煤矿开采课程设计

《煤矿开采学》

设计题目： 系部： 班级： 姓名： 学号：

指导老师： 设计时间： 指导老师评语：

序 论 .第一章 采区概况 第二章 采区地质概况 第三章 采区生产能力和服务年限 ……………... 3-5 6-7 ……………… 8-11 ……………… 12-16

……………… １

第四章 采煤方法 ……………... 17-18 第五章 工作面开采顺序 ……………… 18 第六章 采区巷道布置 ……………... 19 第七章 采区生产系统 ……………… 20-24 第八章 采区车场 ……………… 25-30 第九章 采区主要技术经济指标 ……………… 31-34 第十章 采煤工作面的劳动组织形式 ……………… 34 第十一章 课程设计总结 ……………… 35-36 序 论

一．课程设计指导思想

课程设计是煤矿开采设计专业主干课程《煤矿开采学》的一项实践性教学环节，是在该课程理论教学的基础上，通过采区方案设计将课程所学的理论知识，尤其是将采区设计程序和设计方法、设计思路等综合应用于采区设计过程的实践性教学环节，考察学生的实际动手能力，为学生将来从事矿井生产技术和设计工作打下一定基础。 二．课程设计的目的

通过采区设计达到下列目的：

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1、 系统地巩固好运用所学的专业理论知识，掌握采区方案设计的步骤

和方法；

2、 增强学生分析问题、解决问题现场实际问题的能力；并进一步培养

和锻炼学生热爱劳动、善于理论联系实际、尊重科学和实践的良好思想作风；

3、 掌握采区方案设计的步骤和方法，为后续的毕业设计大打下基础； 4、 提高和培养学生文字编写、计算、绘图能力；培养大学生攒写技术

报告、技术文件的能力；

5、 鼓励采用CAD糊涂和电子版设计说明书。 三．设计成果要求

1、 编写采区设计说明书一份(20页左右，每页不少于400字) 2、 设计图纸部分；采区巷道平面布置图、剖面图（平面图1：2000 剖

面图1：1000）要求：已掘巷道用实线绘制，未掘巷道用虚线绘制，不同的线条类型粗细应有所区别。对于同组内抄袭者双方按不合格处理。

四．设计说明书内容及要求 （一）、设计主要内容如下：

1、采区概况：叙述采区位置、开采范围及与邻近采区的关系，采区边界的确定等。

2、采区地址概况：叙述采区范围内煤层赋存条件、煤层走向、倾向、倾角、煤层数目、煤的自然性、瓦斯等级、顶底板岩石厚度、岩性、采区地质构造、水文地质条件等，计算采区储量。

3、确定采区生产能力和服务年限、采区内同采的工作面数目、工作面配产情况与接续情况，编制采区内回采工作面接替图表、回采工作面正规循环作业表。

4、选择各煤层采煤方法，确定回采工艺方式、工作面支护形式和支护设备、采煤机和运输机类型。详细说明采煤工艺过程及装备。确定工作面进刀方式、截割方式、工作面长度、采高及工作面推进度等。 5、划分区段或条带，确定工作面开采顺序。

6、通过技术经济分析，选择采区巷道布置最优方案，并论证其合理性。 7、详细说明采区巷道布置及生产系统，包括运煤、运矸、运料系统及通

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风系统。

8、选择采区上、中、下部车场形式，并附插图。

9、详细设计确定采区主要参数，如采区走向长度、斜长（区段划分）、采区煤柱尺寸、计算采区和采面回采率、验算采区生产能力等。

10、编制采区主要技术经济指标表：包括采区走向长度、斜长、区段数目、采煤方法、采面长度、采区可采储量、生产能力、服务年限、采区回采率、工作面回采率、采掘面头比等。 （二）设计要求

1、说明书要文、图、表并茂，力求语言简练、论证充分、尖酸准确、插图美观。

2、说明书正文前写明设计题目及给定的设计基本条件。说明书正文前可有绪论、迁延等。

3、说明书中要用墨水笔写或计算机打印，说明书中要编制目录、页码，图标等要按规定顺序编号并用墨水笔绘制，图标有图例。 4、设计图一律用铅笔绘制，提倡上墨或计算机绘制。 5、必须按期完成设计任务、按期上交设计成果。 四、设计题目

