采煤学课程设计

内蒙古科技大学

本科生课程设计说明书

题 目： 采煤学课程设计

学生姓名：

学 号：

专 业： 采矿工程

班 级： 采矿12-1

指导教师：

评 阅 人：

成 绩：

目录

第一章矿井概况

一、矿井地形、地貌、地物及其对开采的影响。

二、矿井开拓方式及主要井巷的布置形式。

三、矿井通风方法、主扇工作方式及通风系统情况。

四、矿井提升运输系统及主要设备配备情况。

五、矿井工作制度。

第二章开采技术条件

一、采区的位置及与相邻采区的关系。

二、构造

构造形态，倾向，褶皱及断层，岩浆岩体侵入，地质构造类型。

三、煤层

煤层厚度、倾角、稳定性、结构。

四、顶底板岩性

顶底板岩石的物理力学性质、稳定性及坚固性。

五、其它开采条件

瓦斯含量、自燃发火性、煤尘爆炸危险性、水文地质条件。

第三章采煤方法的选择

一、采煤方法的选择原则

二、采煤方法的技术分析

三、采煤方法的经济分析

第四章采区巷道布置

一、采区主要参数的确定

二、采准巷道布置 三、采区主要设备配备情况

四、主要采准巷道断面设计

五、采区生产系统

六、绘制采区巷道布置图

第一章 矿井概况

一、矿井地形、地貌、地物及其对开采的影响。

1.交通地理位置

山西柳林鑫飞下山峁煤业有限公司位于山西省柳林县城北偏西直距约20km王家沟乡圪塔上村、延家峁村、任家山村、后备村一带，属柳林县王家沟乡管辖。井田地理坐标:东经110°52′15″－ 110°54′11″,北纬37°36′14″－37°37′31″。

井田位于柳林县城北20km处，紧靠柳林—碛口公路，距孝柳铁路穆村站30km，距柳林—结绳焉公路3km，交通运输条件便利。

矿井交通位置详见图1-1-1。

2.地形地貌

井田地处晋西黄土高原，属吕梁山西侧的中低山区，黄土覆盖广泛，冲沟发育，地形起伏较大，地貌类型以侵蚀性黄土梁、峁为主，其次为黄土沟谷地貌中的冲沟，地势总体南高北低，地形最高点位于井田中东部山头，海拔1081.5m，最低点位于井田北部沟谷，海拔820.0m左右，最大相对高差261.5m。

3.水系

本区属黄河流域黄河水系，井田沟谷发育，无常年性水流，仅在雨季有洪水流出，并很快排干，季节性水流向西北汇入黄河。

4.气象及地震情况

井田地处晋西北黄土高原，为大陆性季风气候，暖温带半干旱地区，气温变化昼夜悬殊，四季分明，降水量有限，多呈干旱状态，冬春季多西北风，少雨雪，夏秋季雨量集中，有时出现暴雨洪水灾害。

据柳林气象站资料，各气象要素特征如下：

（1）、气温:年平均8.8 ℃，1月份最低，平均为-7.6 ℃，极端值达-24.8 ℃，7月份最高，平均为22.6 ℃，极端值达37℃，平均温差30.2 ℃。一般气温降至0℃的时间为10月中旬，回升到0℃以上的时间是翌年4月中旬。 （2）、降水量和蒸发量:历年平均降水量为519.3mm, 最大降水量在7月份,为1299mm , 最小在12月份,为3.6mm . 雨量集中在7、8、9三个月，占全年的63%。蒸发量平均值为2141.9mm , 最大在6月份，平均为362.3mm。

（3）、风向及风速:风向多为西北，风速年平均2.5m/s,最大在3-5月份，风速平均3.1m/s，最大风速18 m/s。

（4）、霜期、雪期和冻土期：初霜期在10月份上旬，终霜期在次年3月份，一次最大积雪厚度为14-30cm。 最早冻土期在11月26日，最晚解冻日为翌年4月1日，最大冻土深度111cm。

据GB50011-2001《建筑抗震设计规范》，柳林县抗震设防烈度为Ⅵ度区，设计基本地震加速度值为0.05g。据历年记载，历史上发生过数次地震，其中以1101年，1555年最强烈；其次1918年及1965年较强烈。

二、矿井开拓方式及主要井巷的布置形式。

根据井田内8、9号煤层的赋存条件与地面地形特点，为合理开发全井田8、9号煤层，并最大限度的利用矿方已有的设施，

1.本次设计提出以下两个开拓方案：

方案I：

利用并刷大原任家山煤矿的主立井和副立井，做本次设计的副立井和回风立井。另在距原任家山煤矿主立井东北约150m左右处，新打一个主斜井，全井田采用一斜两立三个井筒开拓。主斜井落底于9号煤层，井筒净宽5.0m，斜长545m，倾角23°，井筒内装备B=1000mm的胶带输送机及单钩串车，并设台阶、扶手，担负矿井提煤、进风及下大件的任务，是矿井的一个安全出口；副立井落底于9号煤层底板上，井筒净径由4.0m刷大到5.5m，垂深210m，井筒内装备双钩1t标准罐笼，设梯子间，担负矿井矸石、材料设备和人员等提升任务，兼做主要进风井和安全出口；回风立井净径由3.0m刷大至5.5m，落底于8号煤层，垂深181m，井筒内装备梯子间，担负矿井回风任务，兼做安全出口。

