采区课程设计

1、序 论 一课程设计指导思想 该课程设计是采矿工程专业学生一项实践性的教学环节，是在“井巷工程”、“采矿学”等 课程的理论教学和认识实习的基础上，通过采区设计把所学的主干专业课程采矿学理论 知识融会贯通于实践的综合性学习过程， 以提高工科大学生的工程实践和动手能力。 随着技 术发展和教学改革的深入，专业课程设计的题目、内容和要求将有所改进和提高，其具体事 宜要在专业课程设计大纲的基础上。 二课程设计的目的 通过采区设计达到下列目的： 1 系统灵活运用和巩固所学的理论知识， 并结合实际条件加以运用。 丰富学生的安全生产实 际知识，并进一步培养和锻炼学生热爱劳动、善于理论联系实际、尊重科学和实践的良

2、好思 想作风； 2 掌握采区方案设计的步骤和方法，为后续的毕业设计打下基础； 3 巩固和发展学生的文字编写、 运算和绘图的工程技能， 培养和提高大学生分析和解决问题 的能力 三设计说明书内容 1 采区概况：叙述采区位置、开采范围寄与临近采区的关系，采区边界的确定等。 2 采区地质概况:采区范围内煤层赋存条件、煤层走向、倾向、倾角、煤层数目、煤质、煤 的自燃性、瓦斯等级、顶底板岩石厚度、岩性、采区地质构造、水纹地质条件等、计算采区 储量。 3 确定采区生产能力和服务年限、采区内同采的工作面数目、工作面配产情况与接续情况， 编制采区内回采工作面接替图表、掘进工作面接替图表、回采工作面正规循环作业图

3、表。 4 选择各层煤层采煤方法，确定回采工艺方式、工作面支护形式和支护设备、采煤机和运输 机类型。确定工作面进刀方式、截割方式、工作面长度、采高及工作面推进度等。 5 划分区段或条带，确定工作面开采顺序。 6 通过技术经济分析，选择采区巷道布置最优方案，并论证其合理性。 7 确定采区生产系统， 包括运煤、 运矸、 运料系统及通风系统。 列表说明采区设备主要参数。 8 选择采区上、中、下不车场形式，并附插图。 9 编制采区主要技术经济指标表：包括采区走向长度、斜长、区段数目、采煤方法、采面长 度，采区可采储量、生产能力、服务年限、采区回采率、工作面回采率、采掘面头数比等。 四、设计题目 设计题目

4、的一般条件： 采区设计生产能力 120、150、180、200 万吨 1#煤层倾角 20°，厚度 3m，埋深 400，采区面积 1.5km×1km 2#煤层厚度 3m，层间距 30m 瓦斯： CH4 含量在 0-5.21ml/g 间,平均 1.83ml/g 矿井涌水量:正常涌水量 300m /h,最大涌水量 600m /h 直接顶板硬底板硬煤质硬 第一章 采区概况 3 3 采区概况：叙述采区位置、开采范围、及与 临近采区的关系，采区边界的确定等。 附表 1：设计采区综合柱状图 柱 状 厚度 岩 性 描 述 （m） 细砂岩 砂岩，坚硬 1#煤层 1#煤层 3.0 =1.40t

5、/m3 -8.4 -18 - -30 - 灰色砂岩 2#煤层 2#煤层 3.0 层,=1.40t/ m3 。 25 15 灰色细砂岩， 中硬、稳定 灰色粗砂岩、 坚硬 某矿第一开采水平上山某采(带)区自下而上开采 1#煤层和 2#煤层，煤层厚度、层间距及顶 底板岩性见以上综合柱状图 。 设计矿井的地面标高为+30 米，煤层露头为-30 米。第一开采水平为该采(带)区服务的一条 运输大巷布置在 1#煤层底版下方 25 米处的稳定岩层中， 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。 第二章 采区地质概况 叙述采区范围内煤层赋存条件、煤层走向、倾向、倾角、煤层

6、数目、煤质、煤的自燃性、瓦 斯等级、顶底板岩石厚度、岩性、采区地质构造、水文地质条件等，计算采区储量。 煤层 近水平煤层 缓斜煤层 地下开采 8° 825° 中斜煤层 急斜煤层 2545° 45° 所给条件煤层倾角为 20°因此为缓斜煤层， 煤层 薄煤层 中厚煤层 厚煤层 所给条件煤层厚度 3m 因此为中厚煤层。 瓦斯等级划分为三级：低瓦斯矿井，相对瓦斯涌出量 10m /t 以下；高瓦斯矿井，相对瓦斯 涌出量 10m /t 以上；煤与瓦斯突出矿井，指在采掘过程中发生过煤与瓦斯突出的矿井。CH4 含量在 0-5.21ml/g 间,平均 1.83m