设计题目的一般条件： 采区设计生产能力100万吨

本采区位于井田中部第一水平，北以-90m回风大巷为界，南以-290m运输大巷为界，西以矿井井筒保护煤柱边界为界，东部为矿井东二采区，采区走向长度1300m，倾斜长度585m，面积0.76K㎡. 本采区开采2#和3#煤层，上部为2#煤层，下部为3#煤层，煤层间距15-20m，煤层倾角平均为20°。2#煤层厚1.8-2.5m，容重r=1.40t/m3,f=1-2,全区稳定可采；其直接顶为沙质页岩，厚1.8-2.2m属中等稳定顶板；老顶为细砂岩，厚4.8-5.5m，地板为泥岩。3#煤层厚2.0-3.5m,容重r=1.45t/m3,f=1.5-2,全区稳定可采；其直接顶为砂质泥岩，厚2.8-3.2m，老顶为粉砂岩厚4.0-5.8m地板为粉砂岩。本矿井属低沼气矿井，且水文地质条件简单。

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第一章 采区概况

一、采区概况：叙述矿区地理位置、地面条件

采区位于杨庄矿，隶属淮北矿物局，该矿处于丘陵地带，以平洞开拓为主，进风井位井田中央的进山平洞，回风井位于井田边界中央的山坡顶部。 地面为丘陵和平原有铁路、无高大建筑物，有农田无河流，对地表沉降没有很大要求，矿区地面为旱地，有少量居民，人口少，为了开采此矿井还修筑了运输公路，其中供电线路为安徽线网，。

矿区位于县城20公里的郊区，交通比较便利，生活用品也好买，工人主要来自周边县镇的农民，技术人员主要来自淮南矿院的毕业生，此矿由

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矿长一名，副矿长三名，总工程师一名，工程师四名，十名技术员。此矿由技术科、生产科、劳资科、技术科等多个科室 此矿储备量大，开采简单，属国家级大煤矿。

煤主要运往宝钢，马钢，也有少量出口至澳大利亚，煤质好，发热量6800大卡/千克，含矸少和含硫少等优点。

矿的主要水源来自附近的工业供水站，其供电来自安徽主电网常年正常供电，其电压为1100kv有省里统一支配，矸石有专门的排矸场，专门的选煤厂；其生活污水经处理排入周围河流。

矿区有居民生活区，办公楼，主副井口，澡堂和娱乐场所等。还有选煤厂、储煤仓、工人学习楼、工人及家属住宅区，学校等健全的地面设施。

二、采区位置、开采范围及与临近采区的关系，采区边界

本采区位于井田中部第一水平，北以-90m回风大巷为界，南以-290m运输大巷为界，西以矿井井筒保护煤柱边界为界，东部为矿井东二采区。

采区走向长度1300m，倾斜长度585m，面积0.76K㎡. 本采区开采2#和3#煤层，上部为2#煤层，下部为3#煤层，煤层间距15-20m，煤层倾角平均为20°。2#煤层厚1.8-2.5m，容重r=1.40t/m3,f=1-2,全区稳定可采；其直接顶为沙质页岩，厚1.8-2.2m属中等稳定顶板；老顶为细砂岩，厚4.8-5.5m，地板为泥岩。3#煤层厚2.0-3.5m,容重r=1.45t/m3,f=1.5-2,全区稳定可采；其直接顶为砂质泥岩，厚2.8-3.2m，老顶为粉砂岩厚4.0-5.8m地板为粉砂岩。本矿井属低沼气矿井，且水文地质条件简单。

此采区位于第一开采水平东翼的最后一个采区，由于此矿井服务年限长、生产能力大，所以主要的运输大巷和回风大巷都位于煤层地板。采区从东翼的边界开始不断向井口方向后退式推进，与邻近采区公用一条运输大巷和回风大巷。共同使用矿井的运输、供电和供水系统等。

综合分析可知，此采区的开采条件良好，对矿井的瓦斯、水、煤尘的危害不作具体要求，而且煤层稳定，变动不大，适应于机械化采煤。其顶板条件良好，对支架架型不做明确要求；煤层厚度适当、倾角不大，对支架的防倒、防滑不作专门的技术要求，总之为易采煤层。

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第二章 采区地质概况

采区走向长度1300m，倾斜长度585m，面积0.76K㎡.煤层倾角20°. 2#煤层厚1.8-2.5m，容重r=1.40t/m3,f=1-2,全区稳定可采；3#煤层厚2.0-3.5m,容重r=1.45t/m3,f=1.5-2,全区稳定可采；煤层间距15-20m。 煤的自燃期长，瓦斯含量少，属于低沼气矿井且水文地质条件简单，采

区内地质构造

2#煤层直接顶为沙质页岩，厚1.8-2.2m属中等稳定顶板；老顶为细砂岩，厚4.8-5.5m，地板为泥岩。

3#煤层直接顶为砂质泥岩，厚2.8-3.2m，老顶为粉砂岩厚地板为粉砂岩。

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附表1：设计采区综合柱状图如下

柱状 厚度 岩性描述 ------4.8-5.5m 细砂岩 ------ - -- -- -- 1.8-2.2m 沙质页岩 1.8-2.5m 2#煤层 γ=1.40t/ m3 ８