根据主、副井井筒落底点标高，结合井田几何特征和煤层赋存状况，设计以一个水平联合布置，分层开采井田内的8、9号煤层，水平标高+690m。即将总回风巷布置于8号煤层，并分别在8、9号煤层中布置运输大巷和轨道大巷。

设计主斜井落底于9号煤层，回风立井落底于8号煤层。副立井落底后设置9号煤层+690m水平井底车场。

利用8号煤层与9号煤层的层间距，做一个井底煤仓。井底煤仓上口开口于8号煤层。过井底煤仓上口、沿正东正西方向在8号煤层和9号煤层重叠布置一组开拓巷道分别至井田西部边界煤柱线和井田东部边界煤柱线，当大巷掘进至井田东部煤柱线附近时，改为向北掘进，当大巷掘进至井田8号拐点处时，再改为向东掘进直至井田边界。每组开拓巷道设运输、轨道和回风三条巷道，相互平行，间距30m。其中，运输、轨道巷道分别沿8、9号煤层布置，回风巷道沿8号煤层布置。其中布置于8号煤层中的轨道大巷通过轨道石门与9号煤层+690m水平井底车场相接，回风大巷与回风立井直接沟通。

矿井井下大巷主运输采用胶带输送机运输方式。大巷辅助运输方式选用连续牵引车牵引矿车运输。

矿井采用中央并列式通风系统，主、副井筒进风，回风井回风。矿井采用机械抽出式通风方式。

全井田共划分为两个采区，其中8号煤层划分为一个采区，9号煤层划分为一个采区。矿井首采区选择为8号煤层一采区。

方案Ⅱ：

利用并刷大原任家山煤矿的主立井和副立井，做本次设计的副立井和回风立井。另在距原任家山煤矿主立井东北约150m左右处，新打一个主立井，全井田采用三个立井开拓。主立井落底于9号煤层，井筒净直径5.5m，垂深202m，井筒内装备双钩箕斗，并设梯子间，担负矿井提煤、进风任务，是矿井的一个安全出口；副立井落底于9号煤层底板上，井筒净径由4.0m刷大到6.5m，垂深210m，井筒内装备双钩罐笼，设梯子间，担负矿井矸石、材料设备和人员等全部辅助提升任务，兼做主要进风井；回风立井净径由3.0m刷大至5.5m，落底于8号煤层，垂深181m，井筒内装备梯子间，担负矿井回风任务，兼做安全出口。 根据主、副井井筒落底点标高，结合井田几何特征和煤层赋存状况，设计以一个水平联合布置分层开采井田内的8、9号煤层，水平标高+690m。即将总回风巷布置于8号煤层，运输大巷和轨道大巷均布置于9号煤层中。

设计主立井落底于9号煤层，回风立井落底于8号煤层。副立井落底后设置9号煤层+690m水平井底车场。

利用8号煤层与9号煤层的层间距，做一个井底煤仓。井底煤仓上口开口于8号煤层，过井底煤仓上口、沿正东正西方向布置一组开拓巷道分别至井田西部边界煤柱线和井田东部边界煤柱线，而当大巷掘进至井田东部煤柱线附近时，改为向北掘进，当大巷掘进至井田8号拐点处时，再改为向东掘进至井田边界。开拓巷道设运输、轨道和回风三条巷道，相互平行，间距30m。其中，运输、轨道巷道均沿9号煤层布置，回风巷道沿8号煤层布置。

矿井井下大巷主运输采用胶带输送机运输方式。大巷辅助运输方式选用连续牵引车牵引矿车运输。

矿井采用中央并列式通风系统，主、副井筒进风，回风井回风。矿井采用机械抽出式通风方式。

全井田共划分为两个采区，其中8号煤层划分为一个采区，9号煤层划分为一个采区。矿井首采区选择为8号煤层一采区。

2.各方案技术上的优缺点：

方案Ⅰ：

优点：

（1）斜井下大件，较为方便。

（2）主运输为胶带连续化运输，生产能力大。

（3）斜井做安全出口，安全性较好。

（4)斜井施工方便。

缺点：

（1）运煤和下大件在一个井筒内，相互有影响。

（2）斜井留设保安煤柱较多。 （3) 煤巷工程量较大。

方案Ⅱ：

优点：

（1）主辅提升在两个井筒内进行，互不影响，提升效果较好。

（2）立井留设保安煤柱较少。

（3) 煤巷工程量较少。

缺点：

（1）立井下大件，较复杂。

（2)主提升为立井箕斗提升，矿井的生产能力较斜井胶带输送机提升潜力不大。

（3)立井做安全出口，安全性相对较差。

（4)立井施工复杂。

（5)每个工作面都得打溜煤眼和进风行人斜巷。

3.矿井开拓方式的确定

（1）从投资角度看，方案Ⅱ最省钱。

（2）从技术和投资综合考虑，方案I较优，主要理由是：

①表面看方案Ⅱ比方案I较省钱，但由于方案Ⅱ节省的主要是在新掘的巷道上，而新掘巷道主要是煤巷，所以对矿井的投资影响不大。

②方案Ⅱ每一个工作面都得打溜煤眼和进风行人斜巷，无形当中工程量增大了，且不便于管理。

③方案I运输顺畅，运营费用较低。

故本设计推荐方案Ⅰ。

三、矿井通风方法、主扇工作方式及通风系统情况。

矿井通风方式为中央并列式，采用机械风机抽出式通风。工作面采用单进、单回的U型通风系统。

掘进工作面采用局部扇风机压入式独立通风。依据《煤矿保安规程》，采