7、l/g 即平均在 1.83m /t,最高是 5.21m /t,所以为低瓦斯矿 井。 该煤层赋存在地下 400m，煤层倾角为 20°，为低瓦斯矿井，煤质为无烟煤，颜色为钢灰色， 条痕为深黑灰黑色，似金属光泽， 硬度和密度在煤中最大。 挥发分低， 固定碳高， 燃点高， 不易自燃，火力耐久。 采(带)区内各煤层埋藏平稳，地质构造简单，无断层；1#煤层和 2#煤层属简单结构煤层， 硬度系数 f=4，1#煤层和 2#煤层属于硬煤层，各煤层瓦斯涌出量也较小。 1.确定采区走向长度 1.确定采区走向长度 因为井田走向无大的地质变化,采区走向长度应从技术上可能和经济上有利的原则来确定。 区段平巷布置

8、在煤层底板的硬砂岩中，巷道容易维护，采区走向长度可以适当加长。煤层平 均倾角为 20°，为缓斜煤层，开采条件较好，采掘机械化程度高，采区集中巷采用皮带运 输机，生产能力较大的采区其走向长度为 10001500，综采工作面单面布置时，走向长度 一般不小于 1000m。 双面布置时， 走向长度不小于 2000m。 普采双面布置一般 为 12001500m。 因为采区走向长度为 2000m，综采工作面双面布置，走向长度设计为 2000m。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： 1000-60=940m 的长度，走向长

9、度 1500-15×2=1470m。 2.确定区段斜长和区段数目、 2.确定区段斜长和区段数目、回采工作面长度 确定区段斜长和区段数目 3 3 3 3 地下开采 1.3m 1.33.5m >3.5m 采区倾斜长度为 940m， 走向长度为 1470m。 采区划分为 4 个区段， 每个区段倾斜长度为 235m， 区段斜长内一般设置一个走向长壁采煤工作面， 因此区段斜长就等于采煤工作面长度加上区 段平巷宽度和护巷煤柱的宽度， 护巷煤柱宽度根据矿山压力的大小和所采取的护巷方法分别 为 015m 厚煤层有煤柱护巷时区段煤柱宽度可达 20m。护巷煤柱宽度取 15m。 一般而言，考虑到设备

10、选型及技术方面的因素综采工作面长度为 180250m，巷道宽度为 4m4.5m,本采区选取 4.5m，且采区生产能力为 150 万 t/a，一个中厚煤层的一个工作面便 可以满足生产要求，最终选定 4 个区段，采用沿空掘巷方式,巷道间留较小煤柱，取 5 米， 两区段间留有较大煤柱，取 30 米。 故工作面长度为：L =(1000-30×2-5×4-8×4.5)/4=220m 工作面合理长度的验证 从煤层地质条件考虑 该采区内的三层可采煤层的地质条件较好，无断层，煤层倾角为 20°，煤层厚度适中，顶 底板较稳定，瓦斯涌出量较低，自然发火倾向较弱，涌水量也较小

11、，所以布置 220 米的工作 面比较合适。 从工作面生产能力考虑 工作面的设计生产能力为 150 万吨/年。正规循环每天进六刀，采煤机滚筒截深为 600mm， 所以 1#煤层的工作面实际年生产能力为： 330×0.6×3×3×3×220×1.4×0.95=156.4 (万吨) 能够满足设计生产能力的要求， 一个工作面生产就能够满足设计生产能力的要求， 并且考虑 到其他各个方面对生产的影响，工作面的长度确定的合理。 从运输设备及管理水平角度考虑 采区生产选用的设备均为国内先进的的生产设备， 工作面选用的 250 米刮板输送机能

12、够利用 国内先进的技术，能够与时俱进的跟上技术的发展。 由于现在提倡管理人员的知识化、 年轻化， 所以工作面长度为 220 米在管理上是毫无问题的。 从顶板管理及通风能力考虑 该采区的顶板较稳定，工作面可以适当的加长，综采工作面的长度一般在 180250m，所以 选择的工作面的长度为 220 米较合适。 另外， 工作面的瓦斯涌出量较低， 通风问题能够解决。 从巷道布置角度考虑 由于采区倾斜方向长为 1000 米，除去煤柱宽及巷道宽 116 米，剩余 884 米，把每个工 作面长度定为 220 米，884 ÷220=4，正好为 4 工作面。 经济合理的工作面 工作面的长度与地质因素及技

13、术因素的关系十分的密切， 直接影响生产效率， 所以根据 条件，以高产量、高效率为原则选择合理的工作面长度。合理的工作面以生产成本低，经济 效益高为目标。尽量加快工作面的推进速度，减少巷道的维护时间，降低回采总成本，使设 备、资源得到最高利用。 3、确定采区内工作面数目 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： N=(L-S0)/(l+l0) 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=(1000-30×2)/(220+10)

14、= 4.08，取 4 4、采区的工业储量、设计可采储量 采区的工业储量、 (1) 采区的工业储量 Zg=H×L×(m1+m2)× 式中： Zg- 采区工业储量，万 t； L- 采区走向长度，1470m； H- 采区倾斜长度，940m； - 煤的容重 ，1.40t/m3； . m1- 1#煤层煤的厚度，为 3.0 米； m2- 2#煤层煤的厚度，为 3.0 米； Zg=1000×1500×(3.0+3.0)×1.4=1260 万 t/a Zg1=Zg2=1000×1500×3.0×1.4=630 万 t (

