- rg=15°29′42″-37′49″=14°51′53″
hg= Rg(cosrg-cosβ′)=20000(cos37′49″-cos15°29′42″)=725.71mm
Lg= Rg(sinβ′-sinrg)=20000(sin15°29′42″-sin37′49″)=5123.08mm
Tg= Rg×tan(βg/2)=20000×tan(14°51′53″/2)=2609.03mm
Kg=Rg×βg/57.3°=5188.38mm
低道竖曲线参数：
βd=β′＋rd=15°29′42″-30′56″=16°38″
hd= Rd(cosrd-cosβ′)=9000(cos30′56″-cos15°29′42″)=326.75mm
Ld= Rd(sinβ′-sinrd)=9000(sin15°29′42″＋sin30′56″)=2485.37mm
Td= Rd×tan(βd/2)=9000×tan(16°38″/2)=1265.71mm
Kd=Rd×βd/57.3°=2514.75mm
最大高低差H：
由于是辅助提升，储车线长度按三钩计算，每钩提1t矿车3辆，故高低道储车线长度不小于3×3×2=18m，起坡点间距设为零，则有：
H=18000×11‰+18000×9‰=360mm
竖曲线的相对位置：
L1=[(T-L)sinβ+msinβ″+hg-hd+H]=2358.83mm
两竖曲线下端点(起坡点)的水平距离为L2，则有
L2= L1cosβ′+ Ld- Lg=2358.83×cos15°29′42″+2485.37-5123.08=-364.61mm
负值表示低道起坡点超前与高道起坡点，其间距满足要求，说明S选取2000mm合适。
1.4.3高、低道存车线参数确定
闭合点O的位置计算如图1-10：
图1-10 闭合点联接
设高差为X，则：
tan rd=(X-△X)/Lhg=0.009
tan rg=(H-X)/Lhg=0.011
△X= L2×id=364.61×0.009=3.281mm
将△X带入则可得X=163.80mm，Lhg=17835.93mm
(5)平曲线参数确定
取曲线外半径R1=9000mm
取曲线内半径R2=9000-1900=7100mm
曲线转角α=14°47′58″
K1= R1α/57.3°=9000×14°47′58″/57.3°=2324.52mm
K2= R2α/57.3°=7100×14°47′58″/57.3°=1833.79mm
△K= K1 -K2=2324.52-1833.79=490.73mm
T1= R1 tanα/2=1168.85mm
T2= R2 tanα/2=922.09mm
(6)存车线长度
高道存车线长度为Lhg=17835.93mm；
低道存车线长度Lhd=Lhg- L2=17835.93+364.61=18200.54mm；
存车线处于曲线段处，高道存车线处于外曲线，外曲线和内曲线得弧长之差为△K= K1 -K2=2324.52-1833.79=490.73mm
则有低道存车线得总长度为
L=Lhg＋△K=17835.93+490.73=18326.66mm
具有自动下滑得长度为17835.93mm，平破长度为490.73mm，应在闭合点之前。
存车线直线段长度d:
d=Lhd-C1-K2=18200.54-2000-1833.79=14366.75mm
在平曲线终止后接14366.75mm得直线段，然后接存车线第三道岔得平行线路联接点。
存车线单开道岔平行线路连接点长度Lk：
存车线单开道岔DK615-4-12，。则Lk=a+B+T=3340+7481+1125=11946mm
1.4.4 甩车场线路总平面轮廓尺寸及坡度
M2 =a×cosβ+(b+L+a+L1+Td)cosβ′cosα+( Td+C1+ T1)cosα+ T1+d+Lk
=3340×cos16°+(3500+8606+3340+2358.83+1265.71)×cos15°29′42″×
cos14°47′58″+(1265.71+2000+922.09)×cos14°47′58″+
922.09+14366.25+11946
=52262.07mm
H2 =(b+L+a+L1+Td)cosβ′sinα+( Td+C1+ T1)sinα+S
=(3500++3340+2358.83+1265.71)×cos15°29′42″×sin14°47′58″+
(1265.71+2000+922.09)×sin14°47′58″+1900
=7663.97mm
(8)线路各点标高
设低道起坡点标高△1=±0；
提车线△2=△1+hd=326.75mm
△5=△2+(L+L1)sinβ′=326.75+(8606+2358.83)×sin15°29′42″
=3256.05mm
车线△3=△1+H=0+360=360mm
△4=△3+hg=360+725.71=1085.71mm
△5=△4+m×sinβ″+T1×sinβ′=1085.71+7719×sin14°1′6″+
1125×15°29′42″=3256.05mm
由计算结果可以看出提车线得5标高点与甩车线得5标高点相同，故标高闭合，满足设计要求。
