采矿技术专业毕业设计大纲
一、毕业设计的目的和任务
毕业设计是本专业的最后一个教学环节。通过毕业设计使学生对所学的理论知识进行一次全面系统的总结,并结合实际加以运用。以巩固和扩大所学的理论知识,巩固和发展学生的运算和绘图的工程技能,培养和提高学生独立分析和解决问题的能力,丰富学生的生产实际知识,在毕业设计中通过对某一理论或生产实际问题的深入分析,培养和提高学生独立解决工程实际问题的能力。
二、学生必须完成教学计划所规定的全部课程,完成所有的课程设计,教学、实习后,方能做毕业设计。
毕业设计分一般部分和专题部分。
一般部分按一定的地质条件进行一个矿井的初步设计,同时必须按设计大纲的要求进行,完成大纲规定的设计内容。
设计中必须贯彻党和政府的指示,遵守煤炭工业部颁发的《煤炭安全规程》,以及其他有关的政策、法规。
设计中必须注意生产安全和改善矿工的劳动条件,尽量采用新技术,尽可能提高劳动生产率,降低原材料消耗,以获得较好的技术经济指标。
毕业设计专题部分是针对某一具体问题进行较深入的设计和研究。 三、毕业设计的选题和进行方式。
毕业设计一般部分的题目,原则上以毕业实习矿井的自然地质条件为依据,必要时也可对个别条件作某些修改。但必须取得指导教师的同意。专题部分,可以是一般部分中的某个具体问题或者是生产中需要解决的实际问题可在指导教师的指导下确定。
毕业设计题目确定后,一般不得轻易改变。必须修改时,须取得指导教师的同意;如果特殊情况,还须经教研室讨论,系主管副主任批准。
毕业设计应由学生独立进行,当实习矿井条件十分复杂时,可以对原则问题相互讨论,如开拓、开采方案之类的原则问题。但说明书和设计图每个学生必须按大纲要求独立完成一份。
四、关于设计图和说明书的规定。 (一)设计图
设计图应满足以下要求:
1、明确反映设计的内容;
2、图面布置整齐、均匀、清洁、美观; 3、线条清楚,尺寸准确;
4、所有文字及数字都要按仿宋体书写。
设计图,设计者应先用硬铅笔画好全套设计图纸,经指导教师审阅、同意签字后,对不符合质量要求的图纸,必须进行修改或重新绘制。
对说明书中的插页图一般可按视比例绘制,要求其尺寸大体与实际情况相似,不应在同一图上出现不同比例,实际较长的巷道可用断开线表示。
插图可直接绘在说明书的纸上,亦可单独绘制附在说明书中,说明书应留出插图的位置。并编入说明书的页码中。 (二)设计说明书的编写。
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毕业设计的任务是把所各章节中的计算、分析、 比较以及最后确定的内容系统地加以说明。说明书的编写直接影响设计质量,必须认真工整。对说明书的编写提出以下要求:
1、叙述要简明扼要, 对所采用的决定和主要依据要叙述明确、清楚,说明书正文以不超120页为宜。
表1
章 节 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 专题
2、文理通顺,字体工整清楚。
3、文字说明应与所绘制的图表密切配合。
对不符合上述要求的说明书, 指导教师应使其重新编写或誉清。 对设计说明书作如下规定:
⑴说明书用纸一律用16开,每页编写页次, 页次编号一律在右上角,各行空间按标准格纸书写。
⑵说明书必须由设计人编写,每章应重新开页码, 下一章不得接在上一章后面。各章节标题均应用比较大的字体正楷书写,书写一律由右向左横写。
⑶说明书所有公式,均应将所用符号及单位加以说明,计算时将数字代入后,可直接写出答案,不必将计算过程详细列出。
⑷说明书中所有附表,均应注明名称,并进行编号。 ⑸说明书正文之前应编写章节目录,并一一注明页次。
⑹说明书的章节,一般应按大纲规定编写, 如果次序及内容需要变动时,应经指导教师同意。
⑺说明书应按统一的格式:左边为装订位置。
内 容 矿区概述及井田地质特征 井田境界及位置 矿井生产能力和服务年限 井田开拓 矿井基本巷道及采掘计划 采煤方法及采区巷道布置 井下运输 矿井提升 矿井通风与安全措施 基本技术经济指标 时间 要 求 说明书 井田开拓平 面图、剖面图 方案比较 巷道断面图 、采掘图表 采区巷道布置 图、剖面图 矿井通风网络图(容易、困难时期) 说明书、2-3 张1号图 - 2 -
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⑻有条件者可以用计算机打印。 五、设计日程的原则安排:
大体如表1所列。
一般部分内容
第一章 矿区概述及井田地质特征
第一节 矿井概述
矿区的地理位置,地形特点,交通位置图(附图);矿区其它工业和农业生产情况;可供矿井建设和生产用的原料和建筑材料的供应情况;矿区的电力供应情况。