15、2) 设计可采储量 ZK=(Zg-p)×C 式中：ZK- 设计可采储量, 万 t； Zg- 工业储量，万 t； p- 永久煤柱损失量，万 t； C- 采区采出率，厚煤层可取 75%，中厚煤层取 80%，薄煤层 85%。本设计条件下取 80%。 Pm1= Pm2= 30×2×1500×3.0×1.4+15×2×(1000-30×2)×3.0×1.4=48.8 万 t P- 上下两端永久煤柱损失量，左右两边界永久煤柱损失量，万 t；该煤层左右边界各有 15m 的边界煤柱，上部留 30m 防水煤柱，下

16、部留 30m 护巷煤柱。 ZK1= ZK2= ( Zg1-p1)× C1=(630-48.8)×0.80=464.96 万 t 5、验算采区采出率 C 对于 1#、2厚煤层: C1=C2 =(Zg1-p1)/Zg1 式中： C1-采区采出率，% ； Zg1 - 1#煤层的工业储量，万 t ； p1 - 1#煤层的永久煤柱损失，万 t ，取 Zg1×6% ； C1=(Zg1-p1)/Zg1 =（630-48.8）/630= 92.25% > 80%满足要求。 第三章 采区生产能力和服务年限 采区生产能力和服务年限、采区内同采的工作面个数、工作面配产情况与接续情

17、况，编制采 区内回采工作面接替图表、掘进工作面接替图表、回采工作面正规循环作业图表。 1、采区生产能力 采区生产能力的基础是采面的生产能力，而采面的产量取决于煤层厚度、工作面长度、及推 进速度。 一个采面的产量 A0（万 t）可由下式计算 A0 =LV0MC0 式中 L采煤工作面长度，m； V0 推进速度，m/a； M煤层厚度或采高，m； 煤的密度，t/m 3 C0 采煤工作面采出率，一般取 0.930.97,薄煤层取高限,厚煤层取低限；此处 取 0.95。 采煤工作面年推进速度综采面可达 10801200m 或以上 。此处取 1200m/a。采煤机截深 取 0.6m,一天截 9 刀，采用四六

18、制一个班截 3 刀。一天工作面推进速度为 5.4m,采煤工作面 年推进速 5.4m/d×330d=1782m/a。 因此一个采面生产能力 A0 =220×1782×3×1.4×0.95=156.4 万 t。 采区生产能力 AB =k1k2 A0i 式中 n 采区内同采的工作面个数，此处取 2； k1 采区掘进出煤系数，取 1.1 左右； k2 工作面之间出煤影响系数，n=1 取 1，n=2 时取 0.95,n=3 时取 0.9。 采区生产能力 AB =1.1×1×156.4=172 万 t。 2、采区服务年限 T= ZK/(

19、A×K) 式中： T- 采区服务年限，a; A- 采区生产能力， 172 万 t； ZK- 设计可采储量，929.9 万 t； K-储量备用系数，取 1.3。 T1= ZK1/（A×K）=464.96 万 t/(172 万 t ×1.3)=2.07a ； T2= ZK2/（A×K）=464.96 万 t/(172 万 t ×1.3)=2.07a； T= T1+ T2 =4.14a。 所以采区的服务年限为 4.14 年。采区内同采的工作面个数为 1。 3、确定采区内同采工作面数 生产能力为 172 万 t/a,且工作面生产能力为 5212t/a。

20、 目前开采准备系统的发展方向是高产 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采区产量，所以定为采区内 一个工作面生产 第四章 采煤方法 选择各煤层采煤方法， 确定回采工艺方式、 工作面支护形式、 支护设备、 采煤机和运输类型。 确定工作面进刀方式、截割方式、工作面长度、采高及工作面推进度等。 1采煤方法的确定 单一走向长壁采煤法主要用于缓斜、倾斜薄及中厚煤层或缓斜 3.55.0m 厚煤层,其采煤系 统比较简单。所给条件煤层厚 3m，倾角 20°为缓斜中厚煤层，所以选用单一走向长壁采煤 法。地质构造简单，煤层赋存条件较好，瓦斯涌出量小。且现代工作面长度有加长趋势，因 此

21、采煤工艺选取的是较先进的综采。 2.采煤工艺方式的确定 2.采煤工艺方式的确定 (1)选第一煤层，即 1#煤层为对象设置采煤工艺。 由于 1#煤层厚度为 3m，属于中厚煤层，硬度系数 f=4，结构简单，无断层，故可用综合机 械化采煤工艺。综采放顶煤工作面“四六”制作业形式，即三班采煤，一班准备。采煤机截 深为 0.6m。采煤机割煤高度为 3m。 工作面回采工艺流程为： 采煤机向上割煤、 移架采煤机向下装煤推移刮板输送机斜切 进刀推移刮板输送机。 (2)综采工作面的设备选用国产设备。 (3)采煤与装煤 落煤方式与采煤机的选择 采用综合机械化采煤， 双滚筒采煤机直接落煤和装煤。 依据采区的设计生产

