采礦工程課程設(shè)計(jì)-工作面層面布置和采區(qū)回采巷道的設(shè)計(jì)

1、<p>　　河 南 理 工 大 學(xué)</p><p>　　《煤礦開采學(xué)》課程設(shè)計(jì)說明書</p><p>　姓 名：學(xué) 號(hào)：</p><p>　學(xué) 院：能源科學(xué)與工程學(xué)院</p><p>　班 級(jí)：采礦工程</p><p>　指導(dǎo)教師：職 稱：副教授</p><

2、p><b>　　前言</b></p><p>　　采礦課程設(shè)計(jì)是采礦工程專業(yè)學(xué)習(xí)的重要一環(huán)，它是繼我們學(xué)過《井巷工程》、《采礦學(xué)》、《礦井通風(fēng)與安全》等課程，以及通過生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后進(jìn)行的，其目的是鞏固和擴(kuò)大我們所學(xué)理論知識(shí)并使其系統(tǒng)化，培養(yǎng)我們運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，提高我們計(jì)算，繪圖，查閱資料的基本技能，為畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。</p><p>　　依照

3、老師精心設(shè)計(jì)的題目，按照大綱的要求進(jìn)行，要求我們?cè)谝?guī)定的時(shí)間內(nèi)獨(dú)立完成計(jì)算，繪圖及編寫說明書等全部工作。</p><p>　　煤層開采設(shè)計(jì)是煤炭開采重要環(huán)節(jié)，而煤礦開采技術(shù)根據(jù)煤層賦存條件的不同有很大差異。開采方式不對(duì)會(huì)造成煤炭的極大浪費(fèi)，甚至?xí)斐蓚鍪鹿实陌l(fā)生。在21世紀(jì)，能源極為重要的時(shí)代，要適應(yīng)蓬勃發(fā)展的社會(huì)經(jīng)濟(jì)，就必須優(yōu)化開采技術(shù)，體現(xiàn)綠色開采和可持續(xù)發(fā)展策略，而合理的開采設(shè)計(jì)則能有效減少煤炭損失，將賦

4、存在地下的煤炭高速度，高效率的回采出，滿足祖國經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)能源的需求。</p><p>　　設(shè)計(jì)中要求嚴(yán)格遵守和認(rèn)真貫徹《煤礦安全規(guī)程》、《煤礦工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》以及國家制定的其它有關(guān)煤炭工業(yè)的方針政策，設(shè)計(jì)力爭做到分析論證清楚，計(jì)算精準(zhǔn)，并積極采用切實(shí)可行的先進(jìn)技術(shù)，力爭使自己的設(shè)計(jì)達(dá)到較高水平，但由于本人水平有限，難免有疏漏和錯(cuò)誤之處，敬請(qǐng)老師指正。</p><p><b>　

5、　目 錄</b></p><p>　　第1章 緒 論………………………………………………………………........1</p><p>　　第2章 采區(qū)巷道布置2</p><p>　　2.1 采區(qū)儲(chǔ)量與服務(wù)年限2</p><p>　　2.1.1采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量、設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量的計(jì)算2</p><p>　

6、　2.1.2服務(wù)年限計(jì)算與采區(qū)采出率的驗(yàn)算3</p><p>　　2.2 采區(qū)內(nèi)的再劃分3</p><p>　　2.2.1 確定采煤工作面長度3</p><p>　　2.2.2 確定采區(qū)內(nèi)的區(qū)段數(shù)目4</p><p>　　2.2.3 確定工作面生產(chǎn)能力4</p><p>　　2.2.4 確定采區(qū)同采工作面數(shù)目

7、及工作面接替順序4</p><p>　　2.3 確定采區(qū)內(nèi)準(zhǔn)備巷道布置和生產(chǎn)系統(tǒng)4</p><p>　　2.3.1 完善采區(qū)開拓巷道布置4</p><p>　　2.3.2采區(qū)巷道布置系統(tǒng)方案的分析比較5</p><p>　　2.3.3確定回采巷道布置方式.........................................

8、................................7</p><p>　　2.3.4上下區(qū)段工作面交替生產(chǎn)的通風(fēng)系統(tǒng)…………………………….....7</p><p>　　2.3.5采區(qū)上、下部車場的選型……………………………………………..7</p><p>　　2.4 采區(qū)中部甩車場線路設(shè)計(jì).............................

