采礦學(xué)課程設(shè)計2

1、<p><b>　　序 論</b></p><p>　　一、目的 </p><p>　　初步應(yīng)用《采礦學(xué)》課程所學(xué)的知識，通過課程設(shè)計加深對《采礦學(xué)》課程的理解。</p><p>　　培養(yǎng)采礦工程專業(yè)學(xué)生的動手能力，對編寫采礦技術(shù)文件，包括編寫設(shè)計說明書及繪制設(shè)計圖

2、紙進行初步鍛煉。</p><p>　　為畢業(yè)設(shè)計中編寫畢業(yè)設(shè)計說明書及繪制畢業(yè)設(shè)計圖紙打基礎(chǔ)。</p><p><b>　　二、設(shè)計題目</b></p><p>　　1、設(shè)計題目的一般條件</p><p>　　某礦第一開采水平上山某采（帶）區(qū)自下而上開采K1、K2和 K3煤層，煤層厚度、層間距及頂?shù)装鍘r性見綜合柱狀圖。該

3、采（帶）區(qū)走向長度3000m，傾斜長度1100m，采（帶）區(qū)內(nèi)各煤層埋藏平穩(wěn)，地質(zhì)構(gòu)造簡單，無斷層，K1和K2煤層屬簡單結(jié)構(gòu)煤層，硬度系數(shù) f=2，各煤層瓦斯涌出量也較小。設(shè)計礦井的地面標高為+30米，煤層露頭為-30m。第一開采水平為該采（帶）區(qū)服務(wù)的一條運輸大巷布置在K3煤層底版下方25m處的穩(wěn)定巖層中，為滿足該采（帶）區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)所需的其余開拓巷道可根據(jù)采煤方法不同由設(shè)計者自行決定。 <

4、/p><p>　　2、設(shè)計題目的煤層傾角條件</p><p>　?。?）設(shè)計題目的煤層傾角條件1：</p><p>　　煤層傾角條件1：煤層平均傾角為12°</p><p>　?。?）設(shè)計題目的煤層傾角條件2：</p><p>　　煤層傾角條件2：煤層平均傾角為16°</p><p&

5、gt;<b>　　三、課程設(shè)計內(nèi)容</b></p><p>　　1、采區(qū)巷道布置設(shè)計；</p><p>　　2、采區(qū)中部甩車場線路設(shè)計（繞道線路和裝車站線路）線路設(shè)計。</p><p><b>　　四、進行方式</b></p><p>　　學(xué)生按設(shè)計大綱要求，任選設(shè)計題目條件中的煤層傾角條件1或煤層

6、傾角條件2，綜合應(yīng)用《采礦學(xué)》所學(xué)知識，每個人獨立完成一份課程設(shè)計。</p><p>　　設(shè)計者之間可以討論、借鑒，但不得相互抄襲，疑難問題可與指導(dǎo)教師共同研究解決。</p><p>　　本課程設(shè)計要求方案進行技術(shù)分析與經(jīng)濟比較。</p><p>　　第一章 采區(qū)巷道布置</p><p>　　表一：采區(qū)綜合柱狀圖</p>&l

7、t;p><b>　　采區(qū)儲量與服務(wù)年限</b></p><p>　　1、設(shè)計生產(chǎn)能力120萬t/年。</p><p>　　2、采區(qū)工業(yè)儲量、設(shè)計可采儲計算</p><p><b>　?。?）采區(qū)工業(yè)儲量</b></p><p>　　Zg=H×L×(m1+m2+m3)

8、5; γ (公式1-1)</p><p>　　式中： Zg---- 采區(qū)工業(yè)儲量，萬t；</p><p>　　H---- 采區(qū)傾斜長度，1100m；</p><p>　　L---- 采區(qū)走向長度，3000m；</p><p>　　γ---- 煤的容重 ，1.30t/m3；</p><

9、;p>　　m1---- K1煤層煤的厚度，為6.9米；</p><p>　　m2---- K2煤層煤的厚度，為3.0米；</p><p>　　m3---- K3煤層煤的厚度，為2.2米；</p><p>　　Zg1=1100×3000×6.9×1.3=2960.10萬t</p><p>　　Zg2=110

10、0×3000×3.0×1.3=1287.00萬t</p><p>　　Zg3=1100×3000×2.2×1.3=943.80萬t </p><p>　　Zg=1100×3000×（6.9+3.0+2.2）×1.3=5190.9萬t</p><p><b>　?。?）