﹋﹋﹋﹋﹋﹋ ﹎﹎﹎ 15-20m 泥岩 2.8-3.2m 4.8-5.5m 砂质泥岩 3#煤层γ=1.40t/ m3 粉砂岩 ··· -----细砂岩 -- --沙质页岩 ﹋﹋﹋泥岩 ···粉砂岩 ﹎﹎﹎

砂质泥岩

某矿第一开采水平上山某采(带)区自下而上开采2#煤层和3#煤层，煤层厚度、层间距及顶底板岩性见以上综合柱状图 。 采区储量计算：

已知：长为1300m、宽为585m、采高平均为2.15和2.75m， 则算式为:

2#：N=1300×585×2.15×1.4 =2289105t

3#:N=1300×585×2.75×1.45 =3032493.75t

采区构造简单，没有大的断层与褶曲，煤层倾角不大，厚度变化也不大，无煤尘等特殊地质构造，水文地质简单，周围岩层也稳定，其直接顶随采随垮，属易采煤层。

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煤层特征和煤层特点如下表：

煤层名称 厚度 最小 最大 平均 2.15 岩性 直接顶 最大 最小 1.8 平均 2.3 岩性 老顶 最大 最平小 均 4.8 5.15 4.0 4.9 2# 1.8 2.5 沙2.8 质页岩 砂3.2 质泥岩 细5.5 砂岩 粉5.8 砂岩 3# 2.0 3.5 2.75 2.8 3 走向长倾向长倾角（°） 20 20 瓦斯相对涌出量（m/t） 2 2.7 泥岩 粉砂岩 3地板岩性 度（m） 度（m） 2# 3# 1300 1300 585 585 １０

第三章 采区参数设计、生产及接替工作

一 采取参数设计

一、采区倾向长度：

由以上可知，此采区为地质构造简单、水文与瓦斯含量少、倾角较小的易采中厚煤层。此采区的总的倾向长度为585m采用分区段采煤。采用走向长壁采煤法，区段斜长等于回采工作面长度加上区段平巷和护巷煤柱的宽度。区段平巷宽度根据巷道断面确定，一般可取3～4m护巷煤柱。沿倾斜的尺寸主要根据经验数据来确定，一般为8～15m。

综合比较分析,其区段平巷的宽度取3m，护巷煤柱取8m。

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表一 采煤工作面长度的选择

煤层 缓斜中厚及厚煤层 采煤工艺 综采 普采 炮采 工作面长度/m 150～240 120～180 100～150 采区煤柱的确定：

为使采区内各采区巷道保持良好的维护状态，使巷道得以很好的安全，必要时可以留设一定尺寸的煤柱，如上（下）山、区段平巷及采区边界隔离煤柱、大断层两侧煤柱等。

表二 采区煤层护巷煤柱尺寸表 薄及中厚煤层巷巷道类型 道一侧/m 水平大巷 主要回风巷 采区上（下）山 区段平巷 20～30 20左右 20左右 8～20 25～30 煤层倾角较大的，20～30 30～40 15～20 煤柱尺寸可以小煤层巷道一侧/m 备注 １２

些 目前不留边界煤柱 根据断层具体情况而定 采区边界 较大断层 3～10 10～15到30～50 煤层地质条件和开采技术条件合适时可以采用无煤柱开采，到目前巷道

支护技术已有很大提高。在技术经济合理时应尽量多做煤巷，少做岩巷，尽量一巷多用和复用。

由表一和表二可以选择采区平巷的宽度为3m，护巷煤柱取8～10m，从技术经济、地质条件综合比较，区段分为三个，每个工作面长度取180m左右，区段采用有煤柱护巷，跨上山开采。

二、采区走向长度：

采区走向长度是确定采区范围的一个重要参数，它的确定主要和采取煤层地质构造、开采机械化水准、采区准备巷道布置方式及可能取得的技术经济效果有关。

加大采区走向长度可以减少采区上（下）山、车场及硐室的掘进量，使上（下）山少留煤柱及减少区间煤柱损失；减少工作面搬迁次数；增加采区储量和服务年限；有利于保持必要的工作面错距，增加同采工作面数目及采取生产能力，有利于采区和矿井的合理集中生产。

确定走向长度因素： （1） 地质因素

该采区内的两层可采煤层的地质条件较好，无断层，煤层倾角为20°，煤层厚度适中，顶底板较稳定，瓦斯涌出量较低，自然发火倾向较弱，涌水量也较小，而且煤层钟乳岩浆倾入，所以不必考虑因地质因素的变化对采取走向长度的影响。 （2） 技术因素