9、..........................................8</p><p>　　第3章 采煤工藝設(shè)計(jì)…………………………………………………………13</p><p>　　3.1 采煤工藝方式的確定…………………………………………………..13</p><p>　　3.2 工作面合理長度的確定……………………………………………….16<

10、;/p><p>　　3.3 采煤工作面循環(huán)作業(yè)圖表的編制………………………………...………17</p><p>　　第4章 課程設(shè)計(jì)總結(jié)…………………………………………………………18</p><p>　　第5章 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………….19</p><p><b>　　緒論</b><

11、;/p><p>　　采礦課程設(shè)計(jì)是采礦工程專業(yè)學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)任務(wù)，煤層地質(zhì)構(gòu)造條件理想，我所在的組的設(shè)計(jì)任務(wù)是煤層平均傾角為20 度，年生產(chǎn)能力為90萬噸。在設(shè)計(jì)過程中，我充分利用《采礦學(xué)》上所學(xué)知識(shí)，結(jié)合煤層構(gòu)造實(shí)際情況，認(rèn)真精確計(jì)算為原則，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上著手，設(shè)計(jì)了一套在技術(shù)上可行，在經(jīng)濟(jì)上優(yōu)越的采區(qū)設(shè)計(jì)方案。由于自己能力有限，理解不夠深刻，難免會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，希望老師加以一定的幫助與更正。以下是具體設(shè)計(jì)題

12、目的條件。</p><p>　　1.設(shè)計(jì)題目的一般條件：某礦第一開采水平上山階段某采區(qū)開采K1煤層，煤層平均厚度3.5m，頂?shù)装鍘r性如下表所示。該采區(qū)走向長度2500m，傾斜長度980m，采區(qū)內(nèi)各煤層埋藏平穩(wěn)，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=0.3，該采區(qū)K1煤層具備突出危險(xiǎn)性，瓦斯含量為12m³/t。設(shè)計(jì)礦井的地面標(biāo)高為+30m，煤層露頭為-30m。第一開采水平為該采區(qū)服務(wù)的

13、一條運(yùn)輸大巷布置在K3煤層底板下方25m處的穩(wěn)定巖層中，為滿足該采區(qū)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(jì)者自行決定。</p><p>　　2.設(shè)計(jì)題目的煤層傾角條件 </p><p>　　煤層平均傾角為20度。</p><p>　　3.設(shè)計(jì)采區(qū)煤層及頂?shù)装迩闆r如下表1-1</p><p>　　表1-1 設(shè)計(jì)采區(qū)煤層及頂?shù)装迩闆r&

14、lt;/p><p>　　第2章 采區(qū)巷道布置</p><p>　　2.1 采區(qū)儲(chǔ)量與服務(wù)年限</p><p>　　2.1.1采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量、設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量的計(jì)算</p><p>　　確定采區(qū)生產(chǎn)能力：采區(qū)生產(chǎn)能力是采區(qū)準(zhǔn)備方式中重要參數(shù)，它不僅對(duì)準(zhǔn)備巷道布置有較大影響，而且是采煤方法和生產(chǎn)系統(tǒng)等經(jīng)濟(jì)技術(shù)合理性的集中反應(yīng)，確定采區(qū)生產(chǎn)能力的依據(jù)：

15、 </p><p>　?。?）采區(qū)生產(chǎn)能力與煤層賦存條件及地質(zhì)條件相適應(yīng)。 </p><p>　?。?）采區(qū)生產(chǎn)能力與采區(qū)內(nèi)的合理的同采數(shù)目相適應(yīng)。 </p><p>　?。?）采取生產(chǎn)能力與采區(qū)儲(chǔ)量相適應(yīng)，以保證采區(qū)平衡生產(chǎn)的穩(wěn)產(chǎn)期。 </p><p>　　綜上所述，采區(qū)生產(chǎn)能力定為90萬噸/年。</p><p>

16、;<b>　?、俨蓞^(qū)工業(yè)儲(chǔ)量</b></p><p>　　Zg=H×L×m×γ (式2-1)</p><p>　　式中： Zg---- 采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量，萬t； </p><p>　　H---- 采區(qū)傾斜長度，980m；</p><p>　　

17、L---- 采區(qū)走向長度，2500m；</p><p>　　m---- 煤層的厚度，3.5m；</p><p>　　γ---- 煤的容重，γ=1.30t/m³；</p><p>　　Zg=980×2500×3.5×1.3=1114.75萬t。</p><p>　　②采區(qū)設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量：礦井可采儲(chǔ)量（Z）是

18、礦井設(shè)計(jì)的可以采出的儲(chǔ)量，故Z=（Zg-P）×C (式2-2)</p><p>　　式中：Z---- 設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量, 萬t；</p><p>　　Zg---- 工業(yè)儲(chǔ)量，萬t；</p><p>　　P---- 永久煤柱損失量，萬t；</p><p>　　C---- 采區(qū)采出率，

19、厚煤層不低于0.75，中厚煤層不低于0.8，薄煤層不低于0.8。此處取0.8。</p><p>　　P=（2500×10×2+980×10×2）×3.5×1.3+80×960×3.5×1.3</p><p><b>　　=66.7萬噸。</b></p><p&

