《煤礦開採學》 課程設計說明書
(準備方式：帶區布置煤層傾角：7°生產能力：90萬t /a)
班級： 10級安全工程
姓名： 王先
學號： 120100202079
指導老師：李開放
完成時間： 2023年6月21日
目錄序論3
第一章．帶區巷道布置5
第一節． 帶區儲量與服務年限5
第二節．帶區內的再劃分6
第三節．確定帶區內準備巷道布置及生產系統8
第四節．帶區中部甩車場線路設計9
第二章．採煤工藝設計10
第一節． 採煤工藝方式的確定10
第二節．工作面合理長度的確定15
第三節．採煤工作面迴圈作業圖表的編制16小結18
參考文獻19
序論一、設計目的
1.通過課程設計，使學生進一步消化和理解《煤礦開採學》所講授的基本理論知識，對現代化礦井的採煤方法、準備方式等的內涵有乙個基本了解。
2.通過課程設計，培養學生動手能力，對編寫採礦技術檔，包括編寫設計說明書及繪製設計圖紙進行初步鍛鍊。
3.為畢業設計中編寫畢業設計說明書及繪製畢業設計圖紙打基礎。
二、設計題目
1、設計題目的一般條件
採區位置上部標高-450m，下部標高-600m，採（帶）區走向平均長度2287.5m，傾斜平均長度為1353.6m，傾角平均為7°。
採區內共有兩層煤，區內地質構造簡單，為單斜構造，無斷層和褶曲,無火成岩侵入。採區內無大的含水層和地下水，開採條件較好。
運輸方式為大巷採用3噸底卸式，10噸級線電機車牽引，井底車場為折返式，礦井通風方式為**並列式。
運輸大巷和回風大巷均布置在煤層地板岩石中，標高自定，採取生產能力為90萬噸/年。
2、煤層特徵
本採區內賦存的c1煤層和c2煤層，煤層均為薄煤層。煤層埋藏穩定，構造簡單，煤質中硬。煤層**指數為34-70%。
煤層瓦斯相對湧出量為低於5立方公尺/噸日，瓦斯含量小，採（帶）區所屬礦井屬於低瓦斯礦井。
三、課程設計內容
1、乙個採區（盤區）或帶區巷道布置設計；
2、乙個採煤工作面的採煤工藝設計及編制迴圈圖表；
3、採區中部車場線路設計
四、進行方式
1、學生按設計大綱要求，按設計指導小組下達的設計任務書所給定的煤層賦存條件等，綜合應用《煤礦開採學》所學的基本知識，進行採區（盤區）或帶區巷道布置及採煤方法等設計。每位學生必須獨立完成規定的課程設計全部內容。
2、為完成設計任務，使每位學生在各方面都得到鍛鍊和提高，設計中提倡設計者之間相互討論、借鑑和參考，但嚴格禁止相互抄襲。疑難問題可與指導教師共同研究解決，但最終決策必須由學生自己獨立進行。
第一章帶區巷道布置
第一節帶區儲量與服務年限
1、設計生產能力90萬t/年。
2、帶區工業儲量、設計可採儲計算
（1）帶區工業儲量
zg=h×l×(m1+m2公式1-1)
式中： zg---- 帶區工業儲量，萬t；
h---- 帶區傾斜長度，1353m；
l---- 帶區走向長度，2287 m；
γ---- 煤的容重 ，1.35t/m3；
m1---- c2煤層煤的厚度，為3公尺；
m2----c1煤層煤的厚度，為3公尺；
zg1=1353×2287×3×1.35=1253.19萬t
zg2=1353×2287×3×1.35=1253.19萬t
zg=1353×2287×（3+3）×1.35=2506.38萬t
（2）、設計可採儲量
zk=（zg-p）×c (公式1-2)
式中：zk---- 設計可採儲量, 萬t；
zg---- 工業儲量，萬t；
p---- 永久煤柱損失量，萬t；
c---- 帶區採出率，厚煤層取75%，中厚煤層取80%，薄煤層85%，這裡c 1=0.75, c2= 0.80。
p2=30×2×2287×3.0×1.3+15×2×(1353-30×2)×3.0×1.3=62.48萬t
p3=30×2×2287×3.0×1.3+15×2×(1353－30×2)×2.2×1.3=45.82萬t
（p包括上下兩端永久煤柱損失量和左右兩邊永久煤柱損失量,萬t
zk1=( zg1-p1)× c 1=(2260.44-82.32)×0.75=1633.59萬t
