（如果确实搜集不到资料,可参考这个课程设计,但必须按自己地学号计算,完全照抄不及格）（只有封面可以打印,按这个格式,填上班级、后再打印,其它必须手写）山西煤炭职工联合大学课程设计（说明书）题目：号煤层十三采区设计水平15二矿390专业班级：2010（业余）学生姓名：指导教师：张世登二○一一年十二月三十日目录第一章矿井简况与采区地质特征2第一节矿井简况2第二节采区地质特征5第二章采区储量、生产能力及服务年限7第一节采区储量7第二节采区生产能力及服务年限7第三章采煤方法及采区巷道布置9第一节采煤方法地选择9第二节采区巷道布置9第四章回采工艺设计13第一节回采工艺过程13第二节循环工作组织15参考文献18致谢19第一章矿井简况与采区地质特征第一节矿井简况一、井田位置与境界二矿井田位于阳泉矿区东南部,东距阳泉市约5km,其地理坐标为东经113°25′17″～113°33′07″,北纬37°46′44″～37°52′19″. 井田东部为大阳泉井田,西部为西上庄井田,南部与五矿井田相邻,北部以石太铁路为界,隔桃河与三矿、四矿相望,井田走向长约8km,倾向长约7.8km,2.62.4186km面积为二、矿井生产能力与服务年限矿井设计按年工作日按300d计算,每天净提升时间14h,确定二矿设计生产能力为4.35Mt/a.2005年山西省煤炭工业局以晋煤规发[2005]256号文下发《关于2005年省属煤炭集团公司及地方国有煤炭企业部分生产矿井生产能力核定地批复》,批准国阳二矿地核定能力为7.2Mt/a.根据2005年底储量估算结果：保有地质储量821.54 Mt,期末可采储量473.91 Mt.按设计生产能力4.35Mt/a,可采储量473.684Mt,取储量备用系数１.4,矿井服务年限为78年.按核定生产能力7.2Mt/a,储量备用系数采用1.4,矿井服务年限为47a.三、矿井开拓部署在井田地北部建立工业广场,采用主斜井-副立井-石门大巷开拓方式.现分别为：,个14使用主要井筒．主斜井（2个）：东、西主斜井分别装备钢绳芯胶带提升机、钢丝绳牵引胶带输送机,担负矿井主提升任务；副立井（2个）：装备落地式多绳磨擦轮提升机,担负矿井辅助提升任务；材料斜井（1个）：任液压支架等大型材料地提升任务；专用进风井（4个）：桑掌进风井、南山进风井、龙门进风井、1#进风井；回风井5个：南山回风立井、桑掌回风立井、大南沟回风井(由一号斜井和二号斜井并联组成)、龙门回风立井、北茹回风立井.主要通风机全部采用抽出式工作方法,分别形成南山、大南沟、桑掌、龙门、北茹五个分区抽出式通风系统.回风井分别装备两台同等能力、同等型号地通风机,其中一台工作,一台备用.通风机型号见下表.主通风机电机额定类型主通风机型号功率安装地点 (kw)轴流式630×2BDK-8-No29 龙门轴流式1600 北茹 AGF606-3.12-1.68-2轴流式1800 GAF31.5-19.1 南山轴流式1250 大南沟 GAF25-15-1离心式2500K4-73-01 No33.5桑掌33/min.46095m/min,矿井总回风量为56120m总进风量矿井设560、470两个主水平和一个390辅助水平对井田内地各煤层进行统一考虑、联合开采.其中560水平布置有东丈八、一南翼、二南翼三组轨道运输和回风石门大巷,主要开采地3#、8#、9#、15#煤层；470水平布、8#煤层和深部地15#开采,置有西翼、南翼二组轨道运输和回风石门大巷．9#煤层；390水平开采15#煤层.各个水平都分西、南两翼同时生产,在大巷两侧布置上（下）山采区.各煤层都是自上而下开采,采区由近而远向井田边界前进式推进,采煤工作面为后退式开采.大巷主运输采用14t、20t架线式电机车牵引3t、4t底卸式矿车,辅助运输采用10t架线式电机车牵引1t固定式矿车.560水平和470水平分别设有主运输与辅助运输井底车场.两个主井车场都采用梭式调车系统,副井车场采用环形调车系统,可以满足运煤和材料、矸石、人员地需要.560主井车场通过能力为453万t/a,470主井车场二套卸载装置通过能力为590万t/a.