11、設(shè)計可采儲量</b></p><p>　　ZK=（Zg-p）×C (公式1-2)</p><p>　　式中：ZK---- 設(shè)計可采儲量, 萬t；</p><p>　　Zg---- 工業(yè)儲量，萬t；</p><p>　　p---- 永久煤柱損失量，萬t；</p&

12、gt;<p>　　C---- 采區(qū)采出率，厚煤層可取75%，中厚煤層取80%，薄煤層85%。</p><p>　　P1=30×2×3000×6.9×1.3+15×2×(1100-30×2)×6.9×1.3+60×(1100-30×2) ×1.3×6.9=245.42萬t&

13、lt;/p><p>　　P2=30×2×3000×3.0×1.3+15×2×(1100-30×2)×3.0×1.3+60×(1100-30×2) ×1.3×3.0=106.704萬t</p><p>　　P3=30×2×3000×2.2

14、×1.3+15×2×(1100-30×2)×2.2×1.3+60×(1100-30×2) ×1.3×2.2=78.3萬t</p><p>　　ZK1=( Zg1-p1)×C1=(2960.10-245.42)×0.75=2036.01萬t</p><p>　　ZK2=(

15、Zg2-p2)×C2=(1287.00-106.704)×0.80=944.24萬t</p><p>　　ZK3=( Zg3-p3)×C3=(943.80-78.3)×0.80=692.4萬t</p><p>　　ZK= ZK3 +ZK3 +ZK3=2036.01+944.24+692.4=3672.65萬t</p><p>

16、<b>　?。?）采區(qū)服務(wù)年限</b></p><p>　　T= ZK/(A×K) (公式1-3)</p><p>　　式中： T----采區(qū)服務(wù)年限，a;</p><p>　　A----生產(chǎn)能力，120萬t；</p><p>　　ZK----設(shè)

17、計可采儲量；</p><p>　　K----儲量備用系數(shù)，取1.3。</p><p>　　T= ZK/(A×K) =3672.65 /（120×1.3）=23.5a</p><p><b>　　取T=24年。</b></p><p>　?。?）驗算采區(qū)采出率</p><p>&

18、lt;b>　?。ü?-4）</b></p><p>　　式中：n----區(qū)段數(shù)目，個；</p><p>　　------煤的容重，t/m3;</p><p>　　L1----工作面的長度，m;</p><p>　　b1-----區(qū)段單翼走向長度，m；</p><p>　　h1-----采煤機割煤高度

19、，m；</p><p>　　h2-----放頂煤厚度，m；</p><p>　　-----放出系數(shù)，可取0.8；</p><p>　　-----工作面采出率，對于厚煤層，=0.93；對于中厚煤層，=0.95；對于薄煤層，=0.97；</p><p>　　L2-----區(qū)段平巷寬度，m；</p><p>　　b2----

20、-區(qū)段平巷高，m；</p><p>　　S------區(qū)段平巷雙翼走向長度，m；</p><p>　　Zg-----采區(qū)工業(yè)儲量，萬t；</p><p><b>　　m1煤層：</b></p><p>　　=78.3%≥75%</p><p>　　故m1煤層滿足要求。</p><

21、;p><b>　　m2煤層：</b></p><p>　　=88.74%≥80%</p><p>　　故m2煤層滿足要求。</p><p><b>　　m3煤層：</b></p><p>　　=90.78%≥80%</p><p>　　故m2煤層滿足要求。</p&

22、gt;<p>　　綜上所述： m1,m2,m3 均滿足規(guī)程采出率要求。</p><p>　　第二節(jié) 采區(qū)內(nèi)的再劃分</p><p><b>　　1、確定工作面長度</b></p><p>　　由已知條件知：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護巷煤柱，故其煤層傾向共有：1100-60=1040

23、m的長度，走向長度3000-30=2970m。地質(zhì)構(gòu)造簡單，煤層附存條件較好，瓦斯涌出量小。且現(xiàn)代工作面長度有加長趨勢，且采煤工藝選取的是較先進的綜采。又知，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度為180～250m，巷道寬度為4m～4.5m,本采區(qū)選取4.5m，且采區(qū)生產(chǎn)能力為120萬t/a，一個中厚煤層的一個工作面便可以滿足生產(chǎn)要求，采用沿空掘巷方式,巷道間留較小煤柱，取5米，如圖1-2：</p><