20、gt;　　Z=（Zg-P）×C=（1114.75-66.7）×0.8=838.4萬噸。 </p><p>　　2.1.2 服務(wù)年限計(jì)算與采區(qū)采出率的驗(yàn)算</p><p>　?、佼?dāng)?shù)V井生產(chǎn)能力A一定時(shí)，可以計(jì)算出設(shè)計(jì)服務(wù)年限T。</p><p>　　T=Z／（A×K） (式2-3)</p&

21、gt;<p>　　式中K———礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，礦井設(shè)計(jì)一般取1.3。</p><p>　　T=Z／（A×K）=838.4／（90×1.3）=7.2年</p><p><b>　　②驗(yàn)算采區(qū)采出率。</b></p><p>　　采區(qū)采出率=采區(qū)實(shí)際采出量/采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量×100%</p>

22、<p>　　采區(qū)采出率=（1114.75-66.7）／1114.75=94%>80%</p><p><b>　　符合規(guī)定。</b></p><p>　　2.2 采區(qū)內(nèi)的再劃分</p><p>　　2.2.1 確定采煤工作面長度</p><p>　　合理的工作面長度能為工作面高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件，在一定范圍內(nèi)

23、增加工作面長度能獲得較高產(chǎn)量并提高效率，降低成本，同時(shí)加大工作面長度，可以相對(duì)減少區(qū)段數(shù)目，減少巷道掘進(jìn)量。根據(jù)本采區(qū)煤層的基本條件，該煤層傾向長度有980米，且采煤工藝選取的是綜采工藝，單一走向長壁采煤法，一次采全高。由《采煤學(xué)》知：綜采工作面長度為150～240m，巷道寬度為4～5m，本設(shè)計(jì)選取5m，且生產(chǎn)能力為90萬噸，最終選取4個(gè)區(qū)段，區(qū)段煤柱選10m，故工作面長度為：</p><p>　　L1={L-2

24、×q-【(2×L2+p) ×n-p】}/n </p><p>　　式中：L1——工作面長度，m；</p><p>　　L2——區(qū)段平巷寬度，m；</p><p>　　L——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><

25、p>　　P——護(hù)巷煤柱寬度，m；</p><p>　　n——區(qū)段數(shù)目，個(gè)；</p><p>　　L1={980-2×10-【(2×5+10) ×4-10】}/4=222.5</p><p>　　取5的整數(shù)倍，所以取220米。</p><p>　　2.2.2 確定采區(qū)內(nèi)的區(qū)段數(shù)目</p><

26、;p><b>　　4個(gè)。</b></p><p>　　2.2.3 確定工作面生產(chǎn)能力</p><p>　　采區(qū)生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)是采煤工作面生產(chǎn)能力，而采煤工作面的產(chǎn)量取決于煤層厚度、工作面長度及推進(jìn)度。</p><p>　　工作面日生產(chǎn)能力:Qr=A/T</p><p>　　式中Qr——工作面日生產(chǎn)能力，t/d;&l

27、t;/p><p>　　A——采區(qū)生產(chǎn)能力，t/a；</p><p>　　T——年工作日，330d。</p><p>　　所以Qr= A/T=900000/330=2727.27t/d。</p><p>　　2.2.4 確定采區(qū)同采工作面數(shù)目及工作面接替順序</p><p>　　本設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力90萬t/a，且工作面生產(chǎn)能力2

28、727.27 t/d。采用單面達(dá)產(chǎn)，以實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效集中化生產(chǎn)，滿足礦井的生產(chǎn)需求。</p><p>　　采區(qū)內(nèi)工作面布置（雙翼布置）如表2-1：</p><p>　　表2-1 煤層的區(qū)段劃分</p><p><b>　　工作面接替順序：</b></p><p>　　1101---1102---1103---1104---

29、1105---1106---1107---1108</p><p>　　2.3 確定采區(qū)內(nèi)準(zhǔn)備巷道布置和生產(chǎn)系統(tǒng)</p><p>　　2.3.1 完善采區(qū)開拓巷道布置</p><p>　　運(yùn)輸大巷布置在K3煤層底板下方25m處的穩(wěn)定巖層中，回風(fēng)大巷布置在煤層底板下方25米的巖層中，通過回風(fēng)石門與工作面相連。</p><p>　　2.3.2采區(qū)

30、巷道布置系統(tǒng)方案的分析比較；</p><p>　　就上山數(shù)目、位置提出布置方案，并進(jìn)行技術(shù)分析與經(jīng)濟(jì)比較。</p><p>　　因?yàn)樵撁簩訛楦咄咚梗圆贾萌龡l上山用來滿足運(yùn)輸、行人和通風(fēng)的要求。下面列出兩條可行性方案進(jìn)行比較：</p><p>　　方案一：三條巖石上山，將三條上山都布置在層底板巖石中，上山位于采區(qū)走向中央，通過石門與煤層相連，其中軌道上山布置在距離

