采矿工程建设课程设计—采区部分1文档.doc

一、目的1、 初步应用《采煤学》课程所学的知识，通过课程设计加深对《采煤学》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。设计题目某矿第一开采水平上山阶段某采区自下而上开采k1、k2和k3煤层，煤层厚度、间距及顶底版岩性见综合柱状图。该采区走向长度2100m，倾斜长度1000m，采区内各煤层埋藏平稳，平均倾角12度,地质构造简单，无断层，k1煤层较松软,k2和k3属于中硬煤层,是简单结构，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+30 m 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煤层下方25 m的稳定岩层中,为满足生产系统所需的其余开拓巷道可根据采煤方法的不同中由同学自行决定.第一章 采区巷道布置第一节 采区储量与服务年限1、采区的生产能力采区生产能力选定为150万t/a2、计算采区的工业储量、设计可采储量1.采区工业储量由公式Zg=H*S*(m1+m3)*r (公式1-1)式中 Zg----- 采区工业储量，万tH------ 采区倾斜长度，1000mS------- 采区走向长度，2100mr-------- 煤的容重 ，1.30t/m3mi------ 第i层煤的厚度，6.9+3.0+2.2=12.1mZg=1000*2100*12.1*1.3 =3303.3(万t)2.设计可采储量 设计可采储量 Zk=（Zg-p）*C (公式1-2)式中：Zk------ 设计可采储量, 万tZg------ 工业储量 ，万tp-------- 永久煤柱损失，万tC--------- 采区采出率，厚煤层可取75%，中厚煤层取80%，薄煤层85%。说明：p可取其为工业储量的10%来计算，即p=10%*ZgZk=（3303.3-3303.3*10﹪）*80﹪=2378.38 万t3.采区服务年限由 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，150万t；Zk—— 设计可采储量，2378.38万tK—— 储量备用系数，取1.4T=2378.38 /(150*1.4) = 11.33 a4. 验算采区采出率a. 对于k1中厚煤层：C=(Zg1-p1)/Zg1 ……(公式1-4)C ——— 采区采出率，% ；Zg1 ——— k1煤层的工业储量，万t ；p1 ——— k1煤层的永久煤柱损失，万t ；　　 　说明：采区边界保护煤柱取5m，停采煤柱取30m，区段煤柱5m.Zg1=1000*2100*6.9*1.3=1883.7万tp1=(30+10)*1000*6.9*1.3+5*5*2100*6.9*1.3=118.88万tC=(Zg1-p1)/Zg1=（1883.7-118.88）/1883.7=93%75% 满足要求b. 对于K2中厚煤层：C=(Zg2-p2)/Zg2 ……(公式1-5)C ——— 采区采出率，% ；Zg2 ——— k2煤层的工业储量，万t ；P2——— k2煤层的永久煤柱损失，万t ；说明： K2煤层与K1煤层相同。Zg2=2100*1000*3*1.3=819万tP2=（30+10）*1000*3*1.3+5*5*2100*3*1.3=36.075万tC=(Zg3-p3)/Zg3=（819-36.075）/819=95.6% 80% 满足要求c. 对于K3中厚煤层：C=(Zg2-p2)/Zg2 ……(公式1-5)C ——— 采区采出率，% ；Zg3 ——— k3煤层的工业储量，万t ；P3——— k3煤层的永久煤柱损失，万t ；说明： K3煤层的保护上山煤柱一侧取30米，其余与K1煤层相同。Zg3=2100*1000*2.2*1.3=600.6万tP3=（60+10）*1000*2.2*1.3+5*5*2100*2.2*1.3=35.035万tC=(Zg3-p3)/Zg3=（600.6-35.035）/600.6=94% 80% 满足要求第二节 采区内的再划分1. 确定工作面长由已知条件知：该煤层倾向共有：1000m的长度。且采煤工艺选取的是较先进的综采，一次采全高放顶煤法，由《采煤学》所学知识得知，综放工作面长度一般为130m—190m，巷道宽度为4m～4.5m,本题目选取4.5m，且采区生产能力为150万t/a，一个中厚煤层的一个区段便可以满足生产要求，最终选定6个区段，区段煤柱选为5m,故工作面长度为：L=1000/6-4.5*2-