24、;p>　　取區(qū)段平巷的寬度為4.5m，留5m小煤墻，則采煤工作面長度為：</p><p>　　L1=(b-2×q-((2×L2+p) ×n-p))/n (公式1-5)</p><p>　　式中：L1——工作面長度，m；</p><p>　　L2——區(qū)段平巷寬度，m；</p><

25、p>　　b——采區(qū)傾向長度，m；</p><p>　　q——采區(qū)上下邊界預(yù)留煤柱寬度，m；</p><p>　　P——護巷煤柱寬度，m；</p><p>　　n——區(qū)段數(shù)目，個；</p><p>　　L1=(1100-2×30-((4.5+5) ×5)-4.5)/5=197.6m</p><p&g

26、t;<b>　　2、工作面生產(chǎn)能力</b></p><p>　　Qr = A/(T×1.1) (公式1-6)</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　A----采區(qū)生產(chǎn)能力，120萬t/a ；</p><p

27、>　　Qr ----工作面生產(chǎn)能力，t /天；</p><p>　　T----每a正常工作日，300天。</p><p>　　故： Qr = A/（T×1.1） =120/(300×1.1) =3636.4t</p><p>　　目前，煤炭企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)向高產(chǎn)高效集中化生產(chǎn)的方向發(fā)展，新建大型化礦井均朝“一礦一井一面”的設(shè)計思想改革，采用提高

28、工作面單產(chǎn)，用一個工作面的產(chǎn)量來保證整個礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力，故為適應(yīng)現(xiàn)階段煤炭行業(yè)的知道規(guī)范，本采區(qū)設(shè)計一個采煤工作面。其工作面接替順序如下表：</p><p><b>　　對于K1煤層：</b></p><p>　　K1煤層工作面接替順序：</p><p>　　1101→1102→1103→1104→1105→1106→1107→1108→1

29、109→1110</p><p><b>　　對于K2煤層：</b></p><p>　　K2煤層工作面接替順序：</p><p>　　2101→2102→2103→2104→2105→2106→2107→2108→2109→2110</p><p><b>　　對于K3煤層：</b></p&

30、gt;<p>　　K3煤層工作面接替順序：</p><p>　　3101→3102→3103→3104→3105→3106→3107→3108→3109→3110</p><p>　　注：箭頭表示回采工作面的接替順序。</p><p>　　第三節(jié) 確定采區(qū)內(nèi)準備巷道布置和生產(chǎn)系統(tǒng)</p><p>　　1、確定采區(qū)內(nèi)準備巷道布置

31、和生產(chǎn)系統(tǒng)</p><p><b>　?。?）完善開拓巷道</b></p><p>　　為了縮短采區(qū)準備時間并提高經(jīng)濟效益，根據(jù)所給地質(zhì)條件，在第一開采水平中，把為該采區(qū)服務(wù)的運輸大巷和回風(fēng)大巷均布置在K3煤層底板下方25m的穩(wěn)定巖層中。</p><p>　　（2）確定巷道布置系統(tǒng)</p><p>　　首先確定回采巷道布

32、置方式，由于地質(zhì)構(gòu)造簡單，無斷層,煤層賦存條件好，涌水量較小，瓦斯涌出量較小，無自然發(fā)火傾向,直接頂較厚且易跨落。同時為減少煤柱損失，提高采出率，降低巷道維護費用，采用沿空掘巷的方式。因此采用工作面布置圖所示工作面接替順序，就能彌補沿空掘巷時工作面接替復(fù)雜的缺點。</p><p>　　采區(qū)布置方案分析比較</p><p>　　確定采區(qū)巷道布置系統(tǒng)， 采區(qū)內(nèi)有三層煤，采用聯(lián)合布置，每一層都布

33、置5個工作面，根據(jù)相關(guān)情況初步制定以下三個方案進行比較(由于K1,K2煤層在我的設(shè)計中相同，所以僅以K3煤層為例說明)：</p><p><b>　　方案一：雙巖石上山</b></p><p>　　將兩條上山都布置在K3煤層底板巖石中，其中運輸上山布置在距離底板15m處，軌道上山布置在運輸上山上方5m，即距離K3煤層10m處。如圖1-3：</p><

34、;p><b>　　方案二：雙煤層上山</b></p><p>　　將兩條上山都布置在K3煤層中。如圖1-4：</p><p>　　方案三：一巖一煤上山</p><p>　　將兩條上山分別布置在K3煤層的底板和煤層中，運輸上山布置在距離K3底板5m處，軌道上山布置在K3煤層中。如圖1-5：</p><p><b