31、底板10m處，運(yùn)輸上山布置在下煤層15m處。</p><p>　　方案二：一條煤層上山、兩條巖石上山，將回風(fēng)上山布置在煤層的煤層底板中，其中軌道上山布置距離底板10m處，運(yùn)輸上山布置在下煤層15m處。</p><p>　?、艃煞N方案經(jīng)濟(jì)性比較</p><p>　　表2-2 巷道掘進(jìn)費(fèi) 單位：萬元<

32、/p><p>　　表2-3 維護(hù)費(fèi)用表 單位：萬元</p><p>　　表2-4 輔助費(fèi)用表 單位：萬元</p><p>　　方案一：合計(jì)費(fèi)用：481.41+89.72+359.79=930.92萬元</p><p>　

33、　方案二：合計(jì)費(fèi)用：426.24+109.35+335.23=870.82萬元</p><p>　　⑵兩種方案技術(shù)性比較</p><p>　　表2-5 技術(shù)方案比較</p><p>　　從以上對(duì)比中可以看出，兩巖一煤上山所需費(fèi)用較少，在經(jīng)濟(jì)上更為合理，沿煤層掘進(jìn)具有超前探煤的作用，再加上現(xiàn)在我國煤巷支護(hù)技術(shù)有了很大的提高，完全可以滿足煤層

34、上山的需要，綜合考慮以上因素，確定的在巖層里布置兩條上山。即：選兩條巖石上山、一條煤層上山方式布置生產(chǎn)系統(tǒng)。</p><p>　　2.3.3確定回采巷道布置方式</p><p>　　回采巷道布置方式.：沿空掘巷方式。</p><p>　　分析：已知采區(qū)內(nèi)各煤層埋藏平穩(wěn)，地質(zhì)構(gòu)造簡單，無斷層，煤層具備突出危險(xiǎn)性，瓦斯含量為12m³/t。可采用沿空掘巷開采。&

35、lt;/p><p>　　說明：在采區(qū)巷道布置平面圖內(nèi)，工作面布置和推進(jìn)的位置應(yīng)以達(dá)到采區(qū)設(shè)計(jì)產(chǎn)量及安全為準(zhǔn)。工作面推進(jìn)到距回風(fēng)大巷20米處的位置時(shí)停止，即為避開采掘超前影響所留設(shè)的20m護(hù)巷。</p><p>　　2.3.4上下區(qū)段工作面交替生產(chǎn)的通風(fēng)系統(tǒng)，如圖2-1。</p><p>　　圖2-1 區(qū)段接替期間同時(shí)生產(chǎn)時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)</p><p>

36、;　　2.3.5采區(qū)上、下部車場的選型</p><p>　?、俨捎蒙喜科杰噲?，車輛運(yùn)行順當(dāng)，調(diào)車方便。</p><p>　　②采區(qū)下部車場選用大巷裝車頂板繞道式車場，調(diào)車方便，線路布置緊湊，工程量小。</p><p>　　2.4 采區(qū)中部甩車場線路設(shè)計(jì)</p><p><b>　　軌距</b></p>&l

37、t;p>　　大巷（雙軌），采區(qū)軌道上山（單軌），區(qū)段石門（單軌）均選用600mm軌距。</p><p>　　軌道上山作輔助提升，一次提升一噸礦車3個(gè)，設(shè)備型號(hào)</p><p><b>　　軌型：15kg/m</b></p><p><b>　　中部車場設(shè)計(jì)</b></p><p>　　斜面線路

38、聯(lián)接系統(tǒng)各參數(shù)計(jì)算</p><p>　　① 道岔選擇及角度換算。</p><p>　　由于是輔助提升，兩組道均選用DK 615-4-12（右）道岔。岔道參數(shù)：α1 = α2 = 14°15′，a1 = a2 = 3 340 mm，b1 = b2 = 3 500 mm（以下非經(jīng)注明，長度單位均為mm）</p><p>　　斜面線路一次回轉(zhuǎn)角α1 = 14&#

39、176;15′；</p><p>　　斜面線路二次回轉(zhuǎn)角δ = α1 + α2 = 28°30′。</p><p>　　一次回轉(zhuǎn)角α1的水平投影角α1’為：</p><p>　　α1’ = arc tan(tanα1/cosβ) = arc tan(tan14°15’/cos20°) = 14°33’18” (20°