主要考虑区段航道的运输、掘进及供电等。区段平巷铺设刮板输送机时，采区走向长度不要太大，一般在1000～1200m左右；此时采区一翼长度为500～600m，这时大概需要4～5台输送机串联使用，因为串联使用时一台坏了其他就不能用了，所以串联台数不应太多；区段巷铺设胶带输送机时，因一台胶带输送机长度可达500～1000m，所以采区走向长度每翼应该有500～1000双翼可有

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1000～2000m，甚至2000m以上。

区段平巷采用单巷掘进时，受掘进通风的影响，采区一翼不宜超过1000m，但由于长距离掘进通风的解决，有的地方已经达到1500m。

采区变电站多设置在采区上（下）山附近，所以在确定采区走向长度时必须考虑供电线路的长短，走向太大将使供电线路加长，电压降低会影响工作面机电设备的而启动，当电压达660v时可使一翼长度达到700m。

（3） 经济因素

工作面的长度与地质因素及技术因素的关系十分的密切，直接影响生产效率，所以根据条件，以高产量、高效率为原则选择合理的工作面长度。合理的工作面以生产成本低，经济效益高为目标。尽量加快工作面的推进速度，减少巷道的维护时间，降低回采总成本，使设备、资源得到最高利用。近年来由于综合机械化采煤发展及单产的提高，采区生产能力逐渐增加，相应也增加了采区走向长度、扩大采区储量以保证采区的服务年限，有利于采区工作面的正常接轨，实现矿井稳产、高产。

三、采区生产能力

采区的生产能力是以工作面生产能力为基础的，而工作面的生产能力取决于煤层厚度、工作面长度及推进速度等。 一个采面的产量A0（万t /a）可由下式计算 A0 =LV0MγC0

式中 L——采煤工作面长度，m； V0—— 推进速度，m/a； M——煤层厚度或采高，m； γ——煤的密度，t/m3

C0 ——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。

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采2#煤层时，用sirvs-400采煤机，其截深0.65m，每天的工作进刀次数为4.5刀，则每年进尺为0.65×4.5×333=974m 已知：L=184m V0 =974m M=2.15m γ1=1.40

因此一个采面生产能力A0 =184×974×2.15×1.4×0.95=51.2（万t /a）。 采3#煤层时还是用sirvs-400采煤机，其截深0.65m，为了使采区产量均衡，则调整了进刀次数为3.5刀。 则 V0l =0.65×3.5×333=757

已知 L=184 V0 =757m M=2.75m γ1=1.45 A02=184×757×2.75×1.45×0.95=52.8（万t /a）。 采区生产能力AB =k1k2（A0 + A02）

式中 n 采区内同采的工作面个数，此处取2； k1 采区掘进出煤系数，取1.1 左右；

k2 工作面之间出煤影响系数，n=1取1，n=2 时取0.95,n=3时取0.9。 采区生产能力AB =1.1×0.95×（51.2+52.8）=108.68（万t/a）。 2、采区服务年限

开采2#煤层时，其年推进量为974m，两个则为1984m，由于分为三层，所以其工作面总长度为1300×3=3900m T2= 3900/1984=1.96a ；

采3#煤层时，其年推进量为757m，两个则为1514m，此煤层同样有三个区段工作面总长为1300×3=3900

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T3= 3900/1514=2.57a； T= T1+ T2 =4.5a。

所以采区的服务年限为4.5年。采区内同采的工作面个数为2。

第四章 采煤方法

选择各煤层采煤方法，确定回采工艺方式、工作面支护形式、支护设备、采煤机和运输类型。确定工作面进刀方式、截割方式、工作面长度、采高及工作面推进度等。

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1． 采煤方法的确定

单一走向长壁采煤法主要用于缓斜、倾斜薄及中厚煤层或缓斜3.5～5.0m厚煤层,其采煤系统比较简单。所给条件煤层厚2#为1.8～2.5m，3#为2.0～3.5；倾角20°为缓斜中厚煤层，所以选用单一走向长壁采煤法。地质构造简单，煤层赋存条件较好，瓦斯涌出量小。且现代工作面长度有加长趋势，因此采煤工艺选取的方法有综采和普采两种选择，但是要则优选。 方法一：综采

工作面推进度为1300m，两翼每翼为650m，因此对工作面长度较短，初期投入较多，工作面搬家时间长，工作面接替紧张；所以技术经济效果不显著，不必采用此法。 方法一：普采

工作面长度适中，推进速度也适当，有利于采掘平横，初期投入少，工作面搬家时间短、费用少，有明显的技术经济效果，采用此法比较合理。 通过比较用方法二比较好，所以采用方法二进行采掘。 2.采煤工艺方式的确定

