【正文】 量，萬(wàn) t； p 永久煤柱損失量，萬(wàn) t； C 采區(qū)采出率，厚煤層可取 75%，中厚煤層取 80%，薄煤層 85%。 確定采區(qū)內(nèi)工作面數(shù)目 回采工作面是沿傾斜方向布置，沿走向推進(jìn)，采用走向長(zhǎng)壁法開(kāi)采。合理的工作面以生產(chǎn)成本低，經(jīng)濟(jì)效益高為目標(biāo)。 220=4，正好為 4工作面。另外，工作面的瓦斯涌出量較低，通風(fēng)問(wèn)題能夠解決。 由于現(xiàn)在提倡管理人員的知識(shí)化、年輕化，所以工作面長(zhǎng)度為 220米在管理上是毫無(wú)問(wèn)題的。正規(guī)循環(huán)每天進(jìn)六刀，采煤機(jī)滾筒截深為 600mm，所以 1煤層的工作面實(shí)際年生產(chǎn)能力為： 330 3 3 3 220 = (萬(wàn)噸 ) 能夠滿足設(shè)計(jì)生產(chǎn) 能力的要求，一個(gè)工作面生產(chǎn)就能夠滿足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求，并且考慮到其他各個(gè)方面對(duì)生產(chǎn)的影響，工作面的長(zhǎng)度確定的合理。煤層厚度適中，頂?shù)装遢^穩(wěn)定，瓦斯涌出量較低，自然發(fā)火傾向較弱，涌水量也較小，所以布置 220米的工作面比較合適。 一般而言，考慮到設(shè)備選型及技術(shù)方面的因素綜采工作面長(zhǎng)度為 180～ 250m，巷道寬度為4m～ ,本采區(qū)選取 ，且采區(qū)生產(chǎn)能力為 150萬(wàn) t/a，一個(gè)中厚煤層的一個(gè)工作面便可以滿足生產(chǎn)要求，最終選定 4個(gè)區(qū)段，采用沿空掘巷方式 ,巷道間留較小煤柱，取 5米，兩區(qū)段間留有較大煤柱，取 30米。采區(qū)劃分為 4個(gè)區(qū)段，每個(gè)區(qū)段傾斜長(zhǎng)度為 235m，區(qū)段斜長(zhǎng)內(nèi)一般設(shè)置一個(gè)走向長(zhǎng)壁采煤工作面，因此區(qū)段斜長(zhǎng)就等于采 煤工作面長(zhǎng)度加上區(qū)段平巷寬度和護(hù)巷煤柱的寬度，護(hù)巷煤柱寬度根據(jù)礦山壓力的大小和所采取的護(hù)巷方法分別為 0～ 15m厚煤層有煤柱護(hù)巷時(shí)區(qū)段煤柱寬度可達(dá) 20m。該煤層左右邊界各有 15m的邊界煤柱，上部留 30m防水煤柱，下部留 30m護(hù)巷煤柱，故其煤層傾向共有：100060=940m的長(zhǎng)度，走向長(zhǎng)度 150015 2=1470m。普采雙面布置一般為 1200～ 1500m。為緩斜煤層，開(kāi)采條件較好，采掘機(jī)械化程度高，采區(qū)集中巷采用皮帶運(yùn)輸機(jī)，生產(chǎn)能力較大的采區(qū)其走向長(zhǎng)度為 1000～ 1500，綜采工作面單面布置時(shí)，走向長(zhǎng)度一般不小于 1000m。區(qū)段平巷布置在煤層底板的硬砂巖中，巷道容易維護(hù)，采區(qū)走向長(zhǎng)度可以適當(dāng)加長(zhǎng)。 采 (帶 )區(qū)內(nèi)各煤層埋藏平穩(wěn)，地質(zhì) 構(gòu)造簡(jiǎn)單，無(wú)斷層； 1煤層和 2煤層屬簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)煤層，硬度系數(shù) f=4， 1煤層和 2煤層屬于硬煤層，各煤層瓦斯涌出量也較小。為低瓦斯礦井，煤質(zhì)為無(wú)煙煤，顏色為鋼灰色，條痕為深黑～灰黑色，似金屬光澤，硬度和密度在煤中最大。 CH4含量在 ,平均 ,最高是 ,所以為低瓦斯礦井。因此為緩斜煤層， 煤層 地下開(kāi)采 薄煤層 〈 中厚煤層 ～ 厚煤層 所給條件煤層厚度 3m因此為中厚煤層。 急斜煤層 〉 45176。 緩斜煤層 8～ 25176。 第二章 采區(qū)地質(zhì)概況 敘述采區(qū)范圍內(nèi)煤層賦存條件、煤層走向、傾向、傾角、煤層數(shù)目、煤質(zhì)、煤的自燃性、瓦斯等級(jí)、頂?shù)装鍘r石厚度、巖性、采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件等，計(jì)算采區(qū)儲(chǔ)量。 設(shè)計(jì)礦井的地面標(biāo)高為 +30米，煤層露頭為 30 米。 25 灰色細(xì)砂巖， 中硬、穩(wěn)定 。 附表 1：設(shè)計(jì)采區(qū)綜合柱狀圖 柱 狀 厚度（ m） 巖 性 描 述 細(xì)砂巖 18 砂巖，堅(jiān)硬 1煤層 γ= 30 灰色砂巖 2煤層層 ,γ=m3 四、設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)題目的一般條件： 采區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 1 150、 180、 200萬(wàn)噸 1煤層傾角 20176。 8 選擇采區(qū)上、中、下不車場(chǎng)形式，并附插圖。 