目录绪论 (2)第一章采区巷道布置 (5)第一节采区储量与服务年限 (5)第二节采区内的再划分 (7)第三节确定采区内准备巷道布置及生产系统 (9)第二章采煤工艺设计 (14)第一节采煤工艺方式的确定 (14)第二节采煤工作面循环作业图表的编制 (19)设计总结 (20)参考文献 (22)附表绪论一、设计目的（一）初步应用《煤矿开采学》课程所学的知识，通过课程设计，加深对《煤矿开采学》课程的理解。
（二）培养采矿工程专业学生的动手能力，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。
（三）为毕业设计中编写毕业设计说明书及绘制毕业设计图纸打基础。
二、设计题目（一）设计题目的一般条件某矿第一开采水平上山阶段某采区、盘区或者带区自上而下开采K1，K2和K3煤层，煤层厚度、煤层间距及顶底板岩性见综合柱状图。
该采区、盘区或带区走向长度2100米，区内各煤层埋藏平稳，埋深较浅，地质构造简单，无断层，K1煤层属简单结构煤层，硬度系数f=2，K2和K3煤层属中硬煤层，各煤层瓦斯涌出量较低，自然发火倾向较弱，涌水量也较小。
设计矿井的地面标高为+30m，煤层露头为-30m。
第一开采水平为该采区服务的一条运输大巷布置在K3煤层底板下方25m处的稳定岩层中，为满足该采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。
（二）设计题目的煤层倾角条件1、设计题目的煤层倾角条件1煤层倾角条件1：煤层平均倾角为8°，阶段倾斜长度1200m。
2、设计题目的煤层倾角条件2煤层倾角条件2：煤层平均倾角为16°，阶段倾斜长度1000m。
三、课程设计内容（一）采区、盘区或带区巷道布置设计；（二）采煤工艺设计及编制循环图表。
四、进行方式学生按设计大纲要求，任选设计题目条件中的煤层倾角条件1或煤层倾角条件2，综合应用《煤矿开采学》所学的知识，每个人独立完成一份课程设计。
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。
本课程设计要对设计方案进行技术分析与开掘工程量和维护费用比较。
第一章采区巷道布置第一节区储量与服务年限1、采区生产能力选定为120万t/a2、采区的工业储量、设计可采储量促(1) 采区的工业储量Zg =H×L×(m1+m2+m3)×γ………………………(公式1-1)式中：Zg----采区工业储量，万t；H----采区倾斜长度，1000m；L----采区走向长度，2100m；γ----煤的容重，1.30t/m3；m1----K1煤层煤的厚度，为6.90米；m2----K2煤层煤的厚度，为3.00米；m3----K3煤层煤的厚度，为2.20米；Zg=1000×2100×(6.9+3.0+2.2)×1.3=3303.3万tZg1=1000×2100×6.9×1.3=1883.70万tZg2=1000×2100×3.0×1.3=819.00万tZg3=1000×2100×2.2×1.3=600.60万t(2) 设计可采储量ZK =(Zg-P)×C ………………………………………(公式1-2)式中：ZK----设计可采储量, 万t；Zg----工业储量，万t；P----永久煤柱损失量，万t；C----采区采出率，厚煤层不低于75%，中厚煤层不低于80%，薄煤层不低于85%，地方小煤矿不低于70%。
本设计条件下K1煤层取75%，K2和K3煤层取80%。
永久保护煤柱:（采区边界永久煤柱损失量和上山煤柱损失。
采区两边边界保护煤柱取10米，采取上部边界煤柱取20米，保护煤柱下部边界取30米保护煤柱；上山之间煤柱取20米保护煤柱，上山两侧煤柱各取30米保护煤柱）P1=[20×2100+30×2100+10×2×(1000-20-30) +30×2×（1000-20-30）+20×（1000-20-30）] ×6.9×1.3=179.4万tP2=（50×2100+100×950）×3.0×1.3=78.0万tP3=(50×2100+100×950) ×2.2×1.3=57.2万tZK1=( Zg1-P1)×C1=(1883.70-179.4)×0.75=1278.23万tZK2=( Zg2-P2)×C2=(819.00-57.2)×0.80=609.44万tZK3=( Zg3-P3)×C3=(600.60-57.2)×0.80=434.72万t设计可采储量为：ZK =ZK1+ZK2+ZK3=1278.23+609.44+434.72=2322.39万t(3)采区服务年限T= ZK/A×K ………………………………………………………(公式1-3)式中：T----采区服务年限，a；A----采区生产能力，120万t/a；ZK----设计可采储量，2322.39万t；K----储量备用系数，取1.4。
T1= ZK1/A×K=1278.23万t/(120万t ×1.4)=7.61aT2= ZK2/A×K=609.44万t/(120万t ×1.4)=3.63aT3= ZK3/A×K=434.72万t/(120万t ×1.4)= 2.59aT= T1+ T2+T3=13.83a ，取14年。