40、為軌道上山傾角)。</p><p>　　二次回轉(zhuǎn)角δ的水平投影角δ’為：</p><p>　　δ’ = arc tan(tan(α1 +α2)/cosβ) = arc tan(tan28°30’/cos20°) = 29°02’03” (20°為軌道上山傾角)。</p><p><b>　　一次偽斜角β’為：<

41、/b></p><p>　　β’ = arc sin(cosα1sinβ) = arc sin(cos14°15’ × sin20°) = 11°37’32”</p><p><b>　　二次偽斜角β”為：</b></p><p>　　β” = arc sin((α1 +α2)sinβ) = arc

42、 sin(cos28°30’ × sin20°) = 10°31’41”</p><p>　　② 計(jì)算斜面平行線路聯(lián)接點(diǎn)各參數(shù)。</p><p>　　設(shè)計(jì)采用中間人行道，線路中心距S定為1 800。為簡化，斜面聯(lián)接點(diǎn)線路</p><p>　　中心距取與S同值。斜面聯(lián)接點(diǎn)曲線半徑取9 000，則</p><p

43、>　　B = S?cotα2 = 1 800 × cot 14°15’ = 7 088mm</p><p>　　T1 = Rtan0.5α2 = 9 000 × tan (0.5 ×14°15’) = 1 125mm</p><p>　　L = B + T1 = 7 088 + 1 125=8 213mm</p><

44、;p>　　m = S/sinα2 = 1 800/sin 14°15’ = 7 313mm</p><p>　?。?）確定豎曲線的相對(duì)位置</p><p>　　① 豎曲線各參數(shù)計(jì)算。</p><p>　　取高道平均坡度iG = 11‰，γG = arctaniG = 37’49”；</p><p>　　取低道平均坡度iD =

45、9‰，γD = arctaniD = 30’56”；</p><p>　　取低道豎曲線半徑iD=9 000；</p><p>　　暫定高道豎曲線半徑iG = 20 000。</p><p>　　高道豎曲線各參數(shù)計(jì)算：</p><p>　　βG = β”－γG =10º31’41”－37’49” = 9º53’52”<

46、/p><p>　　hG = RG(cosγG－cosβ”) = 20 000(cos37’49”－cos10º31’41”) =336</p><p>　　lG = RG(sinβ”－sinγG) = 20 000(sin10º31’41”－sin37’49”) =3 434</p><p>　　TG = RGtan0.5βG = 20 000 &#

47、215; tan(0.5 × 9º53’52”) = 1 732</p><p>　　KPG = RGβGº /57.3 = 20 000 × 9.9/57.3 = 3 455</p><p>　　同理可求得低道各參數(shù)：</p><p>　　βD = 11º02’37”、hD = 151、lD = 1 723、TD

48、= 867、KPD = 1 734mm</p><p>　?、?最大高低差ΔH的計(jì)算。</p><p>　　輔助提升時(shí)，存車線長度按2鉤車長度考慮，每鉤車提一噸礦車3輛，故高、低道存車線不于2 × 2 × 3 = 12 m?，F(xiàn)暫取12 m，起坡點(diǎn)間距暫設(shè)為零，則：</p><p>　　ΔH = 12 000 × 11‰+12 000 &

49、#215; 9‰ = 132 + 108 = 240mm。</p><p>　　暫定存車線長度及起點(diǎn)間距是為了計(jì)算高低差ΔH，該二暫定值將以計(jì)算為準(zhǔn)。</p><p>　　③ 豎曲線相對(duì)位置的確定。</p><p>　　負(fù)號(hào)表明低道起坡點(diǎn)超前于高道起坡點(diǎn)。其間距基本滿足要求，說明前面所取RG為20 m合適。</p><p>　?。?）高、低道

50、存車線各參數(shù)計(jì)算</p><p>　?、?閉合點(diǎn)O的位置計(jì)算，如下圖所示。</p><p>　　設(shè)低道的高差為x，則</p><p>　　tanγD = （x－Δx）/LhG = 0.009</p><p>　　tanγG = （H－Δx）/LhG = 0.011</p><p>　　式中Δx = L2iD = 388

51、 × 9‰ = 3.5，解上二式得</p><p>　?。▁－3.5）/0.009 = （249－x）/0.011</p><p><b>　　x = 110</b></p><p>　　LhG = （110－3.5）/0.009 = 11833mm</p><p>　　② 計(jì)算存車線長度。</p>

52、<p>　　高道存車線長度為11 833。低道存車線長度11 833 + 388 = 12 211（自動(dòng)滾行段）。由于低道處于外曲線，故低道存車線總長度為12 221 +ΔkP = 14 136。</p><p>　　③ 平曲線各參數(shù)計(jì)算。</p><p>　　平曲線內(nèi)半徑R內(nèi) = 9 000</p><p>　　平曲線外半徑R外 = 9 000 +

