安全专业矿井开采课程设计大纲.doc

河南理工大学万方科技学院安全工程专业矿井开采课程设计大纲0 前 言矿井开采课程设计是安全工程专业教学环节的重要一环。它是学生学过画法几何、矿井开采、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。矿井开采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。1 井田地质特征及储量1.1 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。矿井相对瓦斯涌出量。煤尘爆炸性、煤的自燃性。表1-1 煤层及顶底岩性特征序号煤层名称倾角（0）煤层平均厚度（m）层间距（m）容重(t/m3)硬度(f)煤层生产率(t/m2)围 岩性 质备注顶板底板1231.2 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。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回采率的储量。表1-2 矿井可采储量计算煤层名称工业储量(万t)永久煤柱损失(万t)工广主巷煤柱采煤方法损失矿井设计储量(万t)矿井设计可采储量(万t)断层井田境界其它合计合计2 矿井设计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。矿井设计生产能力及服务年限：根据可采储量和关系式，分析确定矿井设计生产能力和服务年限。3 井田开拓3.1 井田内划分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。3.2 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式。根据上述所提出的水平数目、阶段内布置，井筒型式等，提出23个技术上可行的开拓方案(说明书附各开拓方案插图，图中标明井筒位置、深度、开拓巷道、通风系统等)，经过简单技术分析比较，选择技术上最优和安全性最好的方案。3.3 开采顺序井田沿走向方向的开采顺序：井田两翼开采顺序、采区开采顺序。井田沿倾斜的开采顺序：煤层间、水平间、阶段间、区段间的开采顺序。说明投产采区的数目、位置。本节附矿井开拓方式平面图(比例110000或15000)。4 采区巷道布置及采煤方法4.1 选择确定采煤方法根据煤层赋存条件，矿井年生产能力，并结合我国当前技术水平和装备情况，分析确定指定煤层的采煤方法。4.2 采区巷道布置设计采区位置、主要参数。确定下列主要问题：采区上山道数目、位置，区段平巷的布置方式，采区上、中、下车场型式，采区主要巷道断面、支护方式，硐室位置，采区内的运输、通风、供电、材料运输系统。各生产环节运输设备的选择。采区内各煤层联系方式。采区内区段数目，回采工作面数目，接替顺序，采区生产能力及服务年限。本节附采区巷道布置平面、剖面图(比例15000或12000)。4.3 回采工艺(选作内容)分析确定回采工作面下列参数：回采工作面长度、分层工作面错距、循环进度、日进度、采高和工作面生产能力。确定回采工艺方式，选择工作面技术装备。机采时应确定采煤机生产能力、割煤方式、进刀方式、第一分层采煤工艺等；爆破落煤时，应确定爆破参数，并编制爆破说明书。根据采高、顶板压力和下沉量选择支架型号、规格、计算支架密度，确定支架排距、柱距，最大、最小控顶距。对自移液压支架则应选择架型，说明支架的移置方式。确定装煤、运煤方式和移置运输机方法。选择分层开采时的假顶材料和铺设方法，采空区处理方法、控顶距、放顶距、放顶顺序、回柱放顶设备，回柱前所架设的特种支架。安全技术措施：放顶、初采、防火、防瓦斯，防止煤炭自燃等措施。编制工作面循环图表：确定循环方式和作业形式，编制循环作业图表，劳动组织表。本节附采煤方法示意图(插图)，内容包括工作面布置图、顶板管理说明图、爆破说明图表、循环作业图、劳动组织表、工作面主要技术经济指标表。附：矿井开采课程设计题目一、二、三、四，由指导教师指定一题来做。也可以由指导教师另行命题。课程设计排版格式按万方科技学院毕业设计说明书的要求规范排版。题目一井田境界：井田走向长度7000m，煤层倾斜长度1600m。煤层埋藏特征：煤层厚度m1=2.9m，m2=2.8m；煤层倾角=170，层间距H=10m；表土层厚30m，风化带深度10m；m1煤层顶板为砂质页岩，底板为砂岩；m2煤层顶板为砂岩，底板为粉砂岩；煤层埋藏稳定，井田无较大构造；地面标高+220m。煤的容重：1=2=1.35t/m3。矿井开采技术条件：矿井正常涌水量Q正=200m3/h；矿井最大涌水量Q大=300m3/h；矿井相对瓦斯涌出量q=7.5m3/dt；煤有自燃性，自然发火期11个月；煤尘有爆炸性。题目二井田境界：井田走向长度6500m，煤层倾斜长1700m；煤层埋藏特征：煤层厚m=6.0m；煤层倾角=19；顶板泥质页岩，底板为砂岩；表土层厚60m,地面标高+100m；煤层埋藏稳定，井田内无大的构造，煤的容重=1.3t/m3。矿井开采技术条件：矿井正常涌水量Q正=200m3/h。矿井最大涌水量Q大=330m3/h。相对瓦斯涌出量q=12.5m3/dt；煤尘无爆炸性，煤层无自然发火倾向。题目三井田境界：走向长6500m，煤层倾斜长度1700m。煤层埋藏特征：煤层厚度m1=2.0m，m2=1.8m；煤层倾角=6；煤层间距H=10m，表土层厚50m。风化带深度10m，地面标高+150m。m1煤层顶板为砂岩，底板为泥质岩，m2煤层顶板为泥质岩，底板为石灰岩。井田内煤层埋藏稳定，无大地质构造。煤层容重：=1.4t/m3。矿井开采技术条件：矿井正常涌水量Q正=300m3/h。矿井最大涌水量Q大=400m3/h；瓦斯相对涌出量q=9m3/dt。煤尘无爆炸性，煤层无自然发火倾向。题目四井田境界：井田走向长度6900m，煤层倾斜长度1600m。煤层埋藏特征：煤层厚度m1=2.9m，其顶板为砂质页岩，底板为石灰岩；m2=2.8m，其顶