22、能力确定工作面 每天的推进度为 5.4m。 选择采煤机的滚筒截深为 600mm，每天正规循环推进 9 刀，每个循环 0.6m，可满足每天至少 推进 5.4m 的要求。 根据煤层的实际情况， 煤层厚度为 3m， 工作面长度为 220m， 采高 3m， 工作 面推进速度 1782m/a。 经查采矿设计手册，选用 MGT375/750 采煤机。MGT375/750 型采煤机的采高范围 1.8 3.5m,截深为 0.6m。 工作面采用自移式液压支架支护 移架方式 由于采用及时支护方式，而且工作面每天推进 6 刀，所以选择顺序移架方式。 顺序式移架速度快，能满足采煤机快速牵引的需要，适用于顶板比较稳定的

23、高产工作面。 支护方式：由于 1#煤层 f = 4，选用及时支护。 工作面的支架需求量: 由n = L / E 式中： N 工作面支架数目，取整数； L 工作面长度，m； E 架中心距； n= 220/1.5=146(架) 端头支架 由于巷道宽度为 5m，而架宽为 1.431.59 m，因此选 2 架，上下两端共需 4 架。另两架空 间用单体支架金属铰接顶梁支护。支撑高度：1.63.8。 超前支护方式和距离 由于采用综采开采， 支撑压力分布范围为 2030 米， 峰值点距煤壁前方 5-15m,所以超前支 护的距离为 20 米。 选用单体支柱和金属铰接顶梁支护。铰接顶梁的长度为 1000mm。

24、校核支架的强度和高度 校核高度 经查采矿设计手册得到： 在实际使用中，通常所选用的支架的最大结构高度比最大采高大 200mm 左右。即： Hmax = Mmax+0.2 米。最小结构高度应比最小的采高小 250350mm。即：Hmin= Mmin-(0.2 50.35)m 已知选用的 ZY3400/16/35 支撑掩护式支架的最大结构高度为 3.5m>(Mmax+0.2)， 满足要求。 支架的最小结构高度为 1.8m< Mmin - (0.2 50.35)，满足要求。 校核强度 由 q=K×M××g×10 式中： q K -6 支护强度，Mp

25、a； 作用于支架上的顶板岩石厚度系数，取 6； M 采高，m； 岩石密度，取 2.5×10 Kg/m ; g 取 10N/Kg。 3 -6 3 3 q=6×3.0×2.5×10 ×10×10 =0.45Mpa 由 Q=q×F×10 KN 式中：F为支架支护面积，F = 5.725×1.450 = 8.30m Q=0.45×8.30×10 =3735 KN 由P = Q / 式中：P 支架的工作阻力，KN； 3 2 3 Q 支架的有效工作阻力，KN； 支架的支撑效率，取 80% P=37

26、35÷0.8=4688.75 KN <支架工作阻力 6000 KN， 满足要求。 3、处理采空区 采用全部跨落法处理采空区。 第五章 工作面开采顺序 划分区段或条带，确定工作面开采顺序。 将采区划分为四个区段， 每个区段倾斜长度为 235m， 一次采一个工作面， 以 1#煤层为例,4 。 个区段工作面接替顺序，采用下行开采顺序 1#工作面接替顺序图 区段 1 区段 2 区段 3 区段 4 图.1 001 001 001 001 002 002 002 002 对于 1#布置一个综放工作面便可以满足生产设计的要求。 1#煤层： 煤层： K1 区段 1 001-002） （ 区段

27、2 001-002） （ 区段 3 001-002） （ 区段 4 001-002） （ 区段 5（001-002） (说明：以上箭头表示方向为工作面推进顺序。) 3确定 工作面回采巷道布置方式及工作 面推进终点位置 第六章 采区巷道布置 通过技术经济分析，选择采区巷道布置最优方案，并论证其合理性。 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

28、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完善开拓巷道 为了减少煤柱损失提高采出率， 利于灭灾并提高经济效益， 根据所给地质条件及采矿工程设 计规划，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 2#煤层底板 下方 25m 的稳定岩层中，两巷水平间距相距 1457.39m 。 2确定巷道布置系统及采区布置方案分析比较 首先确定回采巷道布置方式，由于地

29、质构造简单，煤层赋存条件好，涌水量较小，瓦斯 涌出量较小， 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 1 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 2 层煤，每一层都布置 4 个工作面，根据相关情况初步制 定以下两个方案进行比较： 方案一：两条岩石上山 在距 2#煤层底板 15m 处岩石中布置两条岩石上山，一条为运输上山，另一条为轨道上山， 两上山层位有一定差距，使其分别联结两翼的区段;平巷不交叉；石门联系各煤层。通风路 线： 新风从阶段运输大巷采区主石门采区

30、下部车场轨道上山中部甩车场区段轨道 集中平巷区段联络巷道区段运输平巷工作面区段回风平巷回风石门阶段回风 大巷。该方案的特点是：岩石工程量大，掘进费用高，联络石门长，但维护条件好，维护费 用低，有利于通风，运输能力大。 方案二：一煤一岩上山 在距 2#煤层底板 15m 处岩石中布置一条岩石运输上山，在 2#煤层中布置另一条轨道上山， 石门联系各煤层。 通风路线： 新风从阶段运输大巷采区主石门采区下部车场轨道上山 中部甩车场区段轨道集中平巷区段联络巷道区段运输平巷工作面 区段回风平 巷回风石门阶段回风大巷。该方案的特点是：节省了一条岩石上山，相对减少了岩石工 程量，但轨道上山不易维护，维护费用高，