53、1 800 = 10 800</p><p>　　平風(fēng)線轉(zhuǎn)角θ = 90º－29º02’03” = 60º57’57”</p><p>　　Kp內(nèi) = R內(nèi)（90º－δ’）/57.3 = 9 000 × 60.97º/57.3 = 9 576</p><p>　　Kp外 = R外（90º－δ’）/

54、57.3 = 10 800 × 60.97º/57.3 = 11 491</p><p>　　ΔKp = Kp外－Kp內(nèi) = 11 491－9 576 = 1 915</p><p>　　T內(nèi) = R內(nèi)tan（（90º－δ’）/2） = 9 000 × tan（60º57’57”/2） = 5 298</p><p>

55、;　　T外 = R外tan（（90º－δ’）/2） = 10 800 × tan（60º57’57”/2） = 6 357</p><p>　?、?計(jì)算存車線直線段長度d。</p><p>　　d = LhD－C1－Kp外</p><p>　　LhD為低道存車線總長，等于14 316</p><p>　　C1平、

56、豎曲線間插入段，取2 000</p><p>　　d = 14 316－2 000－11 491 = 645</p><p>　　即在平曲線終止后接645 mm的直線段，然后接存車線第三道岔的平行線路聯(lián)接點(diǎn)。</p><p>　　⑤ 計(jì)算存車線單開道岔平行線路聯(lián)結(jié)點(diǎn)長度Lk存車線道岔選用ZDK615-4-12，參數(shù)同前。則：</p><p>

57、　　Lk = a + B + T1 = 3 340 + 7 088 + 1 125 = 11 533</p><p>　　（4）甩車場線路總平面輪廓尺寸及坡度計(jì)算。</p><p>　　縱斷面線路的各點(diǎn)標(biāo)高計(jì)算。</p><p>　　設(shè)第二道岔岔心O”的標(biāo)高h(yuǎn) = ±0</p><p>　　2點(diǎn)標(biāo)高h(yuǎn) = －（L－L1）sinβ”

58、= －(8 213－1 346) sin10°31’41” = －1 255</p><p>　　3點(diǎn)標(biāo)高h(yuǎn) = －h(huán)――h = －1 255－336 = －1591</p><p>　　4點(diǎn)標(biāo)高h(yuǎn) = －h(huán)－130 = －1 721 (LhG?iG) = 11 833 × 0.011 = 330)</p><p>　　5點(diǎn)標(biāo)高h(yuǎn) = h = －

59、1721</p><p>　　6點(diǎn)標(biāo)高h(yuǎn) = h－110 = －1 831 (LhD?iD) = 12 221 × 0.009 = 110)</p><p>　　7點(diǎn)標(biāo)高h(yuǎn) = －h(huán)+ hD = －1 831 + 151 = －1680</p><p>　　驗(yàn)算標(biāo)高是否閉合。1點(diǎn)與7點(diǎn)高差h－為：</p><p>　　h－ = －(

60、msinβ’ + T1sinβ”) = －(7 313 × sin11°37’32” + 1 125 × sin10°31’41”)=－1 680</p><p>　　計(jì)算結(jié)果與7點(diǎn)標(biāo)高相同，故標(biāo)高閉合，計(jì)算無誤差。</p><p>　　設(shè)及’相對(duì)標(biāo)高為±0.000 m</p><p>　　點(diǎn)標(biāo)高為：h2 = －AO

61、sinγDcosγD = －34 800 × sin34’23” × cos34’23” = －0.346 m</p><p>　　點(diǎn)標(biāo)高為：h3 = h2－TDsinγD + TDsinθ = －0.346－2.042 × sin34’23” + 2.042 × sin25°</p><p><b>　　= 0.497</

62、b></p><p>　　、'’標(biāo)高為：h4 = h4'’= h3+lCDsinθ = 0.497 + 2.186sin × sin25° = 1.687 m</p><p>　　'’標(biāo)高為：h2'’= h4'’(TGsinθ + TGsinγD) = 1.687－(3.262 × sin25° + 3.

63、262 × 27'’0"”</p><p><b>　　= 0.28 m</b></p><p>　　以高道計(jì)算'’：h2'’= BOsinγGcosγG = 35 024 × sin27'’0"”× cos27'’0"”= 0.28 m</p><

64、;p><b>　　高低道閉合無誤。</b></p><p>　　第3章 采煤工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 采煤工藝方式的確定</p><p><b>　　1、采煤工藝</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)采區(qū)的煤層埋藏平穩(wěn)，地質(zhì)構(gòu)造簡單，無斷層，屬簡單結(jié)構(gòu)煤層，煤厚3.5米，采用綜采，一