(4)、验算采区采出率1)、对于K1厚煤层:C1=(Zg1-p1)/Zg1………………………………………(公式1-4)式中：C1-----采区采出率，% ；Zg1 ---- K1煤层的工业储量，万t ；p1 ---- K1煤层的永久煤柱损失，万t ；C1=(Zg1-p1)/Zg1=（1883.70-179.4）/1883.70= 90.48% > 75%满足要求2)、对于K2中厚煤层：C2=(Zg3-p3)/Zg3………………………………………………………(公式1-5)式中：C2----采区采出率，% ；Zg2----K2煤层的工业储量，万t ；P2---- K2煤层的永久煤柱损失，万t ；C2=(Zg2-p2)/Zg2=(819.00-78.0)/ 819.00= 90.48%> 80%满足要求。
3)、对于K3中厚煤层：C3=(Zg3-p3)/Zg3………………………………………………………(公式1-6)式中：C3----采区采出率，% ；Zg3----K3煤层的工业储量，万t ；P3---- K3煤层的永久煤柱损失，万t ；C3=(Zg3-p3)/Zg3=（600.60-57.2）/600.60 =90.48% > 80%满足要求。
第二节采区内的再划分1、确定采煤工作面长度由于采用的煤层左右边界各有10m的边界煤柱，上部留有20m防水煤柱，下部留有30m护巷煤柱，故其煤层倾向共有1000-50=950m的长度，走向长度2100-30×2-20-10×2=2000m。
又由于区内各煤层埋藏平稳，埋深较浅，地质构造简单，无断层，瓦斯涌出量较低，自然发火倾向较弱，涌水量也较小，且现代采煤工作面有加长的趋势, 故该矿井设计为综合机械化程度高的现代化矿井，考虑到设备选型及技术方面的因素综采综采工作面长度为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120万t/a，一个工作面便可以满足生产要求。
K1采煤工作面采取放顶煤方式生产，合理的工作面长度应是在一个生产班内能将工作面内的顶煤全部放完。
据此原则，工作面长度可以用下列式表示：L=n(T/t)Bη=192m式中：L--------工作面长度，m；n--------同时放煤支架数；T--------每班工作时间，min;t---------每架支架放煤所需时间，min;B-------支架宽度，m;η-------每班工作时间利用率。
取：n=2, B=1.5m, T·η=320min , t= 5min故本采区采煤工作面长度定为192m。
2、确定采区内工作面数目回采工作面是沿倾斜方向布置，沿走向推进，采用走向长壁采煤法。
工作面数目：N=(L-S0)/(l+l) ……………………………(公式1-7)式中：L ----- 煤层倾斜方向长度(m)；S 0---- 采区边界煤柱宽度(m)； l ----- 工作面长度(m)；l 0 ---- 回采巷道宽度,本处取4.5m 。
N=(1000-30-20)/(192+9) =4.73，取5。
故确定采区内工作面数目为5个。
3、工作面生产能力Q r = A/（T ×1.1） ……………………………………………………(公式1-8)式中：A----采区生产能力，120万t/a ；Q r ----工作面生产能力，万t ； T----每年正常工作日，330天。
故： Q r = A/（T ×1.1） =120/（330×1.1） =3305.78t 4、确定采区内同采工作面数及工作面接替顺序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。
以K1煤层为例,5个区段工作面接替顺序，采用下行开采顺序。
K1煤层工作面接替顺序：1101→1102→1103→1104→1105→1106→1107→1108→1109→1110注：箭头表示回采工作面的接替顺序。
第三节确定采区内准备巷道布置及生产系统1、完善采区开拓巷道为了减少煤柱损失提高采出率，利于灭灾并提高经济效益，根据所给地质条件及采矿工程设计规划，在第一开采水平中，把为该采区服务的运输大巷和回风大巷均布置在K煤层底板下方25m的稳定岩3层中，回风大巷布置在采区上部边界。
2、确定采区巷道布置方案及方案分析比较首先确定回采巷道布置方式，由于地质构造简单，煤层赋存条件好，涌水量较小，瓦斯涌出量较小，直接顶较厚且易跨落，同时为减少煤柱损失，提高采出率，降低巷道维护费用，采用沿空掘巷的方式。
因此采用工作面布置图所示工作面接替顺序，就能弥补沿空掘巷时工作面接替复杂的缺点。
确定采区巷道布置系统，采区内有3层煤，每一层都布置5个工作面，根据相关情况初步制定以下两个方案进行比较：方案一：两条岩石上山煤层底板15m处岩石中布置两条岩石上山，一条为运输在距K3上山，另一条为轨道上山，两上山层位有一定差距，使其分别联结两翼的区段;平巷不交叉；石门联系各煤层。