31、需要保护煤柱。 论证回采巷道布置方式的合理性： 论证回采巷道布置方式的合理性： 方案一：岩石工程量达，掘进费用高，联络石门长，但维护条件好，维护费用低，有利于通 风，运输能力大 方案二： 节省了一条岩石上山， 相对减少了岩石工程量， 但轨道上山不易维护， 维护费用高， 需要保护煤柱。而且又由于煤层较硬，相对来说，轨道上山维护容易一些，费用相对会少。 这种布置方式适用于产量不大，服务年限不太长的采区。 综上所述，选择一煤一岩上山采区联合布置方式，巷道布置情况见巷道布置图、采区巷道平 面图、剖面图，以 1#煤层为例。轨道上山布置在最下一层煤为维护条件较好的薄及中厚煤 层当中，运输上山布置在底板岩石

32、中。采区服务年限为 4 年，不太长，产量也不大。因此此 方案比较合理。如下图所示： 第七章 采区生产系统 确定采区生产系统，包括运煤、运矸、运料系统及通风系统。列表说明采区设备主要参数 1生产系统 单一煤层走向巷道布置图 （1）运煤系统 在运输上山和运输巷内均铺设有刮板输送机。其运煤路线为：工作面运出的煤，经运输 巷、运输上山到采区煤仓上口，通过采区煤仓在采区运输石门装车外运。 最后一个区段工作面运出的煤， 则有区段运输巷至运输上山， 在运输上山铺设一台短刮板输 送机，向上运至煤仓上口。 （2）运料排矸系统 运料排矸采用 600mm 轨距的矿车和平板车。物料自下部车场 3，经轨道上山到上部车场

33、 6， 然后经回风巷 10 送至采煤工作面。区段回风巷 8，8和运输巷 9，9 所需的物料，自轨 道上山 4 经中部车场 7，7送人。 掘进巷道时所出的煤和矸石，利用矿车从各平巷运出经轨道上山运至下部车场。 （3）通风系统 采煤工作面所需的新鲜风流，从采区运输石门进入，经下部车场、轨道上山、中部车 场 7 分成两翼经平巷 8、联络眼 11、运输巷 9 到达工作面。从工作面出来的污风，经回风巷 10，右翼直接进入采区回风石门，左翼侧需经车场绕道 6 进入采区回风石门。 掘进工作面所需的新鲜风流，从轨道上山经中部车场 7分两翼送至 8.平巷内由局部通 风机送往掘进工作面，污风流则从运输巷 9经运输

34、上山回入采区回风石门。 2采区设备参数 采煤机主要参数 采煤机型号 采高 截深 适应倾角 外形尺寸（长×宽×高） 牵引型式 滚筒中心距 牵引力 电压 机重 牵引速度 制造厂 MGT375/750 2.34.2m 686mm 25° 4505mm×13 50mm×1483mm 液压无链 1488mm 350KN 1140v 40 吨 06.5 m/min 太原矿山机器集团有限公司 刮板输送机主要参数 刮板输送机型 适用条件 号 SGB420/22 设计 长度 m 输送 中部槽 装机 量 内宽 功率 t/h mm kw 60 400 22 刮板链

35、溜槽结构 制造 型式 型式 厂 边双链 轧制 张家 口厂 缓斜 2.8 80 4.5m 转载机主要参数 转载机型号 适用条件 出厂长度(m) SZB730/40 中厚煤层 25 刮板链型式 输送量(t/h) 链速(M/s) 与皮带机有效 重叠长度（m） 电机型号 装机功率 kw 制造厂 边双链 400 0.85 12 DSB-40 680 张家口厂 支架主要参数 支架型号 外形尺寸（长×宽×高） 支撑高度 工作阻力 初撑力 支架中心距 支护强度 支架移架步距 支架重量 生产厂 ZZS6000-17/37 5725mm×1450mm×1700mm 1.73

36、.7 m 6000 KN 5105 KN 1500 mm 0.810.91 Mpa 9001100 mm 19 吨 重庆庆江机械 第八章 采区车场 选择采区上、中、下部车场形式，并附插图。 按照轨道上山与上部区段回风巷（或回风石门）的连接方式不同，上部车场分为平车场、甩 车场和转盘车场三类。 若轨道上山以水平的巷道与区段回风巷相连， 绞车房布置在与回风巷同一水平的岩石中， 则 为上部平车场； 若轨道上山以倾斜的甩车道与区段区段回风平巷相连为采区上部甩车场； 转 盘车场的特点是轨道上山与区段回风平巷呈十字形相交， 利用转盘调车， 即矿车提至转盘上， 将转盘旋转 90，再将矿车送入区段回风平巷。

