目录第一章带区地质特征第一节带区概况 (2)第二节带区开采煤层特征 (2)第三节带区地质构造、瓦斯、煤尘及发火情况 (3)第二章带区巷道布置第一节带区储量与服务年限 (3)第二节带区内的再划分 (6)第三节确定带区内准备巷道布置及生产系统 (7)第三章采煤工艺设计第一节采煤工艺方式的确定 (12)第二节工作面主要机械设备 (13)第三节采煤机工作方式 (14)第四节采煤工作面循环作业图表的编制 (20)设计总结 (23)参考文献 (24)第一章带区地质特征第一节带区概况本带区为某矿第二水平第四采区，其中二采区已采，六采区未采。

上部标高-150m，下部标高-300m。

本采区构造简单，煤层为厚煤层，煤层埋藏稳定，构造简单，煤质中硬，煤层厚度4.5m，煤的密度为1.35t/ m3，自然发火期为3-12个月。

采区走向长度2000m，倾斜长度1230m,煤层倾角为7.5。

大巷位置：运输大巷、回风大巷都布置在煤层底板岩石中，标高分别为-315m、-325m。

运输方式：大巷运煤采用胶带输送机。

瓦斯等级：瓦斯相对涌出量5 m3/t，为低瓦斯矿井。

第二节带区开采煤层特征1、概述此煤层通过巷道揭露在本区赋存较稳定，结构简单，本采区构造简单，煤层为厚煤层，煤层埋藏稳定，构造简单，煤质中硬，煤层厚度4.5m，煤的密度为1.35t/ m3，自然发火期为3-12个月。

采区走向长度2000m，倾斜长度1230m,煤层倾角为7.5°2、煤层顶底板特性（1）顶板煤层直接顶为砂岩，厚6m，（2）底板煤层直接底为粉砂，厚12m。

煤层柱状图第三节带区地质构造、瓦斯、煤尘及发火情况1、地质构造本区为构造简单，整个区域东西狭窄，南北延展，大致走向北偏东，无褶皱、走向断层。

2、瓦斯、煤尘及发火情况矿井瓦斯鉴定结果的来源及依据,矿井瓦斯相对涌出量为5m3/t，为瓦斯矿井。

煤层不具有瓦斯爆炸危险性；煤尘不具有爆炸性。

煤层不具有自燃发火可能，一般发火期为3～12个月。

第二章带区巷道布置第一节带区储量与服务年限1、带区储量本带区采用倾斜长臂采煤法，设计开采走向长度2000米，倾斜长度1230米。

设计预留各类煤柱宽度各为15米，容重1.35t/m3，煤厚取4.5米，通过有关计算，该采区各煤层设计可采储量为1148.46万吨，总可采储量为1494.45万吨。

（1）带区工业储量tRM I L Q 万45.149435.15.412302000=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯= 式中： Q ——工业储量L —— 带区煤层走向长，m I —— 带区倾斜长，1230m M —— 煤层厚度，m R —— 煤的容重 1.35t/m 3（2）带区煤柱损失：t87.5835.15.4)200030123030(万=⨯⨯⨯+⨯=P（3）带区可采储量：t46.11488.0)87.5845.1494()(万采=⨯-=-=CP Q Q式中： Q 采—带区可采储量，万tQ —带区工业储量，万tP —带区煤柱损失，万t C —厚煤层取0.8（4）带区采出率：带区采出率=（带区工业储量－煤柱损失量）÷带区工业储量η=（Q －P ）÷Q=96.06%>80% 满足要求（5）带区生产能力：工作制度：本矿井设计工作日为330天，每天三班作业，其中两班生产，一班检修。

每班工作8小时，每日生产为16小时。

带区生产能力：A ＝ L V 0 M γC 0＝240×330×0.8×6×4.5×1.35×0.95 ≈220万t式中： L ——采煤工作面长度，m ； V 0——推进速度，m/a ； M ——煤层厚度或采高，m ； γ——煤的密度，t/m 3C 0——采煤工作面采出率，一般取0.93～0.97，薄煤层取高限,厚煤层取低限；此处取0.95。

（6）带区服务年限：P =Q 采／AK =1148.46／(220×1.4)=3.73a式中： P —带区服务年限，aQ 采—带区可采储量，万tA —带区平均年生产能力，万t ／a K —矿井储量备用系数，一般取1.4日产量：t/d 61.01.1330220万≈⨯==TK A A O式中： A — 带区生产能力220万t ／aT —根据《煤矿安全规程》，工作日为330天K—采区掘进出煤系数，取为1.1第二节采区内的再划分1、确定工作面长度该煤层边界各留15m的边界煤柱，下部各留15m护巷煤柱，从而其煤层倾向长度共有：1230-30=1200m，走向长度为2000－30=1970m。

煤层埋藏平稳,地质构造简单，无断层,煤层附存条件较好，瓦斯涌出量较低,涌水量也小,无自然发火倾向,且现代采矿工作面长度有加长趋势，故采煤工艺选取较先进的综合机械化采煤方法。

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3.5m～5m,本采区开掘巷道宽度为5m，且采区生产能力为220万t/a，一个厚煤层或中厚煤层的一个工作面便可以满足生产要求，将带区划分为8个分带, 采用岩空留巷方式，采用混凝土砌块构筑的护巷带。

