1、 内蒙古科技大学 本科生 课程 设计说明书 题 目： 采煤学课程设计 学生姓名： 杨永亮 学 号： 1272101129 专 业： 采矿工程 班 级： 采矿 12-1 指导教师：郭灵飞 评 阅 人： 成 绩： 目录 第一章矿井概况 一、矿井地形、地貌、地物及其对开采的影响。 二、矿井开拓方式及主要井巷的布置形式。 三、矿井通风方法、主扇工作方式及通风系统情况。 四、矿井提升运输系 统及主要设备配备情况。 五、矿井工作制度。 第二章开采技术条件 一、采区的位置及与相邻采区的关系。 二、构造 构造形态，倾向，褶皱及断层，岩浆岩体侵入，地质构造类型。 三、煤层 煤层厚度、倾角、稳定性、结构。 四、顶
2、底板岩性 顶底板岩石的物理力学性质、稳定性及坚固性。 五、其它开采条件 瓦斯含量、自燃发火性、煤尘爆炸危险性、水文地质条件 。 第三章采煤方法的选择 一、采煤方法的选择原则 二、采煤方法的技术分析 三、采煤方法的经济分析 第四章采区巷道布置 一、采区主要参数的确定 二、采准巷道布置 三、采区主 要设备配备情况 四、主要采准巷道断面设计 五、采区生产系统 六、绘制采区巷道布置图 第一章 矿井概况 一、矿井地形、地貌、地物及其对开采的影响。 1.交通地理位置 山西柳林鑫飞下山峁煤业有限公司位于山西省柳林县城北偏西直距约 20km 王家沟乡圪塔上村、延家峁村、任家山村、后备村一带，属柳林县王家沟乡管
3、辖。井田地理坐标 :东经 110 52 15 110 54 11 ,北纬 37 36 14 37 3731。 井田位于柳林县城北 20km 处，紧靠柳林 碛口公路，距孝柳铁路穆村站 30km，距柳林 结绳焉公路 3km，交通运输条件便利。 矿井交通位置详见图 1-1-1。 2.地形地貌 井田地处晋西黄土高原，属吕梁山西侧的中低山区，黄土覆盖广泛，冲沟发育，地形起伏较大，地貌类型以侵蚀性黄土梁、峁为主，其次为黄土沟谷地貌中的冲沟，地势总体南高北低，地形最高点位于井田中东部山头，海拔 1081.5m，最低点位于井田北部沟谷，海拔 820.0m 左右，最大相对高差 261.5m。 3.水系 本区属黄
4、河流域黄河水系，井田沟谷发育，无常年性水流，仅在雨季有洪水流出 ，并很快排干，季节性水流向西北汇入黄河。 4.气象及地震情况 井田地处晋西北黄土高原，为大陆性季风气候，暖温带半干旱地区，气温变化昼夜悬殊，四季分明，降水量有限，多呈干旱状态，冬春季多西北风，少雨雪，夏秋季雨量集中，有时出现暴雨洪水灾害。 据柳林气象站资料，各气象要素特征如下： （ 1）、气温 :年平均 8.8 ， 1月份最低，平均为 -7.6 ，极端值达 -24.8 ，7月份最高，平均为 22.6 ，极端值达 37，平均温差 30.2 。一般气温降至 0的时间为 10 月中旬，回升到 0以上的时间是翌年 4 月中旬。 （ 2）、
5、降水量和蒸发量 :历年平均降水量为 519.3mm, 最大降水量在 7月份 ,为 1299mm , 最小在 12 月份 ,为 3.6mm . 雨量集中在 7、 8、 9 三个月，占全年的63%。蒸发量平均值为 2141.9mm , 最大在 6 月份，平均为 362.3mm。 （ 3）、风向及风速 :风向多为西北，风速年平均 2.5m/s,最大在 3-5 月份，风速平均 3.1m/s，最大风速 18 m/s。 （ 4）、霜期、雪期和冻土期：初霜期在 10 月份上旬，终霜期在次年 3月份，一次最大积雪厚度为 14-30cm。 最早冻土期在 11 月 26日，最晚解 冻日为翌年 4月 1 日，最大冻
6、土深度 111cm。 据 GB50011-2001建筑抗震设计规范，柳林县抗震设防烈度为度区，设计基本地震加速度值为 0.05g。据历年记载，历史上发生过数次地震，其中以 1101年， 1555 年最强烈；其次 1918 年及 1965 年较强烈。 二、矿井开拓方式及主要井巷的布置形式。 根据井田内 8、 9号煤层的赋存条件与地面地形特点，为合理开发全井田 8、9 号煤层，并最大限度的利用矿方已有的设施， 1.本次设计提出以下两个开拓方案： 方案 I： 利用并刷大原任家山煤矿的主立井和副立井，做本次设计 的副立井和回风立井。另在距原任家山煤矿主立井东北约 150m 左右处，新打一个主斜井，全井
