采矿学课程设计题目

湘 潭 大 学 能 源 工 程 学 院

课程设计

题目

系 部 专 业 班 级 姓 名 指导老师

年 月 日

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采矿学课程设计大纲

一、目的

1、巩固《采矿学》课程所学知识，通过课程设计过程中对相关知识的运用，加深对《采矿学》课程知识的理解。

2、培养采矿工程专业学生动手能力，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、为毕业设计打基础。

二、设计题目

1、设计题目的一般条件。某矿第一开采水平上山阶段某采（盘）区自上而下开采ml、m2或m3煤层， 煤层厚度、层间距及顶底板岩性见综合柱状图。该采区走向长度3000m，倾斜长度1lOOm，采区内各煤层埋藏平稳，地质构造简单，无断层；其地面为荒山，标高在+120m~150m之间，没有对开采有影响的建筑物和水体。 2、设计题目的煤层倾角条件

难能煤矿25采区方案设计：25采区为上山采区，走向长2000ｍ，倾斜长750ｍ；地质条

件如下：煤层倾角24、赋存稳定，煤层结构、瓦斯与水文地质条件简单，煤层没有自燃发火现象，煤尘没有爆炸危险，采区内没有影响生产的地质构造，具体详见煤层柱状图。（注意：不老虎地面因地形、大型水体、构建筑物、交通设施对煤层开采的影响）

0

25采区煤层柱状图如下：

柱状 基本顶 直接顶 伪顶 厚度(m) 12.60 3.40 0.20 岩性描述 灰色泥质页岩，砂页岩互层 泥质细砂岩，碳质页岩互层 碳质页岩，松软 12.20 m1煤层，γ=1.35t／m 3m1煤层的底板与m2煤层顶板 底板

15.80 0.3 26.20 灰色砂质泥岩，细砂岩互层，坚硬 m2煤层，煤质中硬，γ=1.40t／m，不可采。 厚层状石灰岩 32

三、课程设计内容

1．采区巷道布置方案设计；

2．采区上、中及下部平车场形式选择（只要画出示意图，不要具体计算和绘制施工设计图），盘区辅助运输采用新型无轨胶轮车运输时，不需采区上、中、下车场，只要保证其转弯半径>6.5ｍ即可；

3．采煤工艺设计及编制循环图表。

四、进行方式

各班按学号将全班同学分为四个小组，每个小组选择一个煤层赋存条件的题型，综合应用《采矿学》所学的知识，每人完成一份课程设计。 设计者之间可以讨论、借鉴，但不得相互抄袭，疑难问题可与指导教师共同研究解决。 （提示：对分组布置的可任选一组进行采（盘）巷道布置）

五、设计说明书内容

第一章 采（盘）区巷道布置

第一节、采区储量与服务年限

1、采区生产能力定为60万t/a、120万t/a、150万t/a和180万t/a四种，设计者可以在四种中任选一种。

注意：采区生产能力=采区回采煤量（占80～90%）+掘进煤量（占10～20%） 2、计算采区的工业储量、设计可采储量；注意：煤柱参数如下： ①采区上（下）山：两上（下）山间20～30ｍ，两侧20～40ｍ； ②区段：一般为8～15ｍ，厚煤层约为30ｍ； ③采区边界：10ｍ；

④大巷侧：运输大巷侧20～50ｍ，回风大巷侧20～30ｍ； ⑤工作面采出率：薄煤层97%、中厚煤层95%、厚煤层93%。 3、计算采区的服务年限；

4、验算采区采出率。 采出煤量/采区工业储量×100%

第二节、采区内的再划分

1、确定区段参数：此主要为区段斜长。其等于采煤工作面斜长+区段煤柱+两区段平巷宽度。这主要确定采煤工作面斜长和区段平巷布置方式；注意： ①双巷布置应留区段煤柱，一般为8～15ｍ，厚煤层约为30ｍ；