65、次采全高?？梢詫?shí)現(xiàn)高采、高效、安全、低耗、且勞動(dòng)條件好，勞動(dòng)強(qiáng)度較小。</p><p>　　主要工序：割煤—→移架—→推移輸送機(jī)</p><p><b>　　2、設(shè)備選型</b></p><p>　　選用國產(chǎn)設(shè)備見表3-1</p><p>　　表3-1 設(shè)備型號(hào)資料表</p><p><b&

66、gt;　　3、采煤與裝煤</b></p><p>　?、俾涿悍绞剑簷C(jī)械落煤</p><p><b>　　②確定截深：</b></p><p>　　e=Qr/( L1×d×r×C)</p><p>　　e--------采煤工作面日進(jìn)尺，米；</p><p>

67、;　　Qr-------工作面日生產(chǎn)能力；</p><p>　　L1-------工作面長度；</p><p>　　d-------煤層厚度；</p><p>　　C-------工作面采出率，%；取0.95。</p><p>　　e=Qr/( L1×d×r×C)</p><p>　　=2

68、727.27/（220×3.5×1.3×0.95）=2.87米</p><p>　　所以選擇滾筒截深800mm,日進(jìn)四刀,采用“三八制”，兩采一準(zhǔn)備的工作制度。則工作面日進(jìn)尺0.8×4=3.2米。</p><p>　?、圻M(jìn)刀方式：采區(qū)割三角煤端部斜切進(jìn)刀方式，往返一次進(jìn)兩刀。</p><p>　　根據(jù)煤層的實(shí)際情況，選用采煤機(jī)

69、型號(hào)為MG300∕690-W，其各項(xiàng)參數(shù)如表3-2。</p><p>　　表3-2 采煤機(jī)主要參數(shù)</p><p>　　割三角煤方法進(jìn)刀過程如圖3-1：</p><p>　　圖3-1 割三角煤進(jìn)刀方式</p><p>　　①采煤機(jī)割至工作面端頭時(shí)，其后的輸送機(jī)槽已移近煤壁，采煤機(jī)機(jī)身處尚留有一段下部煤，如圖3-1（a）。</p>

70、<p>　　② 調(diào)換滾筒位置，前滾筒降下、后滾筒升起并沿輸送機(jī)彎曲段反向割入煤壁，直至輸送機(jī)直線段為止。然后將輸送機(jī)送機(jī)移直，如圖3-1（b）。</p><p>　　③ 再調(diào)換兩個(gè)滾筒上下位置，重新返回割煤至輸送機(jī)機(jī)頭處，如圖3-1（c）。</p><p>　　④ 將三角煤割掉，煤壁割直后，再次調(diào)換上下滾筒，返程正常割煤，如圖3-1（d）。</p><p&

71、gt;<b>　　4、運(yùn)煤</b></p><p>　　使用刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤。</p><p>　　工作面可彎曲刮板輸送機(jī)型號(hào)：SGD—630/180，其各項(xiàng)參數(shù)如表3-3</p><p>　　表3-3 刮板輸送機(jī)主要參數(shù)</p><p><b>　　5、工作面頂板支護(hù)</b&

72、gt;</p><p>　　液壓支架型號(hào)：ZZ400/18/38；端頭支架型號(hào)：T1C5480-22/42</p><p>　　移架方式：順序移架；支護(hù)方式：為防止片幫和冒頂，因此選用及時(shí)支護(hù)。</p><p>　　工作面支架需用量：220/1.5=147，其主要參數(shù)如表3-4</p><p>　　表3-4 液壓支架主要參數(shù)</p&

73、gt;<p><b>　　支架校核： </b></p><p><b>　　強(qiáng)度校核：</b></p><p><b>　　P=(4~8)Mr</b></p><p>　　式中M------采高，3.5米 r------容重，1.3t/m3</p><p>　

74、　因?yàn)榈刭|(zhì)條件較好，按6倍采高計(jì)算</p><p>　　Pk1=6×3.5×1.3×9.8=267.54</p><p>　　Pk3=6×2.5×1.3×9.8=191.1</p><p>　　Pk1、Pk3均小于707KN,符合要求。</p><p><b>　　高度校核

75、</b></p><p>　　hmax=Hmax+(0.2-0.3)m</p><p>　　hmax-----支架最高距離，Hmax------采高最大高度。</p><p>　　Hmax1+(0.2~0.3)m;H取3.5米，頂板距離取300mm，</p><p>　　3.5+0.3=3.8米，<支架hmax</p&

76、gt;<p><b>　　所以符合規(guī)定。</b></p><p><b>　　6、處理采空區(qū)</b></p><p><b>　　采用全部垮落法。</b></p><p>　　3.2 工作面合理長度的確定</p><p><b>　　1煤層地質(zhì)條件<

77、;/b></p><p>　　地質(zhì)構(gòu)造簡單，采區(qū)內(nèi)無地質(zhì)變化，煤層厚度穩(wěn)定，而且傾角20度，不大且穩(wěn)定，工作面適當(dāng)加長可增加效益。</p><p><b>　　2、工作面生產(chǎn)能力</b></p><p>　　Q= L1×d×r×e×C×d</p><p>　　L1-

78、------工作面長度；</p><p>　　d-------煤層厚度；</p><p>　　C-------工作面采出率，%；取0.95；</p><p>　　e-------采煤工作面日進(jìn)尺，米；</p><p>　　d-------年工作日，330d。</p><p>　　Q=220×4×0.