35、>　　技術(shù)經(jīng)濟比較：</b></p><p>　　表1-6 掘進費用表</p><p>　　表1-6 維護費用表</p><p>　　表1-6 輔助費用表</p><p>　　表1-6 費用總匯表</p><p>　　表1-7 技術(shù)比較表</p><p>　　綜上技術(shù)

36、經(jīng)濟比較所述：</p><p>　　故選擇方案三，即一煤一巖上山的煤層群聯(lián)合布置的準備方式，其示意圖如圖1-5。</p><p>　　工作面推進位置的確定：</p><p>　　在采區(qū)巷道布置中，工作面布置及推進到的位置應(yīng)以達到采區(qū)設(shè)計產(chǎn)量安全為準，工作面應(yīng)推進到距上山20m處停采線位置處，即為避開采掘影響對上山的影響而留設(shè)的20m護巷煤柱處。</p>

37、<p>　　采區(qū)上部和下部車場選型：</p><p>　　(1)考慮到采用采用采區(qū)上部車場有車輛運行順當、調(diào)車方便等優(yōu)點和有通風(fēng)不良，有下行風(fēng)的缺點，確定采用上部平車場。</p><p>　　(2)由于運輸大巷距階段運輸大巷25m，采區(qū)生產(chǎn)能力大，故下部車場可選擇大巷裝車式下部車場。</p><p>　　第四節(jié) 采區(qū)中部甩車場線路設(shè)計</p>

38、;<p>　　1、斜面線路聯(lián)接系統(tǒng)參數(shù)計算</p><p>　　該采區(qū)開采近距離煤層群，傾角為12°。鋪設(shè)600mm軌距的線路，軌形為15kg/m，采用1t礦車單鉤提升，每鉤提升3個礦車，甩車場存車線設(shè)雙軌道。斜面線路布置采用二次回轉(zhuǎn)方式。</p><p>　　(1) 道岔選擇及角度換算</p><p>　　由于是輔助提升故道岔均選擇DK61

39、5-4-12(左)道岔。道岔參數(shù)為α1=14°15′，a1= a2=3340, b1= b2=3500。</p><p>　　斜面線路一次回轉(zhuǎn)角α1=14°15′</p><p>　　斜面線路二次回轉(zhuǎn)角δ=α1+α2=14°15′+14°15′=28°30′</p><p>　　一次回轉(zhuǎn)角的水平投影角α1′=arct

40、an(tanα1/cosβ)=14°47′58″(β為軌道上山傾角16°)</p><p>　　二次回轉(zhuǎn)角的水平投影角δ′=arctan(tanδ/cosβ)=29°17′34″(β為軌道上山傾角16°)</p><p>　　一次偽傾斜角β′=arcsin(sinβcosα1)=arcsin(sin16°cos14°15′)=15

41、°29′42″</p><p>　　二次偽傾斜角β″=arcsin(sinβcosδ)=arcsin(sin16°cos28°30′)=154°1′6″</p><p>　　為了使計算直觀簡便，做出車場線路布置草圖如圖1-8：</p><p>　?。?)斜面平行線路聯(lián)接點參數(shù)確定如圖1-9：</p><p&

42、gt;　　本設(shè)計采用中間人行道，線路中心距S=1900mm，為簡化計算，斜面聯(lián)接點距中心距與線路中心距相同，曲線半徑取R′=9000mm，則各參數(shù)計算如下：</p><p>　　B=Scotα=1900×cot14°15′=7481mm</p><p>　　m=S/sinα=1900/sin14°15′=7719mm</p><p>　

43、　T=Rtan(α/2)=9000×tan(14°15′/2)=1125mm</p><p>　　n=m-T=7719-1125==6594mm</p><p>　　c=n-b=6594-3500=3094mm</p><p>　　L=a+B+T=3340+7481+1125=11946mm</p><p>　　(3)豎曲

44、線相對位置</p><p><b>　　豎曲線相對參數(shù)：</b></p><p>　　高道平均坡度：ia=11‰,rg=arctania=37′49″</p><p>　　低道平均坡度：id=9‰,rd=arctanid=30′56″</p><p>　　低道豎曲線半徑：Rd=9000mm</p><

45、p>　　取高道豎曲線半徑：Rg=20000mm</p><p><b>　　高道豎曲線參數(shù)：</b></p><p>　　βg=β′- rg=15°29′42″-37′49″=14°51′53″</p><p>　　hg= Rg(cosrg-cosβ′)=20000(cos37′49″-cos15°29′42