②依据采煤工艺确定上下区段平巷的宽度，普、炮采3.0～4.0ｍ，综采4.5～6.0ｍ； ③工作面斜长：综采150～300ｍ，普、炮采100～150ｍ。

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2、确定采区内的区殴数目； 3．确定工作面生产能力A0

A0=L·Vo·ρ·m·C0 式中： L——采煤工作面长度，m；

m——煤层厚度或采高，m；对于厚煤层倾斜分层开采的采煤工作面，普采与炮采，

其值≯2.4m，一般取2.0m；综采：非放顶煤可取3.0～3.5m，放顶煤可取8～12.0m。

ρ——煤的体积密度，t/m；

C0——采煤工作面采出率。薄煤层：97%； 中厚煤层：95%； 厚煤层：93% V0——工作面推进度，m/a； V0= N·n·l·ρ

N——年工作日数； 一般按300～330天 n——日循环数目； 个 l——循环进度； m

ρ——正规循环率 70%-100%，一般不应低于80%，但在湖南能达此标准相当不

错。因此，不宜选得过高。

回采工作面年推进度〈规范〉规定： 单位：m 表3-2 工艺 项目 工作面长度 年推进度

4、确定采区内同采工作面数目及工作面接替顺序。（注意建议一个工作面保产）

伪斜柔性掩护支架 30～60 480～660 3

综采 ≮150 900～1200 普采 120～150 ≮600 炮采 80～150 420～0 第三节、确定采区内准备巷道布置及生产系统

1、根据所选题目条件，完善采区所需的开拓巷道；

注意：其分别是水平运输大巷和阶段回风大巷，一般位于最下部煤层或其底板岩石中（一般距煤层法线距离约20ｍ）。

2、确定采（带）区巷道布置系统时至少就上山数目、位置提出两个及以上布置方案，并进行技术分析与简单的经济比较（以工程量及岩性进行分析比较）。

3、确定回采巷道布置方式（单巷布置、双巷布置、沿空护巷、沿空掘巷），并进行简要分析。

4、在采区巷道布置平面图内，工作面布置及推进到的位置应以达到采区设计产量为准。

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5、若上下区段同采应以简图说明其通风系统。 6、采区上、上、下部车场只作选型。

第二章 采煤工艺设计

第一节 采煤工艺方式的确定

1、针对设计采区内的任意一个煤层，进行采煤工艺设计，布置一个采煤工作面，可以选用综采或普采任意一种工艺，鼓励选用先进的采煤方法进行设计。 2、由于设备资料来源的原因，选用国产综采或普采设备。 3、采煤与装煤

如采用普通机械化采煤工艺，要选定采煤机，确定截深，上下缺口长度，进刀方式，截割方式等。

如采用综合机械化采煤工艺，要确定截深，进刀方式等。 厚煤层放顶煤开采时，要确定采放比，放顶步距，放煤方式。 厚煤层分层开采时，要确定人工假顶材料和假顶的铺设方法。 4、运煤

如选用金属单体支柱及金属铰接顶梁支护，应确定相应的型号、规格，确定支架的布置方式、排距、柱距、最大控顶距、最小控顶距、放顶步距、工作面端头支护及超前支护方式和距离等。要计算工作面支柱和顶梁的需要量。

如选用液压支架支护，要确定支架型号、规格、架中心距、移架方式、支护方式、端头支架及超前支护方式和距离等。计算工作面支架的需要量。 5．处理采空区：一般采用全部垮落法。

第二节、工作面合理长度的确定

确定工作面合理长度时要考虑以下方面：

1、煤层地质条件 2、工作面生产能力 3、运输设备及管理水平 4、顶板管理及通风能力；

第三节、采煤工作面循环作业图表的编制

1．包括工作面布置图、循环作业图、劳动组织表、技术经济指标表。 2．有关工种及出勤人数，可参照教学例题和现场经验酌情安排。注意：参考教材第三章。

六、设计图纸的内容

1．采煤工作面层面图(1：200) 应包括回采巷道断面图(1：50)，最大与最小控顶距剖面图；

2．采区巷道布置平面图和(1：2000)和剖面图(1：2000) 。

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课程设计成绩评定

专业班级 学生姓名

学 号

评语：

成 绩

指导教师 （签名与职称）

年 月 日

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