7 確定采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)，包括運(yùn)煤、運(yùn)矸、運(yùn)料系統(tǒng)及通風(fēng)系統(tǒng)。 5 劃分區(qū)段或條帶，確定工作面開(kāi)采順序。 4 選擇各層煤層采煤方法，確定回采工藝方式、工作面支護(hù)形式和支護(hù)設(shè)備、采煤機(jī)和運(yùn)輸機(jī)類型。 2采區(qū)地質(zhì)概況 :采區(qū)范圍內(nèi)煤層賦存條件、煤層走向、傾向、傾角、煤層數(shù)目、煤質(zhì)、煤的自燃性、瓦斯等級(jí)、頂?shù)装鍘r石厚度、巖性、采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、水紋地質(zhì)條件等、計(jì)算采區(qū)儲(chǔ)量。 二．課程設(shè)計(jì)的目的 通過(guò)采區(qū)設(shè)計(jì)達(dá)到下列目的： 1 系統(tǒng)靈活運(yùn)用和鞏固所學(xué)的理論知識(shí)，并結(jié)合實(shí)際條件加以運(yùn)用。序 論 一．課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想 該課程設(shè)計(jì)是采礦工程專業(yè)學(xué)生一項(xiàng)實(shí)踐性的教學(xué)環(huán)節(jié)，是在“井巷工程”、“采礦學(xué)”等課程的理論教學(xué)和認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)采區(qū)設(shè)計(jì)把所學(xué)的主干專業(yè)課程《采礦學(xué)》理論知識(shí)融會(huì)貫通于實(shí)踐的綜合性學(xué)習(xí)過(guò)程，以提高工科大學(xué)生的工程實(shí)踐和動(dòng)手能力。隨著技術(shù)發(fā)展和教學(xué)改革的深入，專業(yè)課程設(shè)計(jì)的題目、內(nèi)容和要求將有所改進(jìn)和提高，其具體事宜要在專業(yè)課程設(shè)計(jì)大綱的基礎(chǔ)上。豐富學(xué)生的安全生 產(chǎn)實(shí)際知識(shí)，并進(jìn)一步培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生熱愛(ài)勞動(dòng)、善于理論聯(lián)系實(shí)際、尊重科學(xué)和實(shí)踐的良好思想作風(fēng)； 2 掌握采區(qū)方案設(shè)計(jì)的步驟和方法，為后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)； 3 鞏固和發(fā)展學(xué)生的文字編寫、運(yùn)算和繪圖的工程技能，培養(yǎng)和提高大學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力 三．設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)內(nèi)容 1 采區(qū)概況：敘述采區(qū)位置、開(kāi)采范圍寄與臨近采區(qū)的關(guān)系，采區(qū)邊界的確定等。 3 確定采區(qū)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限、采區(qū)內(nèi)同采的工作面數(shù)目、工作面配產(chǎn)情況與接續(xù)情況，編制采區(qū)內(nèi)回采工作面接替圖表、掘進(jìn)工作面接替圖表、回采工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè)圖表。確定工作面進(jìn)刀方式、截割方式、工作面長(zhǎng)度、采高及工作面推進(jìn)度等。 6 通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，選擇采區(qū)巷道布置最優(yōu)方案，并論證其合理性。列表說(shuō)明采區(qū)設(shè)備主要參數(shù)。 9 編制采區(qū)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表：包括采區(qū)走向長(zhǎng)度、斜長(zhǎng)、區(qū)段數(shù)目、采煤方法、采面長(zhǎng)度，采區(qū)可采儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力、服務(wù)年限、采區(qū)回采率、工作面回采率、采掘面頭數(shù)比等。厚度 3m，埋深 400，采區(qū)面積 1km 2煤層厚度 3m，層間距 30m 瓦斯： CH4含量在 ,平均 礦井涌水量 :正常涌水量 300m3/h,最大涌水量 600m3/h 直接頂板硬底板硬煤質(zhì)硬 第一章 采區(qū)概況 采區(qū)概況：敘述采區(qū)位置、開(kāi)采范圍、及與臨近采區(qū)的關(guān)系，采區(qū)邊界的確定等。 