46、″)=725.71mm</p><p>　　Lg= Rg(sinβ′-sinrg)=20000(sin15°29′42″-sin37′49″)=5123.08mm</p><p>　　Tg= Rg×tan(βg/2)=20000×tan(14°51′53″/2)=2609.03mm</p><p>　　Kg=Rg×β

47、g/57.3°=5188.38mm</p><p><b>　　低道豎曲線參數(shù)：</b></p><p>　　βd=β′＋ rd=15°29′42″-30′56″=16°38″</p><p>　　hd= Rd(cosrd-cosβ′)=9000(cos30′56″-cos15°29′42″)=326.7

48、5mm</p><p>　　Ld= Rd(sinβ′-sinrd)=9000(sin15°29′42″＋sin30′56″)=2485.37mm</p><p>　　Td= Rd×tan(βd/2)=9000×tan(16°38″/2)=1265.71mm</p><p>　　Kd=Rd×βd/57.3°=

49、2514.75mm</p><p><b>　　最大高低差H：</b></p><p>　　由于是輔助提升，儲車線長度按三鉤計算，每鉤提1t礦車3輛，故高低道儲車線長度不小于3×3×2=18m，起坡點間距設(shè)為零，則有：</p><p>　　H=18000×11‰+18000×9‰=360mm</p&

50、gt;<p><b>　　豎曲線的相對位置：</b></p><p>　　L1=[(T-L)sinβ+msinβ″+hg-hd+H]=2358.83mm</p><p>　　兩豎曲線下端點(起坡點)的水平距離為L2，則有</p><p>　　L2= L1cosβ′+ Ld- Lg=2358.83×cos15°2

51、9′42″+2485.37-5123.08=-364.61mm</p><p>　　負值表示低道起坡點超前與高道起坡點，其間距滿足要求，說明S選取2000mm合適。</p><p>　　(4)高低道存車線參數(shù)確定</p><p>　　閉合點O的位置計算如圖1-10：</p><p><b>　　設(shè)高差為X，則：</b>&

52、lt;/p><p>　　tan rd=(X-△X)/Lhg=0.009</p><p>　　tan rg=(H-X)/Lhg=0.011</p><p>　　△X= L2×id=364.61×0.009=3.281mm</p><p>　　將△X帶入則可得X=163.80mm，Lhg=17835.93mm</p>

53、<p>　　(5)平曲線參數(shù)確定</p><p>　　取曲線外半徑R1=9000mm</p><p>　　取曲線內(nèi)半徑R2=9000-1900=7100mm</p><p>　　曲線轉(zhuǎn)角α=14°47′58″</p><p>　　K1= R1α/57.3°=9000×14°47′58″/57

54、.3°=2324.52mm</p><p>　　K2= R2α/57.3°=7100×14°47′58″/57.3°=1833.79mm</p><p>　　△K= K1 -K2=2324.52-1833.79=490.73mm</p><p>　　T1= R1 tanα/2=1168.85mm</p>

55、<p>　　T2= R2 tanα/2=922.09mm</p><p><b>　　(6)存車線長度</b></p><p>　　高道存車線長度為Lhg=17835.93mm；</p><p>　　低道存車線長度Lhd=Lhg- L2=17835.93+364.61=18200.54mm；</p><p>

56、　　存車線處于曲線段處，高道存車線處于外曲線，外曲線和內(nèi)曲線得弧長之差為</p><p>　　△K= K1 -K2=2324.52-1833.79=490.73mm</p><p>　　則有低道存車線得總長度為</p><p>　　L=Lhg＋△K=17835.93+490.73=18326.66mm</p><p>　　具有自動下滑得長度為

57、17835.93mm，平破長度為490.73mm，應(yīng)在閉合點之前。</p><p>　　存車線直線段長度d:</p><p>　　d=Lhd-C1-K2=18200.54-2000-1833.79=14366.75mm</p><p>　　在平曲線終止后接14366.75mm得直線段，然后接存車線第三道岔得平行線路聯(lián)接點。</p><p>　

58、　存車線單開道岔平行線路連接點長度Lk：</p><p>　　存車線單開道岔DK615-4-12，。則Lk=a+B+T=3340+7481+1125=11946mm</p><p>　　(7)甩車場線路總平面輪廓尺寸及坡度：</p><p>　　M2 =a×cosβ+(b+L+a+L1+Td)cosβ′cosα+( Td+C1+ T1)cosα+ T1+d