37、采区上部平车场线路的特点是设置反向竖曲线，上山经反向竖曲线变平，然后设置平台，在 平台上进行调运工作。 根据提升方向与矿车在车场内运行方向来区分， 平车场又可分为顺向 和逆向车场两种形式。两种车场如何选择，主要根据轨道上山、绞车房及回风巷的相对位置 决定。当车场巷道直接与回风道联系时可采用顺向平车场。当煤层群联合布置采区，且有采 区回风石门与各煤层回风巷及总回风巷相联系时， 可采用逆向平车场， 有时也可用顺向平车 场。 对于煤层轨道上山，为减少岩石工程量，可采用甩车场，并具有通过能力大，调车方便，劳 动量小等优点； 其缺点是绞车房布置在回风巷标高以上， 当上部为采空区或松软的风化带时， 绞车房

38、维护比较困难，而且绞车房回风有一段下行风，通风条件较差。所以，当采区上部是 采空区或为松软的风化带时，可选择平车场。此外，在煤层群联合布置时，回风石门较长， 为便于与回风石门联系也多选用平车场，其他条件下，可选择甩车场。 如下图： 采区中部车场也同样采用甩车场形式。如下图： 采区下部车场的基本形式，按装车地点不同分为大巷装车、石门装车和绕道装车三种；按 材料车场设置地点不同，又有顶板绕道和底板绕道两种。当煤层倾角在 12°及以下是，采 用底板绕道。 本采区的下部车场根据条件可以大巷装车形式，由于煤层倾角为 12°，故采用顶板绕道。 但应注意轨道上山的起坡角，一般以不超过 2

39、5°为宜。大巷装车站线路布置图如下： 1运输上山；2-调度绞车；3-煤仓；4-空车存车线；5-重车存车线；6-装车点道岔；7， 8-通过线渡道岔；9-通过线 大巷装车式下部车场的辅助提升车场为顶板绕道式，其形式如下图： 1运输上山；2-轨道上山；3-采区煤仓；4-大巷；5-人行道；6-材料车场；7-绕道 第九章 采区主要技术经济指标 九、编制采区主要技术经济指标：包括采区走向长度、斜长、区断数目、采煤方法、采面长 度、采区可采储量、生产能力、服务年限、 等。 采区回采率、工作面回采率、采掘面头比 采区主要技术经济指标 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 项目 走向长

40、度 倾向长度 区段数目 采煤方法 采面长度 采区可采储量 生产能力 服务年限 采区回采率 工作面回采率 采掘面头比 单位 m m 个 数量 1470 940 4 单一走向长壁 m 万t 万 t/a a 220 929.9 150 4 92.25% 95% 1：2 工作面主要技术经济指标 序号 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 项目 煤层厚度 煤层倾角 日产量 循环进尺 平均日推进度 回采率 采煤机 液压支架 端头支架 刮板输送机 破碎机 转载机 胶带输送机 单位 m ° t m m 数量 3 20 5212 0.6 5.4 0.92 台 架 架 部 台 部

41、 部 1 146 6 1 1 1 2 15 16 17 18 19 20 21 日循环数 生产方式 出勤人数 回采工效 截齿消耗 乳化液消耗 油脂消耗 个 6 三采一准 人 t/工 个/万 t Kg/万 t Kg/万 t 95 35.08 20 180 70 工作面劳动组织表 序号 1 2 3 4 5 7 8 9 101 11 12 合计 第十章 课程设计总结 工种 班长 采煤机司机 输送机司机 转载机司机 胶带输送机司机 端头维护工 跟班电工 运料工 泵站工 跟班机修工 技术员 1班 1 3 3 2 2 4 4 2班 1 3 3 2 2 4 4 3班 1 3 3 2 2 4 4 4班 1 3

42、 3 3 1 2 2 4 合计 4 12 12 9 7 14 14 4 4 11 4 95 1 2 1 23 1 2 1 23 1 2 1 23 1 5 1 26 这次采矿学课程设计在老师的悉心指导下，经过近两个礼拜的时间，我的设计内容全部 完成， 心情很是愉悦。 在尾声中， 我首先要感谢老师一丝不苟的悉心指导和谆谆教诲， 另外， 也要感谢我院在设计过程中给予帮助的老师们。 这次设计任务，煤层地质构造条件理想，我选择了煤层平均倾角为 20°，生产能力为 150 万 t/a 的组合，在设计过程中，充分利用采矿学上所学知识，结合煤层构造实际情况， 以安全第一和达产为原则，从技术上和经济上

43、着手，设计出了一套在技术上可行，经济上优 越的现代化大型矿井煤层群组带区开 点。即采区巷道布置设计 和采煤工艺设计。 二、设计说明书内容及要求 第一章 井田地质特征、矿井储量及年产量 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。矿井相对瓦斯涌出量。 煤尘爆炸性、煤的自燃性。 表 1 煤层及顶底岩性特征 序 煤 层 号 名 称 倾角 煤层 平均 厚度 （m） （m） (t/m2) (f) (t/m2) 1 2 3 第

44、二节 采区范围及储量 采区范围：沿走向长度、沿倾斜长度、采区内煤层面积。 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。 层间 距 容重 硬 煤层 围 岩 备 注 度 生 产 性 质 率 顶 板 底 板 设计储量：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。 设计可采储量：上、下山保护煤柱煤量后乘以采区回采率的 储量。 表 2 矿井可采储量计算 永久煤柱损失(万 t) 煤层 工业 储量 名称 (万 t) 断 层 采 主 区 境 界 柱 失 其 它 合 巷 计 煤 损 (万 t