轨起点△6=△5+(b+a)sinβ′=3256.05+(3500+3340)×sin15°29′42″=5110.1mm
△7=△6+a×sinβ=5110.1+3340×sin16°=6030.73mm 车线△8=△1+Lhd×id=0+18200.54×0.009=163.8mm
△9=△8=163.80mm
1.4.5绘制甩车场平面图和坡度图
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。
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
湖南科技大学 安全工程 《采矿学》课程设计 课程名称： 姓名： 学号： 班级： 指导教师：
目录 前言 (1) 第一章第1章采（带）区巷道布置 (2) 第一节采（带）区储量与服务年限 (2) 第二节采（带）区内的再划分 (3) 第三节采（带）区内准备巷道布置及生产系统 (7) 第四节采区中部甩车场或带区下部平车场线路设计10 第二章采煤工艺设计 (8) 第一节采煤工艺方式的确定 (12) 第二节工作面合理长度的确定 (11) 第三节采煤工作面循环作业图表的编制 (12) 附表与说明 参考文献 (25) 结束语 (25)
前言 1、目的 （1）《采矿学》是研究矿床开采的综合性技术学科，是安全工程专业矿山安全方向的核心课程和主干课程，该课程以煤矿地下开采为重点，主要讲授矿山开采的基本理论、现代化矿井的采矿方法、准备方式、开拓方式、矿井开采及设计的基本原理和主要方法。 （2）通过本课程的课程设计，使学生全面和系统了解矿井生产系统、生产环节和开采技术，并掌握采矿原理、现代化采矿技术，为以后的工作奠定基础。（3）培养学生进行采煤工艺设计、采区、盘区或带区设计及矿井开采设计的初步能力；初步锻炼学生编写采矿技术文件（包括编写设计说明书及绘制设计图纸）的能力，为毕业设计奠定基础；并为今后研究开采问题或进矿井开采设计打下理论基础。 注释：此课程设计主要是根据已知条件,设计矿井的开拓方式、采煤方法、采煤工艺等。设计中要求严格遵守和认真贯彻《煤炭工业设计政策》、《煤矿安全规程》、《煤矿工业矿井设计规范》杜计平、孟宪锐主编，《采矿学》王青、史维祥主编《采矿学》以及国家制定的其它有关煤炭工业的方针政策，综合分析评价各种可行方案,并选择一种最优的方案。 1、设计题目的一般条件： 某矿第一开采水平上山阶段某采（带）区自下而上开采m1、m2、m3煤层，煤层厚度、层间距及顶板岩性见综合柱状图。该采（带）区走向长度3000m，倾向长度900m，采（带）区内煤层赋存平稳，地质构造简单，无断层，m1煤层属简单结构煤层，硬度系数f=2，m2和m3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m3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它开拓巷道可根据不同的采煤方法而由设计者自行决定。 2、设计题目的煤层倾角2条：
班级：采矿10-5 XXXX采矿学课程设计说明书 课 程 设 计 讲 明 书 姓名：XXX 学号：XXX1 指导教师：XX
第一章.带区巷道布置 第一节.带区储量与服务年限 第二节.带区内的再划分 第三节.确定带区内预备巷道布置及生产系统第四节. 第二章.采煤工艺设计 第一节.采煤工艺方式的确定 第二节.工作面合理长度的确定 第三节.采煤工作面循环作业图表的编制
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《采矿学课程的明白得。 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，包括编写设计讲明书及绘制设计图纸进行初步锤炼。 3、为毕业设计中编写毕业设计讲明书及绘制毕业设计图纸打基础。 二、设计题目 某矿第一开采水平上山时期某带区自上而下开采K1和K2煤层，煤层厚度、层间距及顶底板岩性如下表所示。该带区走向长度3000m，倾斜长度1100m,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。第一开采水平为该带区服务的一条运输大巷布置在K2煤层底板下方20m处的稳固岩层中。煤层平均倾角为8。。
设计带区煤层及顶底板情形 第一章带区巷道布置 第一节带区储量与服务年限 1、带区生产能力选定 按照要求带区上部煤柱为20m下部煤柱留30m,故剩余倾斜长度为: 1100-50= 1050m 分三个带区，每个带区分六个分带。 采煤工艺选取综合机械化采煤，工作面长度取160mo 带区生产能力AO =LM 1X V CON AO =160*6.9*3.2* 1.3*0.95*300= 128.1 万吨/a^l20 万吨/a L ----工作面长度。160m。 Ml ---- KI 煤层厚度，6.9m o X ----日进度，3.2m。 r ---- 煤的容重，1.30t/m3。 N ----年工作日，300天。 2、带区的工业储量、设计可采储量 (1)带区的工业储量