7、田采用一斜两立三个井筒开拓。主斜 井落底于 9 号煤层，井筒净 宽 5.0m， 斜长 545m，倾角 23， 井筒内装备 B=1000mm 的胶带输送机及单钩串车，并设台阶、扶手，担负矿井提煤、进风及下大件的任务，是矿井的一个安全出口； 副立井落底于 9号煤层底板上，井筒净径 由 4.0m 刷大到 5.5m， 垂深 210m，井筒内装备 双钩 1t标准罐笼，设 梯子间，担负矿井矸石、材料设备和人员等提升任务，兼做主要进风井和安全出口；回风立井净径 由 3.0m刷大至 5.5m， 落底于 8号煤层，垂深 181m，井筒内装备梯子间，担负矿井回风任务，兼做安全出口。 根据主、副井井筒落底点标高，结
8、合井田几何特征和煤层赋存状况，设计 以一个水平联合布置，分层开采井田内的 8、 9号煤层，水平标高 +690m。即将总回风巷布置于 8号煤层，并分别在 8、 9 号煤层中布置运输大巷和轨道大巷。 设计主 斜 井落底于 9号煤层 ，回风立井落底于 8 号煤层。副立井落底后设置9号煤层 +690m 水平井底车场。 利用 8 号煤层与 9 号煤层的层间距，做一个井底煤仓。井底煤仓上口开口于8号煤层。过井底 煤仓上口、沿 正东正西方向在 8 号 煤层和 9 号煤层重叠 布置一组开拓巷道分别至井田 西 部边界煤柱线和井田 东 部边界煤柱线 ，当大巷掘进至井田东部煤柱线附近时，改为向北掘进，当大巷掘进至井
9、田 8号拐点处时，再改为向东掘进直至井田边界 。每组开拓巷道设 运输 、轨道和回风三条巷道，相互平行，间距 30m。其中 ，运输 、轨道巷道 分别沿 8、 9 号 煤层布置，回风巷道沿 8 号 煤层布置。 其中布置于 8 号煤层中的轨道大巷通过轨道石门与 9号煤层 +690m 水平井底车场相接 ， 回风 大巷与回风立井直接沟通。 矿井井下大巷主运输采用胶带输送机运输方式。大巷辅助运输 方式选用连续牵引车牵引矿车运输。 矿井采用中央 并 列式通风系统，主、副井筒进风，回风井回风。矿井采用机械抽出式通风方式。 全井田共划分为 两 个采区， 其中 8号煤层划分为一个采区， 9号煤层划分为一个采区。
10、矿井首采区选择为 8号煤层 一采区。 方案： 利用并刷大原任家山煤矿的主立井和副立井，做本次设计的副立井和回风立井。另在距原任家山煤矿主立井东北约 150m 左右处，新打一个主立井，全井田采用三个立井开拓。主立 井落底于 9号煤层，井筒净 直径 5.5m， 垂深 202m， 井筒内装备 双钩箕斗，并设梯子间，担负矿井提煤、进风任务，是矿井的一个安全出口； 副立井落底于 9 号煤层底板上，井筒净径 由 4.0m刷大到 6.5m， 垂深 210m，井筒内装备 双钩罐笼，设 梯子间，担负矿井矸石、材料设备和人员等 全部辅助 提升任务，兼做主要进风井；回风立井净径 由 3.0m 刷大至 5.5m， 落
11、底于 8 号煤层，垂深 181m， 井筒内装备梯子间，担负矿井回风任务，兼做安全出口。 根据主、副井井筒落底点标高，结合井田几何特征和煤层赋存状况，设计 以一个水平联合布置分层开采井田内的 8、 9 号煤层，水平标高 +690m。即将总回风巷布置于 8 号煤层，运输大巷和轨道大巷均布置于 9 号煤层中。 设计主 立 井落底于 9号煤层 ，回风立井落 底于 8 号煤层。副立井落底后设置9号煤层 +690m 水平井底车场。 利用 8 号煤层与 9 号煤层的层间距，做一个井底煤仓。井底煤仓上口开口于8号煤层，过井底 煤仓上口、沿 正东正西方向 布置一组开拓巷道分别至井田 西 部边界煤柱线和井田 东
12、部边界煤柱线 ，而当大巷掘进至井田东部煤柱线附近时，改为向北掘进，当大巷掘进至井田 8 号拐点处时，再改为向东掘进至井田边界 。开拓巷道设 运输 、轨道和回风三条巷道，相互平行，间距 30m。其中 ，运输 、轨道巷道 均沿 9 号 煤层布置，回风巷道沿 8号 煤层布置。 矿井井下大巷主运输采用胶带输送机运输方式。大巷辅助运 输 方式选用连续牵引车牵引矿车运输。 矿井采用中央 并 列式通风系统，主、副井筒进风，回风井回风。矿井采用机械抽出式通风方式。 全井田共划分为 两 个采区， 其中 8号煤层划分为一个采区， 9号煤层划分为一个采区。 矿井首采区选择为 8号煤层 一采区。 2.各方案技术上的优