59、+Lk</p><p>　　=3340×cos16°+(3500+8606+3340+2358.83+1265.71)×cos15°29′42″×</p><p>　　cos14°47′58″+(1265.71+2000+922.09)×cos14°47′58″+</p><p>　　9

60、22.09+14366.25+11946</p><p>　　=52262.07mm</p><p>　　H2 =(b+L+a+L1+Td)cosβ′sinα+( Td+C1+ T1)sinα+S</p><p>　　=(3500++3340+2358.83+1265.71)×cos15°29′42″×sin14°47′58″

61、+</p><p>　　(1265.71+2000+922.09)×sin14°47′58″+1900</p><p>　　=7663.97mm</p><p><b>　　(8)線路各點標高</b></p><p>　　設(shè)低道起坡點標高△1=±0；</p><p>

62、　　提車線△2=△1+hd=326.75mm</p><p>　　△5=△2+(L+L1)sinβ′=326.75+(8606+2358.83)×sin15°29′42″</p><p>　　=3256.05mm</p><p>　　車線 △3=△1+H=0+360=360mm</p><p>　　△4=△3+hg=36

63、0+725.71=1085.71mm</p><p>　　△5=△4+m×sinβ″+T1×sinβ′=1085.71+7719×sin14°1′6″+</p><p>　　1125×15°29′42″=3256.05mm</p><p>　　由計算結(jié)果可以看出提車線得5標高點與甩車線得5標高點相同，故標高

64、閉合，滿足設(shè)計要求。</p><p>　　軌起點△6=△5+(b+a)sinβ′=3256.05+(3500+3340)×sin15°29′42″=5110.1mm</p><p>　　△7=△6+a×sinβ=5110.1+3340×sin16°=6030.73mm</p><p>　　車線 △8=△1+Lhd&

65、#215;id=0+18200.54×0.009=163.8mm</p><p>　　△9=△8=163.80mm</p><p>　　(9)根據(jù)上述計算結(jié)果，繪制甩車場平面圖和坡度圖如圖1-11，其坡度圖如圖1-12：</p><p>　　第二章 采煤工藝設(shè)計</p><p>　　第一節(jié) 采煤工藝方式的確定</p&g

66、t;<p>　　選取第一煤層，既K1煤層為對象，進行采煤工藝設(shè)計。由于K1煤層厚度為6.9米，屬于厚煤層，硬度系數(shù)f=2，結(jié)構(gòu)簡單，無斷層，瓦斯涌出量較低，涌水量也較少，故可用綜合機械化采煤工藝，進行綜采放頂煤開采。</p><p><b>　　(1)確定落煤方式</b></p><p>　　采用綜合機械化放頂煤開采，雙滾筒采煤機直接落煤裝煤。</

67、p><p><b>　　(2)確定截深</b></p><p><b>　　(公式2-1)</b></p><p>　　式中：L----日推進度，m/天；</p><p>　　A0----工作面設(shè)計生產(chǎn)能力，t/天 ；</p><p>　　L1----工作面長度，m；</

68、p><p>　　h1----采煤機割煤高度，m；</p><p>　　h2----放煤高度，m；</p><p>　　β----頂煤放出率,取0.8;</p><p>　　α----工作面采出率,對于厚煤層取0.93;</p><p>　　γ----煤得容重,t/m3;</p><p><b&

69、gt;　　將數(shù)據(jù)帶入可得:</b></p><p><b>　　=3.53m</b></p><p>　　選擇滾筒截深800mm,日進六刀,采用“四六制”，三采一準備的工作制度。</p><p><b>　　(3)確定進刀方式</b></p><p>　　為提高煤炭采出率，選取端部斜切進

70、刀不留三角煤的進刀方式，如圖1-13。</p><p><b>　　(4)確定放煤步距</b></p><p>　　為使放出范圍內(nèi)得頂煤能充分破碎松散，提高采出率，降低含矸率，此工作面放煤步距選用“兩刀一放”。</p><p><b>　　(5)確定放煤方式</b></p><p>　　選用依次順序

71、放煤方式，放煤和移架速度快</p><p>　　(6)工作面設(shè)備選型</p><p>　　液壓支架各參數(shù)如下：</p><p><b>　　(7)確定移架方式</b></p><p>　　因為此采區(qū)頂板條件好，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，所以選用依次順序式的移架方式。這種方式容易保證移架和支護質(zhì)量，操作簡單，但是移架得速度慢，適用與頂板穩(wěn)

