采矿工程设计模板

1、煤矿矿井设计视频教程主讲人：不正经叫兽联系方式QQ：34101523311、得到地质图纸与地质资料整理图纸与文档。2、熟悉整理图纸与地质资料需要了解井田内有多少条断层，大断层有多少、分别在哪里，几个可采煤层，煤层的厚度、倾角、层间距，煤层是不是全区可采，瓦斯涌出量，矿井涌水量等等。图纸整理：整理图层3、确定井田范围以大断层、行政边界、以及人为划定的边界为井田边界。利用CAD中的测量面积的工具进行面积的测量。一般将落差大于50m的断层称为大型断层；落差在2050m之间的断层称为中型断层；落差小于20m的断层称为小型断层。测量的步骤：1、查看比例尺；测量两点间距的快捷键是di图纸上的500mm表示

2、了实际的500m，比例尺1:10002、较为精确的量取面积的方法：工具查询面积Ctrl+9：调用命令面板4、计算井田工业储量、留设边界和断层煤柱工业储量：式中：矿井的工业储量，t；可采煤层总厚度， m；井田面积，m²；煤的密度，t/m³ ；煤层平均倾角，°。煤柱留设：1、井田边界煤柱：30m；2、阶段煤柱：斜长为60m，若在两阶段留设，则上下阶段各留30m；3、井田浅部防水煤柱：斜长为50m；断层煤柱：每侧各为20m；4、工业广场煤柱：根据工业广场占地面积，按几何作图确定；5、斜井井筒保护煤柱：两井中间为30m，两侧各为30m；8、断层煤柱：断层煤柱的尺寸取决于断

3、层的断距、性质、含水情况，落差很大的断层，断层一侧的煤柱宽度不小于30m；落差较大的断层，断层一侧的煤柱宽度一般为1015m；落差较小的断层通常可以不留设断层煤柱。9、采区上（下）山间的煤柱宽度（沿走向）：对薄及中厚煤层为20m；对厚煤层为2030m。工作面停采线至上（下）山的煤柱宽度：对薄及中厚煤层约为20m；对于厚煤层约为3040m。10、上下山区段平巷之间的煤柱宽度：对薄及中厚煤层约为815m。对于厚煤层约为30m。11、运输大巷一侧煤柱宽度：对薄及中厚煤层约为2030m；对于厚煤层约为2550m。12、回风大巷一侧煤柱宽度：对于薄及中厚煤层约为20m；对于厚煤层约为2030m。13、采

4、区边界两个采区之间的煤柱宽度为10m。应当指出：大巷布置在较坚硬的岩层中，或大巷距煤层垂距在20m以上时，一般不受采动影响，其上方不留设护巷煤柱。采区内留设的煤柱可以回收一部分，如区段隔离煤柱、上（下）山之间及其两侧的煤柱等。5、设计井筒（开拓方式）井筒形式：立井、斜井、平硐。井筒数目：一般情况下有主井、副井、风井各一个，特殊情况（分区开拓的情况下）下副井和风井可以为多个。井筒位置：1、尽量在储量的中间部位2、尽量照顾第一开采水平，兼顾其他3、井筒周围区域的岩层以及地表情况要稳定适宜4、尽量少压煤，离水电等设施较近的位置5、主副井最好在一起，副井也可以单飞，风井哪凉快哪呆着。比较：立井：优缺点

5、：井筒长度短、施工难、设施多且复杂、不易进行井筒延深、一旦发生事故不好撤离、辅助提升能力较好、选择依据：适合水文地质条件较复杂的情况、适合埋深较大的情况、表土层较厚的情况。斜井：和立井相反。埋深=地表标高-井下对应点标高6、制作剖（pou）面图剖面位置要通过井筒，一般地剖面线要垂直于煤层底板等高线用多段线画煤层最下层煤的煤号一般情况下是最大的7、划分开采水平开采水平指通常将设有井底车场、阶段运输大巷并且担负全阶段运输任务的水平称为开采水平。开采水平的尺寸以水平垂高（或称水平高度）表示。水平之内可以包含阶段，但有时一个阶段就是一个水平。近水平：8°缓倾斜：8°25°

6、倾斜：25°45°急倾斜煤层：45°划分原则：1、阶段开采时，阶段垂高宜为：缓倾斜、倾斜煤层：200350m急倾斜煤层：100250m2、条件适宜的缓倾斜煤层，可采用上下山开采。3、近水平多煤层的情况，层间距不大时，可以用单一水平；层间距较大时，采用多水平开采。4、保证一水平的服务年限8、确定主要运输大巷形式、位置（采矿工程设计手册上2 76 / 700）煤层大巷：顶底板稳定的情况下，煤层起伏断层褶皱少的情况下，没有煤与瓦斯突出情况，无严重自然发火情况岩层大巷：维护条件好，可以不留煤柱，受地质条件影响较小。但是贵而且慢。采用岩层大巷进行布置，因为煤层易自然发火。采