由于所给煤层厚度变化较大，所以最好采用双滚筒割煤机以适应煤厚度变化，采高范围在1.0～3.5m，适应煤厚。

对于2#煤层进行采割时用三班制，两班半采，半班准备，每天推进度为4.5刀，并用双滚筒单向往返割煤一次；

对于3#煤层也用采2#煤层方法，但是每天推进速度有所不同，因为3#每次厚度增加，则推进度降低，即每天推进3刀。 进刀方式：

在工作面上下端部开开切口，使采煤机能直接推入煤层，即采用直接进刀方式，用前滚筒割顶煤后滚筒割底煤的方法进行前进。

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第五章 工作面开采顺序

划分区段或条带，确定工作面开采顺序。 对煤层进行编号

1121（1131） 1321（1331） 1521（1531） 1221（1231） 1421（1431） 1621（1631） 注明：

第一个数字为采区编号；第二个为采区内工作面编号；第三个为煤层号；最后一个数字指在矿区哪个翼，1为东翼，2为西翼； 开采顺序：

1221和1121同时开采，1121工作面先停产到工作面上山停采线；然后把工作面搬到1321工作面，当1221工作面 在跨上山开采后直到工作面全部推进完后再转移到1421工作面上进行采掘；也是掘进到上山停采线；在掘进完1321工作面后设备运到1621工作面进行掘进，掘进完1421后，设备运到1521工作面进行掘进，完工后转移到3#煤层进行投入生产，3#也是才用以上方法进行掘进。

第六章 采区巷道布置

通过技术经济分析，选择采区巷道布置最优方案，并论证其合理性。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。

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回风大巷，运输大巷布置在煤层地板40～50m之外的3#煤层地板的坚硬岩层中。

集中上山布置在距3#煤层地板20～25n出的岩层中其运输巷与轨道巷水平相差20m，其中运输上山设在比轨道上山低6m；

区段平巷

1、采区边界的区段平巷，上边界从回风大巷掘回风石门，进入2#煤层，然后沿此煤层走向掘出上边界区段平巷，其巷宽为3m用上部平车场与回风石门相连接，其层位都高于运输巷

2、采区中部区段平巷，从轨道上山的甩车场掘石门进入2#与3#煤层，在2#煤层中沿走向双巷掘进，一直掘到距运输上山水平位置10m在掘运输石门，之后掘溜煤斜眼进入运输上山；

3、采区下部区段平巷，通过采取下边界甩车场掘进石门进入2#与3#煤层，之后沿煤层走向掘进下边界运输巷，在距运输上山10m处掘运输石门，然后直接导通运输上山的煤仓侧面。

注：所有区段平巷的宽度都为3m，而且两相邻区段平巷之间的倾斜方向距离为8m。

在3#煤层的地板与回风大巷之间要掘水平绞车房，且绞车房与回风大巷之间设置有调节风门。

还要在煤仓底部掘斜巷与水平大巷相连，用皮带运输，在双巷掘进时每隔100m掘联络巷道，一大巷通各巷。

第七章 采区生产系统

确定采区生产系统，包括运煤、运矸、运料系统及通风系统。列表说明采区设备主要参数

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（一）运煤系统 （1）掘进出煤

采区上边界的掘进出煤通过回风石门进入。采区上部车场通过风门从轨道上山，向下运输至采区下部车场，然后转运至运输大巷运出采场。

采区中部的区段平巷：在掘进的初期，所掘的煤，用矿车运至采区轨道石门进入采区中部车场，然后通过采区轨道上山运至采区下部车场，从而往外运。

采区下部的区段平巷：同样从采区下部车场掘进进入两层煤沿着煤层掘进运输巷所得的煤，采用矿车通过下部车场进入采总的下部转车场进入大巷然后装车外运。

在采区中部与下部边界采区平巷在掘完区段运输石门与区段溜煤斜眼溜之后，可以把所掘出煤通过运输石门与区段，溜煤眼溜到采区运输上山，之后通过采区的搪瓷溜槽溜至采区煤仓，通过煤仓下的运输斜巷把煤用皮带运到运输大巷，在大巷同样用皮带把煤运至井底煤仓或直接运出矿井。

（2）回采出煤

在开采1121和1221两个同采面时，所采的煤经工作的刮板输送机、区段运输巷的可伸缩胶带运输机运至区段运输石门，经石门的刮板输送机送到溜煤眼再到采区运输上山，然后经溜煤眼溜至采区煤仓。