45、) (万 t) 法 储 量 储 量 方 设 计 可 采 工 广 采 采 区 煤 采 区 设 计 合计 第三节采区年产量及服务年限 采区工作制度：全矿年工作日数，日工作班数，每日净提升 时数。 采区年产量及服务年限：确定矿井的生产能力和设计服务年限。 第二章 采区（带区）准备 第一节 采区内划分 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。 确定区段斜长、区段数目。 第二节 采区巷道的布置 确定采用是盘区、 带区或是采区准备， 并确定巷道布置方式。 第三章 采煤方法 第一节 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

46、，分析确定指定煤层的采煤方法。 第二节 采区巷道布置 设计采区位置、主要参数。 通过技术分析确定下列主要问题：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。采区采出率、巷道掘进及掘进出煤率的计算。 本节附采区巷道及设备布置平面、剖面图(比例 11000 或 1 2000)。 第三节 回采工艺 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、

47、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

48、式，编制循环作业 图表，劳动组织表。 本节附采煤方法图(比例 1100 或 1200)，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：采矿课程设计题目 安全与环境工程系 03 采矿课程设计题目 第一组题目： 第一组题目： 本采区位于第一水平，采区上部边界为-50 总回风水平， 下部边界为-150 运输水平，运输大巷、总回风大巷距 2 号煤 层 20 米。倾斜长平均为 430 米，西部与第一采区为界，东 部以 F 断层与 3 采区为界，采区平均走向长度为 1500 米。 采区共有两个煤层上部为 1 号煤层，厚度为 1.2 米，下部

49、为 2 号煤层，厚度为 1.5 米，煤质中硬，无夹石，煤层倾斜平 均 14O，层间距为 20 米，煤的容重为 1.35 吨/米 3，矿井为低 沼气矿井，煤层无自燃倾向，顶底板为砂岩和砂质页岩，顶 板中等稳定。 安全与环境工程系 03 采矿课程设计题目 第二组题目： 第二组题目： 本采区位于第一水平，采区上部以-100 标高为边界，下 部边界为-250 运输水平，运输大巷、总回风大巷在 5 号煤层 中。倾斜长平均为 850 米，东部与第一采区为界，西部以 F 断层与 3 采区为界，采区平均走向长度为 1200 米。采区共 有两个煤层上部为 4 号煤层，厚度为 1.8 米，下部为 5 号煤 层，厚

50、度为 1.7 米，煤质中硬，无夹石，煤层倾斜平均 5O， 层间距为 20 米，煤的容重为 1.34 吨/米 3，矿井为低沼气矿 井，煤层无自燃倾向，顶底板为砂岩和砂质页岩，顶板中等 稳定。 煤矿开采技术专业 煤矿开采方法课程设计大纲 一、大纲说明 1、课程设计的性质与要求 煤矿开采方法课程设计是学生学习该课程结束后进行的一项实践教学环节， 是该课程体系 的主要组成部分。 通过课程设计， 使学员进一 步加深对煤矿开采方法课程所学专业知识的理 解和掌握。 通过编写课程设计说明书和绘制采区巷道设计图纸， 进行煤矿开采方法专业技能 锻炼，为后续的毕业设计顺利进行创造必要条件。 2、课程设计安排 煤矿开

51、采方法课程设计时间共计安排二周。 进行课程设计要求教师在讲课过程中， 结合课程内容提前布置课程设计任务， 使学生尽量 利用课外时间，提前进行课程设计前期准备工作和练习，在课程设计时间内时，主要进行课 程设计说明书整理和绘制采区巷道布置设计图纸工作。 二、课程设计内容 煤矿开采方法课程设计主要以采区开采范围为依据进行区段划分、 上山巷道布置、 采区车 场基本形式设计和进行采煤工作面回采工艺设计为主要内容。 课程设计的说明书主要内容包 括：设计所在矿井基本概况与设计采区基本条件，采区区段划分与巷道布置设计，采区车场 形式选择及采区轨道线路设计，工作面生产工艺设计和工作面主要安全生产技术措施。 课程

52、设计说明书编写主要内容 第一章 矿井概况 §11 矿井基本概况 设计矿井开采井田范围，相邻矿井关系；矿井开采煤层数目与赋存状况、各类资源/储量 情况、矿井设计与目前生产能力情况；井田内主要地质构造分布情况、矿井最大与正常涌水 量、煤层稳定性分类、煤层瓦斯含量及涌出特性和煤尘的爆炸性，煤炭自燃性；开采范围内 地面建筑物、河流、水体情况以及对开采的影响等基础资料。 §12 矿井开拓概况 矿井开拓方式，井田内划分方法，开采水平数目及各水平标高，大巷布置方式及主要运输 方法，井底车场形式，通过能力确定，矿井水平延深和技术改造情况，矿井主要通风方法， 通风系统等和采区设计相关内容。