15 灰色粗砂巖、 堅(jiān)硬 某礦第一開(kāi)采水平上山某采 (帶 )區(qū)自下而上開(kāi)采 1煤層和 2煤層，煤層厚度、層間距及頂?shù)装鍘r性見(jiàn)以上綜合柱狀圖 。第一開(kāi)采水平為該采 (帶 )區(qū)服務(wù)的一條運(yùn)輸大巷布置在 1煤層底版下方 25米處的穩(wěn)定巖層中，為滿足該采 (帶 )區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)所需的其余開(kāi)拓巷道可根據(jù)采煤方法不同由設(shè)計(jì)者自行決定。 煤層 地下開(kāi)采 近水平煤層 〈 8176。 中斜煤層 25～ 45176。 所給條件煤層傾角為 20176。 瓦 斯等級(jí)劃分為三級(jí)：低瓦斯礦井，相對(duì)瓦斯涌出量 10m3/t 以下；高瓦斯礦井，相對(duì)瓦斯涌出量 10m3/t以上；煤與瓦斯突出礦井，指在采掘過(guò)程中發(fā)生過(guò)煤與瓦斯突出的礦井。 該煤層賦存在地下 400m，煤層傾角為 20176。揮發(fā)分低，固定碳高，燃點(diǎn)高，不易自燃，火力耐久。 因?yàn)榫镒呦驘o(wú)大的地質(zhì)變化 ,采區(qū)走向長(zhǎng)度應(yīng)從技術(shù)上可能和經(jīng)濟(jì)上有利的原則來(lái)確定。煤層平均傾角為 20176。雙面布置時(shí)，走 向長(zhǎng)度不小于 2021m。因?yàn)椴蓞^(qū)走向長(zhǎng)度為 2021m，綜采工作面雙面布置，走向長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為 2021m。 、回采工作面長(zhǎng)度 采區(qū)傾斜長(zhǎng)度為 940m，走向長(zhǎng)度為 1470m。護(hù)巷煤柱寬度取 15m。 故工作面長(zhǎng)度為： L =(100030 25 48 )/4=220m 工作面合理長(zhǎng)度的驗(yàn)證 ①?gòu)拿簩拥刭|(zhì)條件考慮 該采區(qū)內(nèi)的三層可采煤層的地質(zhì)條件較好，無(wú)斷層，煤層傾角為 20176。 ②從工作面生產(chǎn)能力考慮 工作面的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 150萬(wàn)噸 /年。 ③從運(yùn)輸設(shè)備及管理水平角度考慮 采區(qū)生產(chǎn)選用的設(shè)備均為國(guó)內(nèi)先進(jìn)的的生產(chǎn)設(shè)備，工作面選用的 250米刮板輸送機(jī)能夠利用國(guó)內(nèi)先進(jìn)的技術(shù)，能夠與時(shí)俱進(jìn)的跟上技術(shù)的發(fā)展。 ④從頂板管理及通風(fēng)能力考慮 該采區(qū)的頂板較穩(wěn)定，工作面可以適當(dāng)?shù)募娱L(zhǎng)，綜采工作面的長(zhǎng)度一般在 180~250m，所以選擇的工作面的長(zhǎng)度為 220米較合 適。 ⑤從巷道布置角度考慮 由于采區(qū)傾斜方向長(zhǎng)為 1000米，除去煤柱寬及巷道寬 116米，剩余 884米，把每個(gè)工作面長(zhǎng)度定為 220米， 884247。 ⑥ 經(jīng)濟(jì)合理的工作面 工作面的長(zhǎng)度與地質(zhì)因素及技術(shù)因素的關(guān)系十分的密切，直接影響生產(chǎn)效率，所以根據(jù)條件，以高產(chǎn)量、高效率為原則選擇合理的工作面長(zhǎng)度。盡量加快工作面的推進(jìn)速度，減少巷道的維護(hù)時(shí)間，降低回采總成本，使設(shè)備、資源得到最高利 用。 工作面數(shù)目： N=(LS0)/(l+l0) 式中： L 煤層傾斜方向長(zhǎng)度 (m)； S0 采區(qū)邊界煤柱寬度 (m)； l 工作面長(zhǎng)度 (m)； l0 回采巷道寬度，因采用綜采，故 l0取 5(m)。本設(shè)計(jì)條件下取 80%。 ZK1= ZK2= ( Zg1p1) C1=() = t 驗(yàn)算采區(qū)采出率 C 對(duì)于 2＃厚煤層 : C1=C2 =(Zg1p1)/Zg1 式中： C1采區(qū)采出率， % ； Zg1 1煤層的工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn) t ； p1 1煤層的永久煤柱損失，萬(wàn) t ，取 Zg1 6% ； C1=(Zg1p1)/Zg1 =（ ） /630= % 80%滿足要求。 采區(qū)生產(chǎn)能力 采區(qū)生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)是采面的生產(chǎn)能力，而采面的產(chǎn)量取決于煤層厚度、工作面長(zhǎng)度、及推進(jìn)速度。 采煤工作面年推進(jìn)速度綜采面可達(dá) 1080～ 1200m或以上。采煤機(jī)截深取 ,一天截 9刀，采用四六制一個(gè)班截 3刀。 因此一個(gè)采面生產(chǎn)能力 A0 =220 1782 3 = t。 采區(qū)生產(chǎn)能力