79、8×3.5×1.3×0.95×330=100.42萬噸。</p><p>　　所以此設(shè)計(jì)符合生產(chǎn)需要。</p><p>　　3、運(yùn)輸設(shè)備及管理水平</p><p>　　工作面所用運(yùn)輸設(shè)備為國產(chǎn)成熟設(shè)備，技術(shù)先進(jìn)，性能可靠，</p><p>　　完全可以保障生產(chǎn)需要，采區(qū)的生產(chǎn)技術(shù)人員要具備一定經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)真

80、組織施工。</p><p>　　4、頂板管理及通風(fēng)能力</p><p>　　1.工作面選用液壓支架為支撐掩護(hù)式，工作阻力大，技術(shù)可靠，</p><p>　　對(duì)頂板管理比較有利。</p><p>　　2.煤層瓦斯涌出量大，設(shè)計(jì)的采區(qū)巷道具有足夠的斷面，且巷道風(fēng)速不大于4m/s，通風(fēng)能力滿足生產(chǎn)需求。</p><p>　　

81、5、經(jīng)濟(jì)合理的工作面長度</p><p>　　加大工作面長度，可相對(duì)減少區(qū)段數(shù)，減少煤柱損失，提高采</p><p>　　出率。增加經(jīng)濟(jì)效益，相對(duì)減少巷道掘進(jìn)費(fèi)、維護(hù)費(fèi)，故工作面長度確定為220米。</p><p>　　3.3 采煤工作面循環(huán)作業(yè)圖表的編制</p><p>　　圖3-2 循環(huán)作業(yè)圖表</p><p>

82、　　第4章 課程設(shè)計(jì)總結(jié)</p><p>　　這次《采礦學(xué)》課程設(shè)計(jì)，在 老師的認(rèn)真細(xì)心的指導(dǎo)下，經(jīng)過了為期兩周的時(shí)間，我的設(shè)計(jì)最終全部完成。在尾聲中，我要首先感謝老師意思不茍的指導(dǎo)和同學(xué)們的無私奉獻(xiàn)的幫助。</p><p>　　這次設(shè)計(jì)任務(wù)，煤層地質(zhì)構(gòu)造條件理想，我所在的組的設(shè)計(jì)任務(wù)是煤層平均傾角為20 度，年生產(chǎn)能力為90萬噸。在設(shè)計(jì)過程中，我充分利用《采礦學(xué)》上所學(xué)知識(shí)，結(jié)合煤層

83、構(gòu)造實(shí)際情況，認(rèn)真精確計(jì)算為原則，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上著手，設(shè)計(jì)了一套在技術(shù)上可行，在經(jīng)濟(jì)上優(yōu)越的采區(qū)設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　在這次設(shè)計(jì)過程中，我對(duì)工作面層面布置和采區(qū)回采巷道的設(shè)計(jì)有了更進(jìn)一步的理解和認(rèn)識(shí)，學(xué)到了很多知識(shí)，以零號(hào)圖紙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(xì)節(jié)問題處達(dá)到了很多益處，同時(shí)增強(qiáng)了動(dòng)手能力，加強(qiáng)了CAD操作的熟練程

84、度。 </p><p>　　在編制課程設(shè)計(jì)的過程中，對(duì)《采礦學(xué)》課本上的知識(shí)又重新梳理了一遍，對(duì)采礦的很多知識(shí)比以前認(rèn)識(shí)更深了，還有《通風(fēng)安全》這本書，對(duì)全礦井的通風(fēng)有的更加全面的理解，自己比較滿意本次設(shè)計(jì)。</p><p>　　通過這次課程設(shè)計(jì)，讓我經(jīng)歷了一個(gè)采區(qū)巷道和工作面設(shè)計(jì)到開采的全過程，這將是我以后學(xué)習(xí)和工作的財(cái)富，會(huì)對(duì)我以后的學(xué)習(xí)和工作有著很大的指導(dǎo)和幫助。 </p&

85、gt;<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(jì)的老師和同學(xué)！</p><p><b>　　第5章 參考文獻(xiàn)</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] 張榮立.何國偉，李鐸《采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》，北京：煤炭工業(yè)出版社，2003 。</p&g