四、采区准备方式在采区布置上,充分发挥“三大”优势,即扩大采区范围、增大工作面长度和加大工作面推进度,为采用新设备、新技术、新工艺,提高回采工作面单产创造良好条件.双翼采区一般布置４条采区准备巷,即１条轨道运输巷,１条皮带运输巷和２条回风巷,单翼采区布置有轨道巷、皮带巷和回风巷3条准备巷.##煤和38煤、开采回采巷道地布置主要考虑回采工作面通风瓦斯情况.#煤地回采工作面通风系统为“U+L”型通风,12即一个回采工作面配一条进风#煤地回采15巷、一条回风巷、一条专用排放采空区瓦斯地外错尾巷；开采工作面为“U+I”型通风,即一个回采工作面配一条进风巷、一条回风巷、一.条专用处理落山瓦斯地内错尾巷．矿井现有生产采区8个,分别是：3#煤13采区、15采区,8#煤13采区、12采区；15#煤8采区、10采区、7采区,9采区；准备采区2个,分别是：15#煤11采区、12采区.全矿有成建制采煤队5个,其中综放队3个、综采队2个；掘进队11个,其中综掘队8个、普掘队3个.五、采煤方法采区内布置走向长壁工作面,后退式开采,全部垮落法处理采空区.开采3#、8#和12#煤层采用一般综合机械化回采工艺,开采15#煤层采用放顶煤综合机械化回采工艺.六、矿井瓦斯、煤尘和煤炭自燃根据山西省安全生产监督管理局文件“晋安监煤字[2004]262号《关于对阳泉煤业(集团)有限责任公司所属煤矿2004年度瓦斯等级鉴定地批复》”,3 3 /min.m二氧化碳m/t,绝对涌出量为254.91 本矿井瓦斯相对涌出量：15.443 3 /min.属高瓦斯矿井.3、83.53 m号/t,绝对涌出量为42.03 m相对涌出量：煤层具有煤尘爆炸性.15号煤无煤尘爆炸性.矿井自燃危险等级为不易自燃.第二节采区地质特征一、采区位置及范围390水平15号煤层11采区,地表位于太旧高速公路北茹至龙门段以西、旧龙门村南北一带.井下东部以高速公路规划煤柱为界,西部为井田边界,北部为北龙门大断层,南部以390水平大巷保护煤柱为界,走向长度采区范围修,（为了便于课程设计2204300m2.面积1007m,倾斜长度2189m,．改为走向长度2000m,倾斜长度1000m）邻近15#煤九采区和十二采区正在掘进送巷,尚未进行开采.上部3#煤层不可采,8#煤层未设计开采.二、地质构造特征采区总体上为一单斜构造,东部高西部低,向南西倾伏,煤层倾角2°～15°,平均9°.其上宽缓褶皱构造发育,主要大地褶曲为背斜,走向北东.根据地表实见资料推测,本区断裂构造发育,有四条北东向地正断层.陷落柱不发育,仅在南部推测有一个长轴110m,短轴100m地陷落柱.三、煤层特征本区15号煤层稳定可采,厚度变化不大,整体上东部较薄,西南部较厚,变异系数6.5%,可采性指数为1.煤层厚度6.18～6.78m,平均6.48m.煤层结构复杂,含两层夹石,夹石总厚度0.25m（同学们注意：这里将夹石厚度改为自己学号后3位/1000,例如你地学号是2010285,夹石厚度为285/1000=0.285m,必须这样做！否则课程设计不及格）.15#煤直接顶为泥岩、砂质泥岩,平均厚度为6.75m,黑色、致密,含黄铁矿结核.基本顶为细粒砂岩,平均厚度3.48m,深灰色,具条带状层理,含水性一般.直接底为泥岩、砂质泥岩,平均厚度为6.95m,灰黑色,富含植物化石.15#煤为黑色,似金属光泽,煤岩类型为光亮型—半光亮型,硬度3—5,容重1.41t/m3.工业指标：Mt:1.67%,WY3.工业牌号：Ad:13.18%,Vdug:7.45%,Std:1.31,Qgrd: 35.3MJ/Kg,．四、水文地质条件本区水文地质条件复杂,主要充水因素为奥灰水,其次为上部岩层含水.根据区域水文地质资料推测,本区奥灰水位在420m左右,而煤层底板标高最低330m左右,大部分地段奥灰水位高于煤层底板标高,属于带压开采,对采掘33/h.10m正常涌水量5预计最大涌水量30—50m—/h,安全又很大影响.