矿井开采设计指导

第一篇 毕业设计指导

第1章 矿(井)田地质概况 3

1.1 矿(井)田位置及交通 3

1.1.1 交通位置 3

1.1.2 地形地貌 3

1.1.3 气象及水文情况 3

1.1.4 矿区概况 4

1.2 矿(井)田地层及地质构造 4

1.2.1 地层 4

1.2.2 构造 4

1.3 矿体赋存特征及开采技术条件 5

1.3.1 煤层及煤质 5

1.3.2 瓦斯赋存状况、煤尘爆炸危险性 6

1.3.3 水文地质 6

第2章 井田开拓 7

2.1 矿(井)田境界 7

2.2 矿(井)田储量 7

2.3 矿井设计生产能力及服务年限 9

2.3.1 矿井工作制度 9

2.3.2 矿井设计生产能力 9

2.3.3 矿井设计服务年限 10

2.3.4 矿井储量、矿井设计生产能力和矿井设计服务年限的关系 10

2.3.5 矿井设计生产能力的确定 10

2.4 开拓方式的确定 11

2.4.1 工业场地及井筒位置的选择 11

2.4.2 井筒形式的确定 12

2.4.3 井筒数目的确定 14

2.4.4 井筒断面设计 14

2.4.5 井筒参数的确定 14

2.4.6 井田内划分及开采顺序 15

2.4.7 开采水平的划分及水平标高的确定 16

2.4.8 阶段运输大巷和回风大巷的布置 17

2.5 井底车场 20

2.5.1 井底车场形式选择及硐室布置 20

2.5.2 井底车场线路设计 21

2.5.3 井底车场通过能力的计算 22

2.5.4 井底车场巷道断面选择和工程量计算 22

2.6 方案比较，确定开拓系统 22

第3章 采(盘)区巷道布置及采煤方法 24

3.1 采区布置设计依据 24

3.1.1 地质资料 24

3.1.2 采区布置要求 24

3.2 采区的划分 24

3.3 采区布置参数 25

3.3.1 采煤工作面长度的确定 25

3.3.2 采区尺寸 26

3.3.3 采区生产能力的确定 27

3.3.4 采区回采率 27

3.4 采(盘)区巷道布置 27

3.5 采煤方法 28

3.6 巷道掘进与掘进机械化 29

3.7 劳动组织 30

3.8 技术经济指标分析 31

第4章 运输及设备 34

4.1 井下运输设计技术原则 34

4.2 大巷煤炭运输 34

4.3 大巷煤炭运输设备选型 35

4.3.1 带式输送机运输 35

4.3.2 架线式电机车运输 36

4.3.3 蓄电池电机车运输 37

4.3.4 柴油机车运输 38

4.3.5 无极绳运输 38

4.4 采区煤炭运输 39

4.4.1 采区上、下山输送机能力的选型原则 39

4.4.2 采区上、下山煤炭运输方式 39

4.5 矿车 40

第5章 通风与安全 41

5.1 矿井通风设计依据 41

5.2 矿井通风设计的主要步骤 42

5.3 矿井通风系统的选择 42

5.4 矿井通风方式的选择 42

5.5 矿井需风量计算 43

5.6 矿井通风容易与困难时期的通风阻力计算 47

5.7 矿井通风设备的选型 48

5.8 矿井通风等积孔计算 48

5.9 矿井通风费用概算 49

第6章 矿井提升、排水、空气压缩设备选型 51

6.1 矿井提升设备选型 51

6.1.1 矿井提升设备的任务和特点 51

6.1.2 矿井提升设备的组成和分类 51

6.1.3 矿井提升设备的选型 51

6.2 矿井排水设备选型 52

6.2.1 矿井排水设备的任务 52

6.2.2 矿井排水设备的组成 52

6.2.3 主排水设备以及主排水管的选型 52

6.2.4 排水设备选型步骤 53

6.3 空气压缩设备选型 53

6.3.1 矿井空气压缩设备的组成 53

6.3.2 空气压缩设备的选型 54

第7章 矿井技术经济 55

第二篇 矿井开采设计实例

第8章 矿（井）田地质概况 61

8.1 矿（井）田位置及交通 61

8.1.1 交通位置 61

8.1.2 地形地貌 61

8.1.3 气象及水文情况 61

8.2 矿（井）田地层及地质构造 61

8.2.1 地层 61

8.2.2 构造 62

8.3 矿体赋存特征及开采技术条件 63

8.3.1 煤层及地质 63

8.3.2 瓦斯赋存状况、煤尘爆炸危险性 65

8.3.3 水文地质概况 66

第9章 井田开拓 67

9.1 矿（井）田境界及储量 67

9.1.1 井田境界 67

9.1.2 矿井资源/储量 67

