煤矿开采设计毕业论文答辩Word文档下载推荐.docx
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采煤方法
12
第五章
工作面开采顺序
15
第六章
采区巷道布置
15
第七章
采区生产系统
17
第八章
采区车场
19
第九章
采区主要技术经济指标
20
第十章
课程设计总结
23
论
一．课程设计指导思想
矿开采技术根据煤层赋存条件的不同有很大差异。
开采方式不对会造成煤炭的极大浪费，甚至会造成伤亡事故的发生。
在21世纪，能源极为重要的时代，要适应蓬勃发展的社会经济，就必须优化开采技术，体现绿色开采和可持续发展策略，而合理的开采设计则能有效减少煤炭损失，将赋存在地下的煤炭高速度，高效率的回采出，满足祖国经济建设对能源的需求。
二．课程设计的目的
通过采区设计达到下列目的：
更清楚了解煤层埋藏条件如煤层层数、煤层名称、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、风化带深度等。
并将煤层及顶底岩性特征列入表1-1。
说明井田的主要地质构造如断层性质和要素、褶曲分布形态。
说明矿井最大涌水量、正常涌水量。
矿井相对瓦斯涌出量。
煤尘爆炸性、煤的自燃性等。
三．设计说明书容
1采区概况：
叙述采区位置、开采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:
采区围煤层赋存条件、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、采区同采的工作面数目、工作面配产情况与接续情况，。
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300m3/h,最大涌水量600m3/h
采区概况
采区概况：
叙述采区位置、开采围、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（m）
岩性描述
--------------------------------------------------------
8.4
细砂岩
18
砂岩，坚硬
3.0
1#煤层
γ=1.40t/m3
30
灰色砂岩
2#煤层层,γ=1.40t/m3
·
25
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。
煤尘爆炸性、煤的自燃性。
第二节采区围及储量
采区围：
沿走向长度、沿倾斜长度、采区煤层面积。
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。
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。
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。
采区地质概况
叙述采区围煤层赋存条件、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、水文地质条件等，计算采区储量。
煤层
地下开采
近水平煤层
〈8°
缓斜煤层
8～25°
中斜煤层
25～45°
急斜煤层
〉45°
所给条件煤层倾角为20°
因此为缓斜煤层，
薄煤层
〈1.3m
中厚煤层
1.3～3.5m
厚煤层
>
3.5m
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10m3/t以下；
高瓦斯矿井，相对瓦斯涌出量10m3/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1.83ml/g即平均在1.83m3/t,最高是5.21m3/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
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1000～1500，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1200～1500m。
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，走向长度1500-15×
2=1470m。
2.确定区段斜长和区段数目、回采工作面长度
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0～15m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～4.5m,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
①从煤层地质条件考虑
该采区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，所以布置220米的工作面比较合适。
②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×
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。
③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先进的的生产设备，工作面选用的250米刮板输送机能够利用国先进的技术，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。
④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180~250m，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。
⑤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。
⑥
经济合理的工作面
工作面的长度与地质因素及技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）=4.08，取4
.
4、采区的工业储量、设计可采储量
（1）采区的工业储量
Zg=H×
L×
（m1+m2）×
γ
Zg----采区工业储量，万t；
H----采
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