五、瓦斯、煤尘和自燃15号煤具有自燃发火倾向性,无煤尘爆炸危险.根据已采区预测,工作33/min.90 m—/min左右邻近层瓦斯为60面回采期间本煤层瓦斯10 m 第二章采区储量、生产能力及服务年限第一节采区储量采区地地质储量已由地质说明书提供,根据采区巷道布置,采区开采损失主要由各类巷道煤柱损失和工作面落煤损失构成,确定采区储量见下表：采区储量表开采损失（万吨）可采储量（万吨）煤层地质储量（万吨）621.9126715#188.9第二节采区生产能力及服务年限采区生产能力主要取决于回采工作面生产能力和同时生产地工作面个数,掘进出煤一般占总出煤量5%～10%.一、计算回采工作面年生产能力-4,万t/a=lLMAγc×100；t/a万, 采煤工作面年生产能力——A式中0．l——工作面年推进度,根据回采工艺设计,日推进度4.8m,年工作日330d,年推进度1584m；L——工作面长度,根据采区巷道布置取平均200m；M——煤层厚度,取有益厚度（平均厚度减去夹石厚度）m；注意,因每人地夹石厚度不同,故M不同.例如学号为2010285,则M=6.48-0.285=6.195(m)31.41t/m取γ——煤层容重,；c——工作面采出率,根据放顶煤开采实际取87%.代入数据计算得：-4-4=240.75万t/a87%×10）, A=lLMγc×101.41×=1584×200×6.195×0二、计算采区设计生产能力A=n ABk,万t/a0式中n——采区内同时生产地工作面个数,取1个；——采煤工作面年生产能力, 万t/a；A0B——掘进出煤率,根据采区巷道布置估算取1.05%；k——采煤工作面产量不均衡系数,单工作面生产时取1.代入数据计算得：A=1×240.75×1.05×1=252.78（万t/a）确定采区生产能力为250万t/a.三、采区服务年限．采区服务年限=采区可采储量/采区生产能力= 1267/250≈5（a）第三章采煤方法及采区巷道布置第一节采煤方法地选择一、选择采煤方法地基本要求采煤方法包括采煤系统和回采工艺两方面内容.选择采煤方法应遵循技术先进、经济合理地原则,满足采煤系统优化、采煤机械化程度高、煤炭采出率高、煤炭质量好、产量大、效率高、材料消耗少、成本低、工作安全等基本要求.二、设计采区采煤方法地确定根据本采区煤层地质条件,综合本矿井现有技术装备、技术管理水平等因素,确定本采区采用走向长壁后退式割底分层放顶煤综合机械化采煤方法,采空区处理采用全部垮落法.第二节采区巷道布置一、确定设计方案根据采区地地质特征、所处地理位置以及现有地生产系统,从技术、经济和安全方面综合考虑,提出以下两个巷道布置方案.第一方案：采区准备巷道布置在采区中部,形成双翼采区,共布置四条煤层上山（沿15号煤层顶面开掘）,分别为采区皮带巷（进风）,采区轨道巷（进采区轨道巷与皮带巷之间护巷煤柱宽.风）、采区两翼各一设条专用回风巷．度为40m,采区两翼回风巷与轨道巷和皮带巷之间护巷煤柱宽度为30m.采区沿倾斜可划分为4个区段,共可布置8个采煤工作面,区段煤柱宽度20m,采煤工作面长度200m.回采巷道布置方式为：运输顺槽（进风）和轨道顺槽（回风顺槽）均沿15号煤层底面开掘,距回风顺槽30m沿15号煤层顶面开掘内错瓦斯尾巷（回风）.另外在上邻近层12号煤层中布置走向高抽巷.第二方案：在采区中部由北向南布置5条采区准备巷,分别为采区右回风巷、采区皮带巷（进风）、采区轨道巷（进风）、采区猴车巷（进风）、采区左回风巷.采区实现两翼开采,区段划分和回采巷道地布置与第一方案相同.两个方案比较如下：1、技术比较两个方案地主要区别是：第一方案比第二方案少一条猴车巷.因此,第一方案比第二方案巷道布置简单,运输环节少,而且减少了一个猴车巷地护巷煤柱地损失,提高了煤炭回收率.但第一方案少了一条进风巷,比第二方案通风阻力大.2、经济比较第一方案比第二方案减少了猴车巷及其车场地工程费用以及猴车设备地购置费和安装费,而且多获得一个煤柱煤量地利润.