9.2 矿井设计生产能力与服务年限 70

9.2.1 矿井工作制度 70

9.2.2 矿井设计生产能力 70

9.2.3 矿井设计服务年限 72

9.3 井田开拓 72

9.3.1 工业场地及井筒位置的选择 72

9.3.2 井筒形式的确定 73

9.3.3 井筒数目的确定 75

9.3.4 井筒断面设计 75

9.3.5 井田内划分及开采顺序 7

9.3.6 大巷布置 77

9.4 井底车场及硐室 78

9.4.1 井底车场 78

9.4.2 井底车场主要硐室 78

9.5 方案比较，确定开拓系统 79

第10章 盘区巷道布置方案 82

10.1 盘区划分 82

10.2 盘区布置参数 82

10.2.1 采煤工作面 82

10.2.2 工作面推进长度 83

10.2.3 盘区生产能力的确定 83

10.2.4 首采工作面设备性能 83

10.2.5 首采工作面设备初选 85

10.3 盘区巷道布置 87

10.4 采煤方法 88

10.4.1 采煤方法选择 88

10.4.2 采煤工艺 88

10.5 巷道掘进及掘进机械化 89

10.6 劳动组织 90

10.7 工作面技术经济指标 91

第11章 运输及设备 92

11.1 煤炭运输 92

11.2 煤炭运输系统 92

11.3 煤炭运输设备选型 92

11.4 辅助运输方式 94

11.4.1 运输方式选择 94

11.4.2 辅助运输设备选型及数量 94

第12章 矿井通风与安全 96

12.1 矿井通风自然因素 96

12.2 矿井通风系统选择及矿井瓦斯等级鉴定 96

12.3 矿井需风量计算 97

12.3.1 回采工作面需风量计算 97

12.3.2 掘进工作面需风量计算 98

12.3.3 井下其他硐室及巷道需风量计算 99

12.3.4 矿井总风量计算 100

12.4 矿井负压及等积孔计算 100

12.5 通风设备选型 101

第13章 矿井提升、排水、空气压缩设备选型 103

13.1 提升装备 103

13.2 排水设备 104

13.2.1 井下一号主排水设备 104

13.2.2 井下二号主排水设备 106

13.2.3 强排系统排水设备 108

13.3 压缩空气设备 108

附录 煤矿开采设计涉及的部分安全法律法规 109

附录一 中华人民共和国矿山安全法 109

附录二 中华人民共和国煤炭法 114

参考文献 120 2100433B

本书与《煤矿开采学》或《采矿学》配套使用。全书分为两篇，共13章。第一篇（第1~7章）毕业设计指导，介绍了矿井设计的主要内容，包括井田开拓、采煤方法、运输、通风与安全、矿井技术经济等；第二篇（第8~13章）矿井开采设计实例，主要以某矿的实际情况进行矿井设计。附录中给出了煤矿开采设计涉及的部分安全法律法规，如《中华人民共和国矿山安全法》、《中华人民共和国煤炭法》。

本书可作为煤炭高等院校采矿工程及相关专业的教材，也可供煤炭工业科研、设计、管理以及工程技术人员参考。

本书是根据煤炭高等学校采矿工程专业的“矿井开采设计”教学大纲，并结合作者多年教学积累编写而成。教材系统介绍了从矿区总体设计到矿井设计、施工和建设程序、矿井设计方法、矿井运输线路及硐室设计、采区巷道布置、采区车场，硐室设计和井底车场及硐室设计、采煤方法及采煤设备选型等内容。教材通过实例介绍了矿井设计方法和计算机模拟技术及其在矿业工程中的应用情况。

内容提要

本书以设计原理和设计方法为主线，系统地介绍了从矿区总体设计到矿井设计的内容、程序和

方法，并且介绍了矿井可行性研究内容和国内外的设计经验和有代表性的矿井设计方法，通过实例

介绍了电子计算机在矿井开采设计中的应用，内容编选方面兼顾了我国各地区和不同井型的设计

要求。

本书主要作为煤炭高等院校采矿工程专业的教材，也可供从事矿井设计的科研、设计和现场有

关工程技术人员参考。

本书经煤炭工业部采矿工程教材编审委员会副主任王家廉教授主持的审稿会议审查通过。

本书以设计原理和设计方法为主线，系统地介绍了从矿区总体设计到矿井设计的内容、程序和方法，并且介绍了矿井可行性研究内容和国内外的设计经验和有代表性的矿井设计方法，通过实例介绍了电子计算机在矿井开采设计中的应用，内容编选方面兼顾了我国各地区和不同井型的设计要求。

本书主要作为煤炭高等院校采矿工程专业的教材，也可供从事矿井设计的科研、设计和现场有关工程技术人员参考。本书经煤炭工业部采矿工程教材编审委员会副主任王家廉教授主持的审稿会议审查通过。