7、用集中布置。如果为岩层大巷，并距煤层垂距20m以上时，可不留保护煤柱若为两条大巷的话（运输大巷、轨道大巷），大巷间距30m或以上9、留设阶段煤柱并计算永久煤柱阶段煤柱：斜长为60m，若在两阶段留设，则上下阶段各留30m；永久保护煤柱：1、井田边界煤柱30m：2、断层煤柱20m：3、阶段间煤柱60m：（1）井田边界煤柱压煤（2）断层煤柱压煤（3）阶段间煤柱压煤10、设计工业广场并留设煤柱（采矿工程设计手册上1的361 / 743）首先确定工业广场大小，再在图纸上进行煤柱留设。工业广场维护带宽度一般为15m工业广场占地标准：大型矿井：0.81.1公顷/10万吨中型矿井：1.31.8公顷/10万吨小

8、型矿井：2.02.5公顷/10万吨大型矿井：1.2，1.5，1.8，2.4，3.0，4.0，5.0，6.0Mt/a中型矿井：0.45，0.6，0.9Mt/a小型矿井：0.3Mt/a及以下工业广场面积：S（单位为公顷）=生产能力（万吨）×占地标准（1公顷(ha)=10000平方米()）一定要注意占地标准的单位工业广场压煤式中：工业广场压煤量，t； 可采煤层厚度， m； 压煤面积，m²； 煤的容重，r =t/m³ ； 煤层平均倾角，°。11、确定矿井设计可采储量、生产能力、服务年限矿井设计储量=工业储量永久煤柱损失量，即：Zs=ZgP1式中： Zs矿井的设计

9、储量，Mt； Zg矿井的工业储量，Mt；P1永久煤柱损失量，Mt（包括断层、防水、井田境界、地面建筑物及因法律、社会、环境保护等影响因素影响不得开采的煤柱煤量）。矿井设计可采储量=（矿井设计储量-可回收利用保护煤柱损失量）×采区回采率，即：式中：Zk矿井设计可采储量，Mt；P2可回收利用保护煤柱损失量，Mt（包括工业广场、井筒、井下主要巷道等保护煤柱煤量）；C采区回采率（厚煤层C=0.75；中厚煤层C=0.80；薄煤层C=0.85）。薄煤层：1.3m中厚煤层：1.33.5m厚煤层：3.5m矿井的服务年限计算公式：式中：P矿井服务年限，a；ZK矿井的设计可采储量，万t； A矿井的年产量

10、，万t/a； K矿井储量备用系数1.31.5，一般取1.4。假如服务年限不足的话，则需要生产能力的减小来满足服务年限，达到表格内的要求。生产能力和服务年限：新建矿井矿井设计生产能力（Mt/a）矿井设计服务年限（a）第一开采水平服务年限（a）煤层倾角<25°煤层倾角25°45°煤层倾角>45°6.0及以上70353.05.060301.22.4502520150.450.940201515改扩建矿井矿井设计生产能力（Mt/a）矿井设计服务年限（a）6.0及以上603.05.0501.22.4400.450.93012、选择井底车场（采矿工程设计

11、手册中761 / 1166）井底车场布置形式：（环形、折返）1、固定矿车用环形车场2、底卸固定都有时，环形折返相结合3、全部运输都无轨，环形折返相结合；辅助运输若有轨，环形车场较适宜环形与折返对比：环形式的工程量大，调车方便；折返式工程量小。井底车场位置：1、避开构造区，含水区2、避开瓦斯和冲击地压3、条件好的时候可以布置在煤层里计算井底车场的通过能力：初步设计中不需要计算（满足矿井要求并有30%的富裕能力）（采矿工程设计手册中813 / 1166）主副井间距一般为6080m（立井）、3540m（斜井）13、划分采区计算采区的可采储量以及生产能力工业储量：设计储量：设计可采储量：服务年限：推进

12、长度一般为10003000m采区的分界线要用与等高线一致的曲线采区尽量按照天然分界进行分界首采区选择面积较大的14、画出井筒、井底车场、运输（轨道）大巷主副井间距一般为6080m（立井）、3540m（斜井）井底车场类型：立井环形卧式（立式）车场设计（采矿工程设计手册中765 / 1166）大巷间距：30m及以上15、确定三条上山运输上山、轨道上山、回风上山高瓦斯矿井、有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险的矿井、煤层易自燃的矿井、低瓦斯开采煤层群的矿井、分层布置联合开采的采区必须至少设置一条专门回风的上山。一煤两岩上山、三岩石上山。通常情况下，将回风上山布置在煤层中。什么情况下用三岩石上山：1、

13、煤层条件好，不希望浪费资源情况下：煤层多、厚度大；2、地质条件不好情况下：储量丰富，瓦斯大、煤层易自然、通风系统复杂的情况下岩层中：上山与煤层间隔1015m，上山之间间隔1015m16、制作采区平面图与剖面图17、设计回风大巷以及风井（采矿工程设计手册上2 78/700）18、确定采区的上中下部车场（采矿工程设计手册下268 / 1474）上部车场：平车场或甩车场中部车场：甩车场下部车场：煤层倾角大于12°需要采用跨运输大巷形式，小于12°反之19、确定工作面斜长和区段斜长1个区=1个工作面+2个巷道+1个煤柱综采：150240m，可达300m；普采：120160m；炮采：