但少了一条进风巷,通风阻力较大,增加了主通风机地电力费用.故最终选,第一方案从技术上、经济上都比第二方案较为合理,综上所述．择第一方案为本采区开采设计方案.要绘制采区巷道布置平面图,参考下图,标出运煤、运料和和通风路线（用不同形状地箭头区分）并增加图例内容.图幅可以自己定,但必须按比例绘制.三、采区准备.采区准备利用三水平皮带大巷、轨道大巷、回风大巷进行其中采号煤层顶面开掘,15390水平布置采区材料车场,4条准备巷均沿形,水平皮带大巷立交处390,施工一采区煤仓区皮带巷从15#煤层上山掘至.,形成采区运料系统390成采区出煤系统.采区轨道巷与水平轨道大巷连接.,水平回风大巷联通形成采区回风系统390采区右、左回风巷分别与距回风顺槽,号煤层底面单巷掘进15工作面运输顺槽和回风顺槽均沿30m沿15号煤层顶面开掘内错瓦斯尾巷.采区高抽巷沿12#煤层掘进,高抽准备巷与采区准备巷方位一致.采区计划布置一个综采队,一个综掘队和一个高抽巷准备队.四、采区生产系统1、运煤系统各工作面出煤由可弯曲刮板输送机运出,经顺槽转载机、可伸缩胶带输送机和采区皮带巷胶带输送机拉到采区煤仓卸载,再下放至390水平主运皮带巷.工作面运煤配备SGZ—880/630型可弯曲刮板输送机一部；出煤转载配备SZZ1000/400型转载机一部,其上配套安设一部PLM3000型破碎机；运输顺槽和采区皮带巷各配备SSJ-1200/2×250型可伸缩胶带输送机两部.2、运料系统采区各工作面所需材料和设备由390水平轨道大巷运至采区下料车场,经采区轨道巷、回风顺槽进入工作面.采区轨道巷配备JW—950/48无极绳绞车,顺槽辅助运输配备JD-11.4型调度绞车,提升重大设备时选用JM-28型慢速绞车.3、通风系统本采区地通风由北茹分区主通风机负担.由北茹进风井入风,新鲜风流经390水平轨道巷和皮带巷进入采区,通过采区轨道巷和皮带巷进入各采煤工作面、掘进工作面、硐室和其他用风地点,污风经各用风地点地回风巷、采.经北茹回风井由分区主通风机排出地面,水平回风大巷390区回风巷汇入．第四章回采工艺设计第一节回采工艺过程一、落煤、装煤和运煤1、落煤和装煤工作面采用MGTY400/930-3.3D型双滚筒采煤机完成落煤和装煤工序.采煤机截割高度控制在2.9m.截割方式为双向割煤往返一次进两刀.采煤机进刀方式为端部割三角煤斜切进刀,如图所示（绘制插图）,进刀地过程如下：（1）进刀准备（a图）：采煤机割至工作面端头后,将采煤机后面15m 以外地工作溜已移近煤壁,形成输送机弯曲段,并将采煤机前滚筒降下、后滚筒升起；（2）斜切进刀（b图）：采煤机沿着输送机弯曲段逐渐割入煤壁,直至采煤机全部进入输送机直线段为止；（3）割三角煤（c图）：将输送机移直,采煤机两滚筒上下位置调换,重新返回割煤至工作面端头处；（4）正式割煤（d图有错误自己修改）：再次调换采煤机两滚筒上.返程正常割煤,下位置2、运煤和放煤工作面前、后运煤采用两部SGZ-880/800型可弯曲刮板输送机分别运输采煤机落煤和液压支架放落地顶煤.液压支架将前输送机移到煤壁处,然后摆动尾梁将已松碎地顶煤放出,并进入后部输送机,待放出地煤炭中矸石含量超过一定限度后,及时关闭放煤口,接着操作工作面后部输送机专用千斤顶,将后部输送机相应前移.3、顶板管理工作面顶板支护使用ZF6200-1.7/3.2型低位放顶煤液压支架（127架）和ZF6600-1.7/3.2型过渡液压支架（机头、机尾各3架）.133架呈单列式布置覆盖全工作面,架间中心心距1.5m,支架空间由侧护板伸出支护.支护方式为及时支护,即采煤机割煤后,先移支架,后移前输送机. 进、回风两端头采用单体液压支柱配木质板梁或钢制∏型梁交错抬棚支护；同时两顺槽切口向外超前20M使用单体液压支柱配合∏型钢梁抬棚支护,支柱一般不少于两排,压力较大时,加支走向抬棚支护.采空区处理采用全部垮落法,即随工作面推进,拉液压支架,机头机尾回柱放顶,使顶板自行垮落.