72、定性好的采煤工作面。</p><p><b>　　(8)確定支護方式</b></p><p>　　此工作面采用及時支護方式，采煤機割煤后，先移架后推溜，防止冒頂和片幫。</p><p><b>　　(9)確定端頭支架</b></p><p>　　根據(jù)工作面條件，選擇得端頭支架為：ZFS4800/20

73、/30。其各項參數(shù)如下：</p><p>　　(10)確定超前支護方式與距離</p><p>　　超前支護采用金屬鉸接頂梁支護，超前工作面25米。</p><p>　　(11)支架高度與強度校核</p><p><b>　　高度校核：</b></p><p>　　在實際使用中，一般所選用的支架得最

74、大結(jié)構(gòu)高度比采高大200mm，最小高度比最小采高小200---300mm。</p><p>　　已知所選用得支架ZFS4400/16/28的最大結(jié)構(gòu)高度為2.8m，采高為2.6m，則有</p><p>　　△1=2.8-2.6=200mm≥200mm，滿足要求；</p><p>　　△2=1.8-1.6=200mm≥200mm，滿足要求；</p>&l

75、t;p>　　故所選支架高度滿足工作要求。</p><p><b>　　強度校核：</b></p><p><b>　　強度校核公式如下：</b></p><p>　　P=k×h1×ρ×10-3×g×A/η (公式2-2)</

76、p><p>　　式中：P----頂板對支架得作用力，kN；</p><p>　　k----頂板高度系數(shù)，一般取4—8，此采區(qū)頂板結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可取k=6；</p><p>　　h1---工作面采高，m；</p><p>　　ρ---巖石密度,kg/m3；</p><p>　　A----液壓支架的有效作用面積，m2；</p

77、><p>　　η---壓力有效作用系數(shù)，此處取η=0.8；</p><p>　　將各參數(shù)值代入則有：</p><p>　　P=6×2.6×2.5×103×10×1.5×5.14×10-3/0.8</p><p>　　=3758.6 kN</p><p>

78、　　由于3758.6 kN＜4225 kN(支架工作阻力)，因此支架選型滿足工作要求。</p><p>　　(12)確定工作面支架的數(shù)量</p><p>　　由于端頭支架中心距1.5m，巷道寬度4.5m，則所需端頭支架數(shù)量為：</p><p>　　N1=4.5×2/1.5=6 架</p><p>　　即需要6架端頭支架。</p

79、><p>　　工作面所需支架數(shù)量為：</p><p>　　N2=197.6/1.5=131.7 架</p><p>　　取N2=131架，即工作面所需液壓之間數(shù)量為131架。</p><p>　　則一個工作面共需要液壓支架的數(shù)量為：</p><p>　　N=N1+N2=6+137=137 架</p><

80、p><b>　　(13)采空區(qū)處理</b></p><p>　　采用全部垮落法處理采空區(qū)，如果較長距離頂板不垮落，則采用強制放頂處理采空區(qū)。</p><p>　　第二節(jié) 工作面合理長度確定</p><p><b>　　1、煤層地質(zhì)條件</b></p><p>　　該采區(qū)上山階段煤層埋藏穩(wěn)

81、定，地質(zhì)構(gòu)造簡單，無斷層，K1煤層屬簡單結(jié)構(gòu)煤層，硬度系數(shù)f=2；K2和K3煤層屬中硬煤層，個煤層瓦斯涌出量低，無自然發(fā)火傾向，涌水量小，一般綜采工作面取180---200m，由于采區(qū)的地質(zhì)條件好，故工作面可適當取長一些，約200m。</p><p><b>　　2、工作面生產(chǎn)能力</b></p><p>　　工作面設(shè)計設(shè)計設(shè)計生產(chǎn)能力為180萬t/年，，正規(guī)循環(huán)采用

82、每天進6刀，兩刀一放。每刀進800mm，一個工作面就可滿足采區(qū)設(shè)計生產(chǎn)力要求。</p><p><b>　　3、運輸設(shè)備</b></p><p>　　采區(qū)工作面生產(chǎn)所選用的設(shè)備均為國內(nèi)先進的生產(chǎn)設(shè)備，工作面選用200m的刮板輸送機能滿足工作面的運輸要求。</p><p><b>　　4、頂板管理</b></p>