在1121掘到停采线时转到1321工作面，在1221工作面未采完，到左侧1121的停采线时，有两个区段同时出煤，所出的煤，1221通过其原有的运输路线匀速，在采1321工作面时，采的煤经区段平巷的可伸缩性胶带运输机运至运输石门，之后转载到溜煤斜眼把煤炭溜至采区煤仓；在1221采完后即把第一区段开采完后把工作面转到1421工作面，用和1221工作面相同的设备运输。

在1321工作面采完后，设备转到1621工作面，其工作面采煤运输设路线与1221相似，在1421工作面采完后转到1521工作面，运输路线同1121工作面一样。 （二）运料排矸系统 （1）掘进运料

掘采区边界回风大巷时所需的设备和材料，通过轨道上山、采区上部车场转到回风石门，然后运到需要做的掘进头，以供生产需要；

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掘采区中部区段平巷时所需的材料和设备也经采取下部车场经采取轨道上山到采区中部甩车场进入运输石门，之后送到两条所需要的掘进头以供生产用；

掘进下部边界区段运输平巷时所要的材料及设备，也是通过采区下部车场进入轨道石门再转入下边界掘进头。 （2）回采工作面材料及设备运输路线

1121和1221工作面的材料和设备是通过采区下部车场进入轨道上山，之后再运到采区上部车场进入回风石门，再运到区段边界、回风平巷，最后运至所需工作面；

1321和1421、1521、1621等工作面所需的材料及设备，有采区下部车场通过采区轨道上山运到采区中部车场，之后运到采区各阶段的轨道石门再转入到区段轨道巷，最后运到工作面 （三）通风系统

采煤工作面所需的新鲜风流可以从不同的地方通过，但是要考虑各种因素，通风巷道的不知要合理布置，特别是采取下部转车场与其运输巷的关系，还要明确各巷道与煤层的关系。

采区上边界以回风大巷为界，则上边界回风区段平巷与回风大巷在同一个水平上，其错距为50m左右，在离3#煤层地板水平相差30m处布置轨道上山，在轨道上山的水平相距20m、垂直相距5m处布置运输上山.

其层位关系可由下图表示：

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比例：1:50000

注：①：回风大巷， ②：运输大巷， ③：轨道大巷， ④：3#煤层， ⑤2#煤层

采区下边界的轨道上山与运输上山及其与煤层的层位关系，还有与下部转车场的关系，采区的煤仓与采区下边界相平，用斜巷把煤仓底部与运输大巷相连通，并且用较强的胶带运输机和大巷的胶带输送机相连；其轨道上山应该超出采区边界的下分界在未到采区下边界时就开始变坡往向着煤层运输大巷的方向掘进，掘完后变成平车场，转到运输大巷进口的方向斜切水平相连；在煤仓与采区的下部转车场之间通过水平石门与水平转车场相联系，并且在联络石门之间修筑风门以调节运输上山的风量，用于冲淡回采面的煤尘与瓦斯，并作为采区的回风总上山，其下部的层关系如下图所示:

２２

比例：1：50000

注明：①：2#煤层， ②：3#煤层， ③：运输上山， ④：轨道上山， ⑤：运输大巷， ⑥：联络斜巷， ⑦：采区煤仓， ⑧：采区下部转车场，

⑨：运输上山与转车场的联络巷

（1） 掘进通风

在掘进采区上山的皮带运输上山与轨道运输上山时，采用局部通风机向掘进头通风，风流方向从运输大巷靠近井筒方向进风，通过局部通风机到达掘进头，流过的泛风通过上山沿巷返回，回到运输大巷。 在采掘采区上边界区段平巷时，把通风机安置在风门的靠近轨道上山一侧，把新鲜风流送至掘进头，流过的泛风沿掘进巷返回，经回风石门进入回风大巷。

在掘进中部的两个平行区段匀速和回风区段巷时，新鲜风流经中部甩车场进入轨道石门，转入回风区段巷，流过的泛风经与之平行的运输区段巷经运输石门到溜煤斜眼，在流过运输上山到达回风大巷，在其掘进头的局部当联络斜巷位掘通时还要用局部通风机进行配合。

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在掘进采区下边界时要用风门把采区下部车场隔离并且要安置局部通风机在靠近采区下部车场一侧；用局部通风机进行配合，把新鲜风流枉两个掘进头运送，流过的泛风沿路返回到采区下运输石门，经溜煤眼到达上山回风大巷。 （2） 回采通风

在采1121（1131）和1221（1231）工作面时新鲜风流经轨道上山到采区中部甩车场再到轨道石门，再经下区段的回风区段巷和部分联络巷到工作面；流过的泛风经上边界的回风巷道，再由回风石门到回风大巷；此时的溜煤斜眼相当一个小煤仓有节奏的放煤，并且是小煤仓常有煤起到封闭作用，还可以防止从轨道巷口来的风直接进入运输巷引起局部短风现象；

