采矿带区设计.docVIP

序论

一、设计目的

1、初步应用《煤矿开采学》课程所学的知识，通过课程设计加深对《煤矿开采学》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根底。

二、设计题目

采区概况

本带区为某矿第二水平第四采区。其中二采区已采，六采区未采。上部标高-150m，下部标高-300m。其走向长度为2020m，倾斜长度为1080，面积为2181600。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6-12个月。

大巷位置：运输大巷和回风大巷都布置在煤层底板岩石中，标高分别为-320m和-330m。

运输方式：大巷运煤采用1.5t固定式矿车，10t架线电机车牵引。

瓦斯等级：相对瓦斯运出量5，属于低瓦斯矿。

具体煤层情况如表1所示：

表1

序号

煤层〔m〕

顶，底板岩性

层间距

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

34

28

30

6-8°

稳定

5

2.7

2.3

2.5

粉砂岩

粉砂岩

6-8°

稳定

三、课程设计内容

1、采〔带〕区巷道布置设计；

2、采〔带〕区中部甩车场线路设计或下部平车场线路设计。

图1设计煤层综合柱状图

第一局部带区巷道布置

第一节带区储量与效劳年限

1、带区生产能力选定为120万t/a。

2、带区计算的工业储量、设计可采储量分别为：

〔1〕带区工业储量

式中：Zg—带区工业储量，万t；

H—带区倾斜长度，1080m；

L—带区走向长度，2020m；

γ—煤的容重，取1.35；

—煤层煤的厚度，为2.0m；

—煤层煤的厚度，为2.5m；

(2)带区可采储量:

式中：Zk——带区可采储量，万t

Zg——带区工业储量，万t

P——带区煤柱损失量，万t

C——带区回采率，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【1】

3、矿井效劳年限计算:

式中：T——带区的效劳年限，年a

Zk——带区的可采储量，万t

K——带区储量备用系数，取K=1.35

A——带区设计生产能力，万t/a

4、验算带区采出率

带区采出率=带区实际出煤量/带区工业储量×100％

〔1〕煤层带区采出率=569.538/589.032×100％≈96.7％

〔2〕煤层带区采出率=711.9225/736.29×100％≈96.7％

采区采出率：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【1】

第二节带区内的再划分

1、确定采煤工作面长度

该煤层组左右两边界各留10m的边界煤柱，下部留30m护巷煤柱，那么其煤层倾向长度为：1080-30=1050m，走向长度为2020-20=2000m。又因为各煤层埋藏稳定,地质构造简单，无断层,煤层附存条件较好，瓦斯涌出量低,涌水量也小,自然发火倾向较弱,且现代采矿工作面长度有加长趋势，故采煤工艺选取较先进的综合机械化采煤方法。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～5m,设计本带区开掘巷道宽度为4.5m，带区生产能力为120万t/a，一个厚煤层或中厚煤层的一个工作面便可以满足生产要求，将整个带区划分为10个分带，并采用沿空留巷方式，采用混凝土砌块支护护巷

工作面长度为：

式中：S——除去永久保护煤柱煤层走向长度

n——分带数目

2、确定带区内的工作面数目

回采工作面沿走向布置，沿倾向推进，采用下行后退式倾斜长壁采煤法开采。

工作面数目：

式中：L—煤层走向长度(m)；

S0—带区沿走向所有煤柱宽度之和(m)；

l—工作面长度(m)；

l0—回采巷道宽度，取4.5m；

那么:

3.确定工作面生产能力

式中：A0——工作面生产能力，万t/a；

L——采煤工作面长度m；

V0——工作面推进度m；

M——采高m；

C0——采煤工作面采出率；

〔1〕带区195×0.8×8×330×2.0×1.35×0.95×10-4=105.64万t/a120万t/a

〔2〕带区195×0.8×6×330×2.5×1.35×0.95×10-4=113.76万t/a120万t/a

4、确定带区内工作面数及工作面接替顺序

生产能力为120万t/a.目前开采准备系统的开展方向是高产高效生产集中化，采用提高工作面单产，以一个工作面产量保证带区产量，因此可确定带区内为一个工作面生产。考虑到采动应力集中的因素，且下一带区未采，那么每个煤层带区间采用