14、80150m；20、完善准备巷道和回采巷道准备巷道：三条上山等回采巷道：区段平巷、开切眼等21、画出即将开采的工作面22、画出采区图中图例23、将采区图合并到开拓图中24、完善开拓图纸25、矿井通风1 矿井总进风量1)同时工作的最多人数计算： Q1=4×N×K1 式中：4每人每分钟给4m³的风量N井下同时工作的做多人数K1风量备用系数，包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素，取1.2-1.252）根据煤炭工业矿井设计规范第10.1.3条规定：矿井的总进风量，应按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和按下式进行计算Qkj =（Qcj +Qjj+Qdj+Qqt）Kk

15、t式中：Qkj 矿井的总进风量（m³/min）Qcj采煤工作面实际需要风量的总和（m³/min）Qjj掘进工作面实际需要风量的总和（m³/min）Qdj独立通风硐室实际需要风量的总和（m³/min）Qqt除了采煤、掘进、独立通风硐室以外其他井巷实际需要风量的总和（m³/min）Kkt矿井通风系数，宜取1.151.252 回采工作面所需风量的计算每个回采工作面实际所需的风量，应按沼气、二氧化碳和爆炸后的有害气体的产生量以及工作面、气温、风速和人数规定分别进行计算，然后取其最大值。1)按沼气涌出量计算： 根据煤炭工业矿井设计规范要求：按回采工作面回

16、风巷风流中沼气的浓度不得超过1%的要求，即： Qci=100×qci×Kci =100×0.6×2 =120式中：Qci回采工作面实际需要风量，m³/minqci该回采工作面瓦斯平均绝对涌出量（可由相对涌出量得） Kci该回采工作面的通风系数，主要包括沼气涌出不均衡和备用风量等因素，一般取1.22.12)按工作面气温和风速的关系计算：根据煤矿安全规程规定：生产矿井采掘工作面温度不超过26，则风速按通风教材表61查得，取Vmax=1.8m/s则回采工作面所需风量由下式计算：Qci=60×Vmax×S=60×Vmax&

17、#215;S式中：S回采工作面的平均断面积 3)按人数计算：Qci=4×Ni×K式中：4以人数为计算单位的供风标准Ni回采工作面同时工作的最多人数，取*人K风量备用系数，取1.254)按风速进行验算：根据煤炭工业矿井设计规范规定，回采工作面最低风速为0.25m/s，最高风速为4m/s。Qi0.25×60×断面面积=m³/minQi4×60×断面面积=m³/min3 掘进工作面所需风量1)按沼气涌出量计算：Qji=100×qji×Kji式中：Qji第i个掘进工作面所需风量，m³/minq

18、ji该掘进工作面的瓦斯绝对涌出量，取2.34m³/minKji该掘进工作面的通风系数，主要包括沼气涌出不均衡和备用风量等因素，一般取K=1.52.0，这里取1.6注：两掘进均按顺槽计算。2)按局扇的吸风量计算：Qji=Qvji×Ii式中：Qvji第i个掘进工作面局扇的吸风量，安设局扇的巷道中的风量，除了满足局扇的吸风量之外，还应保证局扇吸入口至掘进工作面回风流之间的风速不小于0.15m/s，以防止局扇吸入循环风和这段距离内风流停滞，瓦斯积聚，选择局扇为：JBT62型（28W），取：Qvji =350 m³/minIi=同时运转的局扇台数3)按人数计算：Qji=4N

19、i式中： Ni掘进工作面同时工作的最多人数，取504)按风速进行验算：Qj4×60×Sj1Qj0.25×60×Sj2式中：Sj掘进巷道断面积分别取*m2，*m2经过比较，最终掘进通风量取Qj=*m³/min用以上四种方法对每个独立通风的掘进工作面进行计算，选择最大值作为每个掘进工作面所需风量，最后选定两个掘进面，每个掘进面需风量*m³/min。Qj=2×*=*m³/min4 硐室所需风量的Qd的计算1)火药库：大型矿井供风标准是100150，m³/min，此处取1502)水泵房：取200，m³/

20、min3)中央变电所：经验数据是6080，m³/min，此处取80，m³/min4)发热量大的机电硐室所需风量（水泵房+压气机房）Qe=49.97Ns×/t式中：Ns硐室中机电设备运转总功率（水泵房为350KW，压气机房为80KW）硐室机电设备的发热系数（水泵房为0.020.04，压气机房为0.20.3）t硐室回风与进风的温差5)其它硐室所须风量：a充电硐室Qde应按其回风流中的氢气浓度小于0.5%计算，但不小于100m³/min，取150m³/minb采区变电所Qdb按经验值取6080，m³/min，这里取80，m³/min综合以上计算，独立回风硐室所需风量的总和为：Qd=*m³/min5 其他巷道所需风量Qq=133×q×Kq式中：q井巷瓦斯绝对涌出量取*，m³/minKq其他井巷通风系数，取1.36 总风量的计算基于以上计算可得到矿井所需总风量为：Q=Qci+Qji+Qdi+Qqi式中：