13、缺点： 方案： 优点 ： （ 1）斜井下大件，较为方便。 （ 2）主运输为胶带连续化运输，生产能力大。 （ 3）斜井做安全出口，安全性较好。 （ 4)斜井施工方便。 缺点： （ 1）运煤和下大件在一个井筒内，相互有影响。 （ 2）斜井留设保安煤柱较多。 （ 3) 煤巷工程量 较大。 方案： 优点： （ 1）主辅提升在两个井筒内进行，互不影响，提升效果较好。 （ 2）立井留设保安煤柱较少。 （ 3) 煤巷工程量较少。 缺点： （ 1）立井下大件，较复杂。 （ 2)主提升为立井箕斗提升，矿井的生产能力较斜井胶带输送机提升潜力不大。 （ 3)立井做安全出口，安全性相对较差。 （ 4)立井施工复杂。
14、（ 5)每个工作面都得打溜煤眼和进风行人斜巷。 3.矿井开拓方式的确定 （ 1）从投资角度看，方案最省钱。 （ 2）从技术和投资综合考虑，方案 I较优，主要理由是： 表面看方案比方案 I 较省钱，但由于方案 节省的主要是在新掘的巷道上，而新掘巷道主要是煤巷，所以对矿井的投资影响不大。 方案每一个工作面都得打溜煤眼和进风行人斜巷，无形当中工程量增大了，且不便于管理。 方案 I 运输顺畅，运营费用较低。 故本设计推荐方案。 三、矿井通风方法、主扇工作方式及通风系统情况。 矿井通风方式为中央并列式，采用机械风机抽出式通风。工作面采用单进、单回的 U型通风系统。 掘进工作面采用局部扇风机压入式独立通风
15、。依据煤矿保安规程，采区变电所采用独立通风。其它硐室可采用新鲜风串联通风。 四、矿井提升运输系统及主要设备配备情 况。 1.主斜井 选用带式输送机 ： 输送机： DTC100/25/2 185 大倾角钢丝绳芯带式输送机，带宽 B=1000mm，带速 V=2m/s，输送机长 L=570m，倾角 =23，运量 Q=250t/h。双滚筒双电机驱动，驱动滚筒为 1000mm 的胶面滚筒。尾部车载重锤。 输送带：钢丝绳芯阻燃抗静电胶带， B=1000mm， ST1600。 电动机： YB355M-4电动机（ 380V， 185KW） 2台 减速器： M3PSF70+冷却风扇 i=40 2 台 偶合器：
16、YOTCS560 2个 制动器： BYWZ5-400/121 2 个 逆止器： DSN090 2 个 2.副立井采用双钩罐笼提升方式： 提升矸石时选用 MGC1.1-6A， 1t 固定车厢式矿车，一部 2JK-2.5 1.2/31.5 型双滚筒绞车一部 2JK-2.5 1.2/31.5 型双滚筒绞车。 五、矿井工作制度。 按煤炭工业矿井设计规范规定，矿井设计年工作日为 330d，四六制 ，三班生产，一班准备，每天净提升时间为 16h。 第二章 开采技术条件 一、采区的位置及与相邻采区的关系 赋存太原组下部，上距 8 号煤层平均 15.24m，煤层厚度 1.55-3.50m，平均2.59m，含
17、0-3 层夹矸，井田内 5 个钻孔仅 2 个含 1-2 层夹矸，夹矸厚度为0.20-0.70m，岩性为泥岩或炭质泥岩，总体上井田内煤层结构简单到复杂， 煤层发育稳定，属全井田稳定可采煤层。 顶板岩性为泥岩、砂质泥岩、炭质泥岩，底板为细粒砂岩、泥岩。 二、构造 构造形态，倾向，褶皱及断层，岩浆岩体侵入，地质 构造类型。 1.井田构造、倾向 本井田总体为一走向北北东、倾向北西西的单斜构造，倾角 2 9。本井田内未发现断层及陷落柱。今后生产中应注意隐伏断层和陷落柱，以防透水事故的发生。 2. 褶皱及断层 本井田区域构造位置处于鄂尔多斯台坳之河东断凹，原三交勘探区东部。区域构造以褶曲为主，断裂较少。 3. 岩浆岩体侵入 井田内未发现有岩浆岩侵入现象。 4. 地质构造类型 综上所述，本井田构造属简单类型。 三、煤层 煤层厚度、倾角、稳定性、结构。 1.煤层厚度 1.55-3.50m，平均 2.59m，含 0-3 层夹矸，井 田内 5 个钻孔仅 2 个含 1-2层