zk2=( zg2-p2)× c 2=(982.80-62.48)×0.80=736.26萬t
zk= zk1 +zk2 =2369.85萬t
（3）、帶區服務a限
t= zk/(a×k) ×100% (公式1-3)
式中： t---- 帶區服務a限，a;
a---- 帶區生產能力，90萬t；
zk---- 設計可採儲量；
k----儲量備用係數，取1.3。
t1= zk1/(a×k)=1633.59萬t/（90萬t ×1.3）=13.96a
t2= zk2/(a×k)=736.26萬t/（90萬t ×1.3）=6.29a
t= t1+ t2 =20.25a
(4)驗算帶區採出率
帶區採出率
c=(zg-p)/zg公式1-4)
式中： c-----帶區採出率，%
zg ---- 帶區的工業儲量，萬t
p ---- 帶區的煤柱損失量，萬t
1煤層：c1=（zg1－p1）／zg1=(1186.24-84.24)／1186.24=92.9% > 75%
2煤層：c2=（zg2－p2）／zg2=(1129.75-82.13)／1129.75=92.7% > 75%
(符合國家對帶區採出率的要求。)
則2 、4-1均滿足帶區回採要求。
第二節帶區內的再劃分
1、確定工作面長度
該煤層組左右兩邊界各留25m的邊界煤柱，上部留30m防水煤柱，下部留30m護巷煤柱，從而其煤層傾向長度共有：1353-60=1293m，
走向長度為2287-30=2257m。又各煤層埋藏平穩,地質構造簡單，無斷層,煤層附存條件較好，瓦斯湧出量較低,湧水量也小,自然發火傾向較弱,且現代採礦工作面長度有加長趨勢，故採煤工藝選取較先進的綜合機械化採煤方法。一般而言，考慮到裝置選型及技術方面的因素,綜採工作面長度為180～250m，巷道寬度為4m～5m,本帶區開掘巷道寬度為5m，且帶區生產能力為90萬t/a，乙個厚煤層或中厚煤層的乙個工作面便可以滿足生產要求，將帶區劃分為兩個大的分帶, 兩大分帶間留取30m較大煤柱，再分別劃分為5個小分帶,最後將整個帶區劃分為11個分帶，採用沿空掘巷方式,巷道間留取5m較小煤牆。
故工作面長度為：
l=a/vmrc=900000/0.6×6×330×3×1.35×0.95=200
l -----採煤工作面長度，m
v -----工作面推進度,m/a
m -----煤層厚度或採高，m
r -----煤的密度
c -----採煤工作面採出率，一般取0.93-0.97.
2、 確定帶區內工作面數目
回採工作面沿走向布置，沿傾向推進，採用下行後退式傾斜長壁採煤法開採。
工作面數目： n=走向長度/工作面長度=l/l公式1-4）
式中：l ----- 煤層走向長度(m)；
l ----- 工作面分帶(m)；
則n==l/l=2287/200=11
2、工作面生產能力
qr = a/(t×1.1公式1-6)
式中：a----帶區生產能力，90萬t/a ；
qr ----工作面生產能力，t /天；
t----每a正常工作日，330天。
故： qr = a/（t×1.1） =900000/(330×1.1) =2479t
目前，煤炭企業生產系統向高產高效集中化生產的方向發展，新建大型化礦井均朝「一礦一井一面」的設計思想改革，採用提高工作面單產，用乙個工作面的產量來保證整個礦井的設計生產能力，故為適應現階段煤炭行業的知道規範，本採區設計乙個採煤工作面。其工作面接替順序如下表：
對於2煤層：
2煤層工作面接替順序：
1101→1102→1103→1104→1105→1106→1107→1108→1109→1110
對於4-1煤層：
4-1煤層工作面接替順序：
2101→2102→2103→2104→2105→2106→2107→2108→2109→2110
注：箭頭表示回採工作面的接替順序。
第三節確定帶區內準備巷道布置及生產系統
1、根據所選題目條件，完善開拓巷道
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