L = [H-(n+1)×h]/n=(1970－9×5)/8= 240m式中：L─工作面长度，mH─采区走向长度，mn─条带数目，个h─巷道宽度，m2. 确定带区内的分段数目回采工作面沿走向布置，沿倾向推进，采用近距离煤层联合布置开采。

工作面数目：N=(L-S0)/(l+l0) =（2000－30）／（240+5）=8式中：L—煤层走向长度，m；S0—带区边界煤柱宽度，m；L—工作面长度，m；l0—回采巷道宽度，因采用综采采煤法，故 l0取5m。

采区走向长2000m，采煤面长度设计240m，采区划分为8个区段3. 确定采区内同采工作面数目及工作面接替顺序生产能力为220万t/a,且工作面生产能力为0.61万t／d。

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。

煤层采用跳采方式开采,8个分带工作面接替顺序如下表:对于布置一个综采工作面便可以满足生产设计的要求。

该煤层接替顺序为：1108-1107-1106-1105-1104-1103-1102-1101带区储量计算表第三节确定带区内巷道布置及生产系统1、确定带区内准备巷道布置为了缩短带区准备时间并提高经济效益，根据所给地质条件，在开采水平中，把为该带区服务的运输大巷、回风大巷分别布置在标高为-315m、标高-325m的煤层底板岩石中。

确定带区巷道布置系统时至少就条带数目，位置或布置方式提出两个布置方案，并进行技术分析与经济比较带区巷道布置系统，带区内有一层煤，布置8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：分带单独布置每一个分带分别开斜巷进入上部煤层，每一个分带都布置一个煤仓直通运输大巷。

通风系统为：新风从运输大巷→进风行人斜巷→煤层运输平巷→分带运输斜巷→采煤工作面→分带运料斜巷→回风运料斜巷→煤层回风大巷→回风石门。

该方案的特点是，每个分带都布置了煤仓，所以管理较复杂，煤仓和联络斜巷工程量大，但有利于通风和工作面的接替。

方案二：带区联合布置将带区分成两个大分带，每一大分带由2个小分带组成。

运输大巷通过进风行人斜巷进入上部煤层，在上部煤层布置两条煤层集中平巷，一条煤层运输集中平巷，一条煤层回风集中平巷。

整个带区布置一个煤仓直通运输大巷。

通风系统为：新风从运输大巷→进风行人斜巷→煤层运输集中平巷→分带运输斜巷→采煤工作面→分带回风斜巷→煤层回风集中平巷→回风石门→回风运料斜巷→回风大巷。

该方案简化了运输系统，仅布置了一个煤仓和一对联络巷，减少了煤仓和联络斜巷的施工量，使运煤、运料集中处理，符合集中化生产理念，但出现了因带区内通风线路长短不同而造成通风协调困难的问题，同时还增加煤巷的维护量，增大了煤柱损失。

方案一分带单独布置方案二带区联合布置经济技术比较：表1：巷道硐室掘进费用方案工程名称单价（元）方案一方案二工程量(m) 费用（万元）工程量(m) 费用（万元）回风运料斜巷（m）1578 108×8 =864 136.34 108×2=216 34.08进风行人斜巷（m）1578 80×8=640 100.99 80×2=160 25.2煤仓(元/m3) 144 3.14×42×15×8/4=1507.2 21.7 3.14×42×15×2/4=376.85.43集中平巷(元/m) 831 / / 2×(2000-10×2)=3960329.08合计 / / 259.03 / 393.79表3：生产经营方案一：系统简单，通风容易，但生产调度管理复杂，煤仓太多，维护困难，装煤点多，管理复杂。

方案二：采用集中化生产，从根本上克服了方案一的缺点。

虽然方案二费用高，但从技术和管理等方面的综合分析，方案二更优越一些。

综上所述，选择带区联合布置方式。

2、确定工作面回采巷道布置方式及工作面推进终点位置回采巷道布置方式:采用单巷沿空掘巷掘进方式已知带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，可以充分发挥综采高产高效的优势。

同时，为减小煤柱损失，提高采出率。

综合考虑各种因素。

在带区巷道布置平面图内，工作面布置和推进的位置以达到带区设计产量及安全为准。

工作面推进到距回风大巷30m处的位置，即为避开采掘超前影响所留设的30m护巷煤柱处。

3、确定通风布置系统煤层通风系统新风从运输大巷→进风行人斜巷→煤层运输集中平巷→分带运输斜巷→采煤工作面→分带回风斜巷→煤层回风集中平巷→联络巷→材料车场→回风大巷。

第三章采煤工艺设计第一节采煤工艺方式的确定1、设置采煤工艺:由于煤层厚度为4.5m，属于厚煤层，结构简单，无断层，故可用综合机械化采煤工艺。

2、综采工作面的设备选用国产综采设备。

3、采煤与装煤（1）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。

依据带区的设计生产能力确定工作面每天的推进度为：V = Qr/L×M×γ×C=2200000/（330×240×4.5×1.35×0.95）=4.82m/d式中：V —采煤工作面每天的推进度，m/dQr—采煤工作面生产能力，t/aL—采煤工作面的长度，mM—采煤工作面采高（煤层取4.5m）γ—煤的容重，1.35t/m3C—工作面的采出率（煤层为厚煤层，因此C取0.95）选择采煤机的截深为800mm，每天正规循环推进六刀，每个循环共推进4.82m，可满足每天至少推进4.50m的要求。