83、<p>　　該采區(qū)頂板較穩(wěn)定，兩刀一放，采用及時支護，可有效控制頂板冒落等不安全因素，采用全部垮落發(fā)處理采空區(qū)，如長距離頂板不垮落，可采用人工強制放頂?shù)姆椒ㄌ幚眄敯鍐栴}。5、經(jīng)濟合理的工作面長度</p><p>　　工作面的合理長度與地質(zhì)因素和技術(shù)因素的關(guān)系十分密切，直接影響工作面的生產(chǎn)效率，現(xiàn)在煤礦都向 “一礦一井一面”的高產(chǎn)高效集中化方向發(fā)展，一個工作面就可滿足采區(qū)，甚至是一個礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力

84、需要。合理的工作面長度不僅生產(chǎn)成本低，而且易管理，可以加快工作面的推進速度，減少巷道的維護時間，降低回采成本，以達到最優(yōu)的技術(shù)經(jīng)濟效益。</p><p>　　第三節(jié) 采煤工作面循環(huán)作業(yè)圖表的編制</p><p>　　1、循環(huán)作業(yè)圖表(見《工作面布置層面圖》)</p><p><b>　　2、勞動組織表</b></p><

85、;p><b>　　3、技術(shù)經(jīng)濟指標表</b></p><p>　　第三章 課程設(shè)計總結(jié)</p><p>　　這次《采礦學(xué)》課程設(shè)計在王紅勝老師的悉心指導(dǎo)下，經(jīng)過近兩個禮拜的時間，我的設(shè)計內(nèi)容全部完成，心情很是愉悅。在尾聲中，我首先要感謝王老師一絲不茍的悉心指導(dǎo)和諄諄教誨，另外，也要感謝我院在設(shè)計過程中給予幫助的老師們，同時對校圖書館的工作人員表示感謝。<

86、;/p><p>　　這次設(shè)計任務(wù)，煤層地質(zhì)構(gòu)造條件理想，我選擇了煤層平均傾角為16°，生產(chǎn)能力為180萬t/a的組合，在設(shè)計過程中，充分利用《采礦學(xué)》上所學(xué)知識，結(jié)合煤層構(gòu)造實際情況，以安全第一和達產(chǎn)為原則，從技術(shù)上和經(jīng)濟上著手，設(shè)計出了一套在技術(shù)上可行，經(jīng)濟上優(yōu)越的現(xiàn)代化大型礦井煤層群組采區(qū)開采方案。</p><p>　　在這次設(shè)計過程中，我對工作面布置和回采巷道的設(shè)計有了更進一步

87、的理解和認識，學(xué)到了很多知識，在以零號圖紙為畫布手工繪制工作面布置層面圖（1：50）和采區(qū)巷道布置平面圖（1：2000）及其剖面圖（1：2000）的過程中，從許多細節(jié)問題處達到了很多益處，同時增強了動手能力，使自己得到了又一次很大的鍛煉。</p><p>　　在編制課程設(shè)計說明書的過程中，對《采礦學(xué)》上所學(xué)知識又梳理了一遍，對采礦方面的許多專業(yè)知識比以前的認識更深了，在說明書上所附的各計算示意圖和插圖均用工程繪圖

88、軟件AutoCAD2006繪制，在這個過程中，對使用AutoCAD繪制采礦工程圖形有了新的認識，重新溫習(xí)了許多繪圖命令以及了解了最新的制圖標準。如何利用先進技術(shù)繪制標準、規(guī)范、合格的采礦工程圖是我們采礦人必須關(guān)注并解決的問題，在以后的學(xué)習(xí)和工作中，我也會認真的深造。</p><p>　　通過這次課程設(shè)計，讓我經(jīng)歷了一個礦井從設(shè)計到開采的全過程，這將是我以后學(xué)習(xí)和工作的財富。為我以后的學(xué)習(xí)和工作有著很大的指導(dǎo)和幫助

89、。</p><p>　　最后再次感謝指導(dǎo)我和幫助過我完成此次課程設(shè)計的老師們，謝謝！</p><p>　　第四章 參考文獻</p><p><b>　　參考文獻：</b></p><p>　　1、徐永圻，《采礦學(xué)》，徐州：中國礦業(yè)大學(xué)，2003。</p><p>　　2、徐永圻，《煤礦開采學(xué)》

90、（修訂本），徐州：中國礦業(yè)大學(xué)，1999。</p><p>　　3、陶馳東，《采掘機械》，北京：煤炭工業(yè)出版社，1991。</p><p>　　4、張榮立.何國偉，李鐸《采礦工程設(shè)計手冊》，北京：煤炭工業(yè)出版社，2003 。</p><p>　　5、采礦設(shè)計手冊編委會，《采礦手冊》，北京：冶金工業(yè)出版社，1990。</p><p>　　6、武