53、第二章 采区开采条件与生产能力 §21 采区基本条件 设计采区开采范围，四邻关系及开采情况，采区内开采煤层及赋存特征，采区内主要地质 分布状况，以及对采区设计、开采的影响情况，采区开采煤层基本概况、煤质状况等（煤层 与煤质资料应列表表示）。 §22 采区开采工艺与生产能力 结合采区开采煤层情况，分析选择采区主要回采工艺方式，进行采区煤炭储量计算、合理 确定采区开采能力与生产能力、计算采区服务年限。 第三章 采区巷道布置 §31 采区划分及上山布置方案 结合采区开采倾斜长度，开采工艺方式，进行区段划分比较；确定区段巷道布置方式；结 合开采煤层情况进行采区上山布置数目

54、、 位置的方案比较。 可进行简单技术比较和经济比较， 选择确定上山布置方案。 选择上山巷道断面形状与支护方式， 确定区段巷道断面形状 与支护 方法。分析说明采区主要生产系统。 （要求绘制正规的采区巷道布置图与剖面图；巷道断面 图在说明书中画插图表示。注意巷道布置平面图与剖面图要相互对照。） §32 采区车场设计 结合采区巷道布置形式，进行采区上、中、下部车场形式选择（在说明书中分别画出插图 表示）。进行采区上部、中部或下部车场线路布置设计，计算线路长度和各连接参数尺寸。 （只对其中一项进行较详细的施工设计） 画出设计的采区上部、中部或下部车场巷道施工图。（一般不做硐室计算。）

55、67;33 采区开采顺序 结合采区煤层条件与采煤工作面划分情况，按照煤层开采顺序关系， （以两年后开始开采 为基础条件）编制采区采煤工作面接替安排表；结合采煤工作面接替安排表，对照编制采区 巷道掘进工程排队表。 （1）工作面接替顺序表 （2）巷道掘进工程排队表 （要确保采煤工作面正常接替和采掘相互对照） 第四章 采区回采工艺及劳动组织 §41 采煤工作面回采工艺 根据采区选用的主要回采工艺，进行采煤工作面回采工艺设计。以机采或综采为主，选择 工作面配套的支护设备、开采设备及其他机械设备；各设备型号参数列表表示。确定采煤机 截深，选择截割方式；确定工作面上、下缺口长度和端面支护方式；选

56、择采煤工作面采煤机 进刀方式；进行工作面支护设备选型，确定设备型号及使用条件；确定采煤工作面支架（移 架）支护方式，进行工作面支护阻力的计算或验算。计算采煤工作面生产能力，验算生产系 统的保障能力。 §42 工作面劳动组织 选择采煤工作面作业形式，劳动组织方式；进行采煤工作面劳动定员计算，确定工作面循 环方式，进行采煤工作面循环图表编绘。 §43 采煤工作面主要技术经济指标 进行采煤工作面主要技术经济指标的计算，（列表表示） 第五章 工作面工程质量管理 §51 工程质量管理 制定采煤工作面工程质量管理有关制度和管理措施。 §52 煤质管理 制定采煤工作面

57、煤炭质量管理措施和管理规定 §53 特殊条件下开采 结合采煤工作面条件制定采煤工作面初采设备安装、 初次来压防治措施以及过断层开采安 全技术管理措施。 三、课程设计要求 1、课程设计是对煤矿开采方法课程专业知识综合性应用训练，是巩固所学专业技术知识 的重要环节。要求每位学生正确对待课程设计工作，独立完成课程设计的各项任务；按时上 交课程设计说明书与有关的设计图纸。 2、课程设计说明书要求学生本人书写完成。字体工整，说明书字数应在 1 万字以上。课 程设计图纸每人在三张以上。 （1）采区巷道布 置平面图、剖面图； （2）绘制工作面采煤方法图。 （3）采区车场施工设计图。 （计划设计条件

58、，可选择上、中、下部车场中的一个车场进行设计） 四、课程设计考核 1.课程设计考核分三部分进行。 （1）课程设计说明书与图纸质量； （2）设计过程中独立完成设计情况和课程设计资料完成上交时间。 （3）进行答辩面试考核。 组织采煤专业教师 23 人，对学员进行答辩面试。学生介绍设计基本过程、特点和适应 性，回答采矿专业方面的有关问题。 2.成绩课程设计综合评定 学生课程设计成绩：按课程设计说明书与图纸质量 50%；设计过程中独立完成设计情况和 课程设计资料完成上交时间 20%；答辩面试考核 30%的比例进行综合评定。根据综合评定课 程设计成绩，学生成绩采用五级制。 成绩分为：优（90 分以上） 良（8089 分） 中（7079 分） 及格（6069 分） 不及格（60 分以下）。 课程设计成绩不及格的学生，在进行毕业设计以前，需重新补做课程设计和进行答辩。及 格通过后方可参加毕业设计教学环节。 采煤工艺课程设计指导书 双击自动滚屏 发布者：admin 507 次 发布时间：2009-1-3 11:31:28 阅读： 工作面位置、 第一节 工作面位置、采区及地面 关系 要求说明工作面位置、相邻区段及地面关系，并附有回采工作巷道布置示意图。 第二节 煤层赋存情况 一、列表说明煤层的赋存情况，表格形式如表