支架最小控顶距=支架顶梁长度+梁端距=5.47+0.34=5.81（m）支架最大控顶距=支架顶梁长度+截深+梁端距=5.47+0.8+0.34=6.61（m）第二节循环工作组织一、循环作业内容工作面生产组织实行正规循环作业,包括作业形式、循环方式、工序安排和劳动组织为四方面内容.1、作业形式采用“二九一六”作业形式,即一日三班,两个生产班,每班工作9小时,一个检修班,工作6小时.生产一班（午班）15:00～24:00,生产二班（晚班）0:00～9:00,检修班（早班）9:00～15:00.2、循环方式生产班完成一个循环规定为：割一刀煤（截深0.8m）、移一次支架、推一次前工作溜、放一次顶煤,拉一次后工作溜.确定生产班每班割3刀煤,即一日6循环,循环进度0.8m,工作面日推进4.8m.3、工序安排以保证采煤,工序安排地原则是：以机组割煤为中心组织拉架、推溜机效能地发挥,尽可能增加出煤时间,并在保证安全地前提下,尽可能使辅助工序与采煤平行交叉作业,为组织多循环创造条件.4、劳动组织按循环工作量和劳动定额配备各工种或岗位地出勤人数.生产班每班出勤33人,检修班为44人,日出勤110人.原则上生产班人员相等,领导骨干均匀,技术力量平衡；检修班人员少而精,判断事故准确,处理事故迅速.具体劳动组织形式为生产班追机作业,检修班组织专业工作组,由各大中心组长负责.（自己绘制工作面循环作业图和劳动组织表）循环作业图参考下图,将工作面长度改为200m,三班改为：第一、二班全完一样,都是9小时,每班割3刀煤,增加一道放顶煤工序和一道拉后部输送机工序,图例自己定.第三班6小时检修不出煤.（注意！必须修改,完全照抄者,课程设计不及格.）二、主要技术经济指标计算1、工作面循环产量Q=LBMγc ,t循式中Q——循环产量, t；循L——工作面长度,取200m；B——循环进度,取0.8m；M——煤层厚度,（注意：这里每人不同,取值同计算采煤工作面年生产能力时一样,不按自己学号计算,课程设计不及格）；31.41t/m取煤层容重,γ——；c——工作面采出率,取87%.代入数据计算得：Q=200×0.8×6.195×1.41×87%=1216（t）循2、工作面平均日产量Q= NQk ,t循日式中N——昼夜循环数,取6个；k——循环完成率,取90%.代入数据计算得：Q=6×1216×90%=6566（t）日3、采煤工效率η＝Q 工N ,t/／日．式中η——采煤工效率,t/工；N——日出勤工数,110工/d.代入数据计算得：η＝6566／110＝59.69（t/工）根据以上计算,编制技术经济指标表.（注意,下表中地循环产量、平均日产量、回采工效3项数据每人不同,完全照抄者,课程设计不及格）采煤工作面技术经济指标表工单指序200 工作面长度 1 m6.48 m 2 煤层厚度2～煤层倾角°3 10煤层容重431.41 t/m1 采煤机台51 6 台刮板输送机133 7 架液压支架0.8 截深 8 m二九一六作业形式9 ——6 日循环数个 101216 11 循环产量t6566 12 t 平均日产量90 循环完成率13 %110 人日出勤人数1459.69 回采工效 t/15 工全部垮落法顶板管理——1687采出率%17参考文献一、技术政策[1]《煤矿安全规程》国家安全生产监督管理总局2011年3月1日[2]《煤炭工业设计规范》煤炭工业出版社1997年2月1日[3]《煤炭工业实行政策》煤炭工业部1979年9月7日[4] 《关于改革矿井开拓部署地若干技术规定》（试行）煤炭工业部1984年1月3日二、参考资料、书刊[1] 《采煤学》[2]《煤矿设计手册》[3]《井巷工程》[4]《煤矿地质学》[5]《矿井通风与安全》[6]《煤矿地下开采方法》致谢（自己写,每人不能一样了.）—配电室6—绞车房7 3—回风大巷4—材料车场5—采区煤仓—轨道大巷1—皮带大巷 2 —内错尾巷14—采煤工作面13—回风顺槽12 108—皮带上山9—轨道上山—回风上山11—进风顺槽风窗风桥图例进风已掘巷道回风密闭风门未掘巷道。