在开采1321（1331）和1421（1431）工作面时，上部的运输巷口处应装配风门，以控制风流从此处进入轨道区段平巷，并且同时应该掘回风斜巷是植物与运输上山相连；在其下部的溜煤眼同样应该掘出一个区段小煤仓起到临时储煤及阻止风流局部短风等现象。其风流方向是从中下部的甩车场进风，通过运输石门进入下区段轨道巷及回风巷转载其流过联络巷的风流；流过的泛风通过本区段的回风巷道到回风斜巷最后经匀速上山到达回风大巷；

采回采1521（1531）和1621（1631）工作面时一样要在本区段的回风平巷与运输上山之间掘联络斜巷，并且其下部的溜煤斜眼同样也要装区段风门使其风流不至于从此处形成局部短风现象，此时的风流方向是，从采区下部甩车场进风，经轨道石门进入采区下边界的运输平啊和那个，在进入工作面；清洗过的泛风油此区段的回风平巷到回风斜巷，然后到运输上山，进而到回复呢过大巷。

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第八章 采区车场

选择采区上、中、下部车场形式，并附插图。

（1）采区上部车场：按照轨道上山与上部区段回风巷（或回风石门）的连接方式不同，上部车场分为平车场、甩车场和转盘车场三类。 上部车场的作用，从轨道上山来的矿车经转载后进入此区段的回风石门，然后进入区段回风平巷，主要作用是为转载上区段的运输设备和材料，其结构形式，属于平车场，水平采高与回风大巷和此区段回风大巷相平；

它的刨面图如下图所示：

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比例1：10000

①：2#煤层 ②：3#煤层 ③：回风大巷 ④：回风石门 ⑤：轨道上山 ⑥：运输上山

⑦：采区绞车房 ⑧：采区上部平车场 ⑨：调节风门 ⑩：联络平巷 ⑾：风门

其斜刨面图如下图所示

比例1：10000

①：回风大巷 ②：运输上山 ③：轨道上山 ④：采区上部车场 ⑤：采区绞车房

⑥：联络平巷 ⑦：回风平巷 ⑧：回风平巷 ⑨：2#煤层 ⑩：3#煤层

⑾：调节风门 ⑿：回风石门

（2）采区中部车场：采区中部车场也同样采用甩车场形，甩轴方向偏向运输上山一侧。

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它的作用是在本区段作为进风巷，其到通风作用；并且还可以作为行人进入工作面避灾的通路

其平面图如下图所示

比例1:10000

①：2#煤层 ②：3#煤层 ③：轨道上山 ④：运输上山 ⑤：采区中部车场

⑥：轨道石门 ⑦：运输石门 ⑧：溜煤斜眼 ⑨：回风石门

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其斜刨面图如下图所示

比例1:10000

①:运输上山 ②：轨道上山 ③：2#煤层 ④：3#煤层 ⑤：采区中部车场

⑥:采区轨道车场（回风石门） ⑦：采区运输石门 ⑧：采区溜煤眼 （3） 采区下部车场：采区下部车场的基本形式，按装车地点不同分为大

巷装车、石门装车和绕道装车三种；按材料车场设置地点不同，又有顶板绕道和底板绕道两种。当煤层倾角在12°及以下是，采用底板绕道。

（4） 其作用是转载从大巷来的矿车进入采区上山，把采区的煤转运到运

输大巷，还可以把大巷来的风导入轨道上山和运输上山；

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本采区的下部车场根据条件可以绕道装车形式，由于煤层倾角为20°，故采用顶板绕道。但应注意轨道上山的起坡角，一般以不超过25°为宜。

它的平面图如下图所示

比例1：10000

①：运输大巷 ②：2#煤层 ③：3#煤层 ④：轨道石门 ⑤：运输石门 ⑥：轨道上山

⑦：采区煤仓 ⑧：采区下部甩车场 ⑨：采区转载车场 ⑩：联络斜巷 ⑾：运输斜巷 ⑿：风门

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其斜刨面图如下图所示

比例1：10000

①：运输大巷 ②：2#煤层 ③：3#煤层 ④：轨道上山 ⑤：运输上山 ⑥：采区总下部转车场 ⑦：采区下部甩车场 ⑧：采区煤仓 ⑨：运输连络斜巷

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第九章 采区主要设备及其参数指标

（1）采煤机： 主要参数 型 适用条件 采高号 （米） 煤层倾角功率（千电动机 电压（伏转速（转滚筒数目径 双 SiRvs-401.0～0～300 1140 1475 D=1.00 3.5 25 、1.1、1.3、1.4、1.8 60 式 50、臂0.65 40、摇截煤部 截深（米） 滚筒转速（转调高方（°） 瓦） ） /分） 及直/分） 式

牵引部

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牵引速度（米/分） 牵引力（千牛） 锚键规格 调速方式 主油泵 结构形式 压力（兆帕） 18～流量（升/分） 0～结构形式 油马达 转矩（牛/米） 3000转速（转/分） 0～12.8 o22 0～220 x86 11 式 50 180 0 液压 双绞简线

自动调节 牵引部主电动机 卸压式功率自控 （2）可伸缩胶带运输机：

机型 输送量（t/h） 输送长度输送速度（m/s） 整Sd-1563700 2 4 660 编尼0 0 龙带 00 JZH-4 2506 功率（千瓦） 电压（v） 输送带规格 张紧绞车型号 牵引力（牛） 绳n） 速机头尺寸（长高）（mm） 6137×2248×1623 14466×1650×590 机尾尺寸（长、宽、高）（m/mi灭顶方式 外形尺寸（长×总重量（吨） 宽×高）（毫米） 制造者 内外喷雾 沙吉姆（法国） （m） 带、宽、（mm）

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（3）刮板运输机：

型号 输送能力（t/h） 电动机 功率（千瓦） 液压SGW-150 40 2 0.854 联轴器 80T 0 YL-40120 台数 链速（m/s） 种类 型号 联轴器 适用范围 1米以上中厚煤层炮采，机采工作面 出厂长度（m）

刮板机 中间溜槽 形式 规格毫米 每条破断拉力（牛） 链条数 链间距 重量（千克/条） 规格（高×宽×长）mm 槽帮形式 （o×t）链条圆环链 18×64 350 2 500 18.8 180×620×1500190×630×1500 或轧制∑型

主要设备：

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序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

设备名称 采煤机 可伸缩胶带输送机 刮板运输机 乳化液泵 顺送机移冒器 煤电钻 水泵 绞车 支柱 铰接顶梁 型号 SiRVS-400 SD-150 SGW-80T XRB-2B YQ-1000C/1000 MZ-1.2 PB-120/4JD-11.45 DZ-22 DZ-22 HDJA-1000 数量 2 2 2 2 30 4 1 2 1320 1320

第十章采煤工作面的劳动组织形式

劳动组织形式：

追机作业，随着采煤机割煤，各专业组跟随采煤机及时完成各项作业，采用两班半采煤，半班准备。

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第十一章 课程设计总结

这次《采矿学》课程设计在老师的悉心指导下，经过近两个礼拜的时间，我的设计内容全部完成，心情很是愉悦。在尾声中，我首先要感谢老师一丝不苟的悉心指导和谆谆教诲，另外，也要感谢我院在设计过程中给予帮助的老师们。

这次设计任务，煤层地质构造条件理想，我选择了煤层平均倾角为20°，生产能力为50万t/a的组合，在设计过程中，充分利用《采矿学》上所学知识，结合煤层构造实际情况，以安全第一和达产为原则，从技术上和经济上着手，设计出了一套在技术上可行，经济上优越的现代化大型矿井煤层群组带区开采方案。在这次设计过程中，我对工作面布置和回采巷道的设计有了更进一步的理解和认识，学到了很多知识，在以零号图纸为画布手工绘制工作面布置层面图（1：50）和带区巷道布置平面图（1：2000）及其剖面图（1：2000）的过程中，从许多细节问题处达到了很多益处，同时增强了动手能力，使自己得到了又一次前所未有的锻炼。在编制课程设计说明书的过程中，对《采矿学》上所学知识又梳理了一遍，对采矿方面的许多专业知识比以前的认识更深了，在说明书上所附的各计算示意图均用工程绘图软件AutoCAD2007绘制，在这个过程中，我对采矿AutoCAD制图有了新的认识，重新温习了许多绘图命令，如何利用先进技术绘制标准、规范、合格的采矿工程图是我们采矿人必须关注并解决的问题，在以后的学习和工作中，必须深造。

通过这次课程设计，让我经历了一个矿井从设计到开采的全过程，这将是我以后学习和工作的财富。最后再次感谢指导我和帮助过我完成此次课程设计的老师们。

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参考文献

[1]徐永圻.煤矿开采学.徐州：中国矿业大学，1999 [2]陶驰东.采掘机械.北京：煤炭工业出版社，1991

[3]采矿设计手册编委会.采矿手册(第四卷).北京：冶金工业出版社，1990 [4]张荣立.何国伟,李铎.采矿工程设计手册.北京：煤炭工业出版社，2003

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/fz47.html