矿区的气候条件:年平均温度,最高和最低温度,结冰期长短和冻土深度,年平均降雨量,主导风向和最大风速。
矿区的水文情况:河流、湖泊、水渠的分布,平均流量和重大流量。历年最高洪水位,工业及居民用水的水源、水质及供应情况。
第二节 井田地质特征
井田的地形,井田勘探程度,井田煤系地层概述,地质综合柱状图;井田的地质构造,最主要的地质变动,如断层、褶曲和错动等及其分布情况,有无岩浆侵入活动和岩熔塌陷现象;井田的水文地质特征,包括井田内重要含水层与隔水层的分布、地下水类型及水质类型,各含水层的补给来源及水力联系、断层的导水性及各含水层的水力联系;隔水层的岩性、厚度及其隔水性能;预计矿井正常及最大涌水量。
第三节 煤层特征
煤层埋藏条件:走向、倾向和倾角及其变化。
煤层群的层数,各煤层的最大、最小和平均厚度,各煤层间的最大最小和平均间距。 煤层的围岩性质:各煤层的顶、底板岩石组成、厚度、硬度、容重、松散系数及其它与开采有关的特性。
煤的特征:煤的工业分析及元素分析, 各煤层的牌号及其用途,煤的硬度、容重、煤层中含有夹石情况,煤的瓦斯含量、自然发火危险性,煤尘爆炸危险性。
应有插入说明书中的必要插图和表。
第二章 井田境界及位置 第一节 井田境界
说明井田四周境界及其确定的依据,下部边境有无扩大的可能性。井田的走向长度、倾斜长度(包括最大、最小平均值)。井田的水平宽度及井田的水平面积。
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新疆工业高等专科学校采矿工程专业毕业设计大纲 第二节 储量计算
确定井田边界煤柱及矿井工业场地、井筒、地面建筑物、河流等安全煤柱的位置、尺寸;确定煤炭的开采损失;按不同标高(或开采水平)计算井田可采储量(分煤层按不同标高或水平将工业储量和可采储量计算结果汇编成表)。
第三章 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限
第一节 矿井工作制度
确定矿井工作日数,每日出煤班数,每班工作小时数 确定矿井每昼夜净提升小时数
第二节 矿井设计生产能力及服务年限
确定矿井每年的生产能力并说明其确定的依据 核算矿井服务年限是否符合“煤炭工业设计规范\"
第四章 井田开拓
第一节 井筒形式、数目及位置的确定
确定井筒形式、数目及位置。根据煤层赋存条件、地形、冲击层厚度、井型、设备供应、施工条件等因素,通过技术和经济的全面比较分析来确定。 1.井筒形式的确定
按先平峒、后斜井再立井的顺序考虑。确定2~3个方案,进行技术经济比较。 2.井筒数目的确定
采用斜井或立井开拓时,一般只开一对提升井筒(主、副井)。在技术经济上合理时,也可开两个以上的提升井筒。
风井数目应根据生产安全需要,通风系统的要求和一井多用的原则,合理确定。 3.井筒位置的确定
根据地面、地下及技术经济合理的要求确定。一般布置在井田的储量中心,使其运输经营费最省。
第二节 开采水平的划分与布置
一、合理确定水平高度阶段斜长
根据煤层倾角不同,井田一般划分为阶段或盘区来开采,请参阅教科书。
开采水平高度应根据煤层赋存条件、生产技术和水平接替等因素综合考虑确定。 二、开采水平的布置,主要是解决运输大巷的布置及其井筒和煤层的联系问题。
运输大巷的布置及其同井筒和煤层的联系时,一般应遵循下列原则:
1、开采煤层群时,根据煤层数目及间距,可以采用分层运输大巷主要石门的布置方式,集中运输大巷采区的布置方式,或分组运输大巷主要石门的布置方式,实际经验,煤层间距小于50m可用集中运输大巷的布置方式, 分组间距一般大于70m,用分组集中大巷布置方式。
2、有些煤层间距虽然较大,但地质构造复杂、也不宜单独布置运输大巷。 3.主要运输巷一般布置在煤组底板岩层中,特殊情况也可布置在煤层中。 4.岩石运输大巷应布置在坚硬、稳固、厚度较大原岩层中。 三、采区划分及其布置:
采区划分遵循下列原则:
1.采区宜双面布置,特殊情况单面布置。 2.开采煤层群时宜集中或分组布置采区。
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第三节 煤层群的分组
一、煤层群分组的原则。 二、煤层开采程序。
第四节 矿井开拓系统的确定
用方案比较法确定合理的开拓系统
最后绘制所确定方案的开拓系统平面或层面图及剖面图(或水平切面图)
比例尺:平面图 1:1000,剖面图 1:2000-1:5000。
第五章 矿井基本巷道及建井计划
第一节 井筒
主、副井及风井的断面形状和断面布置,确定井筒净断面和掘进断面尺寸,井壁材料及厚度,根据规定验算风速。
第二节 井底车场
确定井底车场的型式和布置形式。 说明井底车场调车方式。
验算主、副井空、重车线长度,说明井底车场及各峒室的布置。附图:井底车场布置图。
第三节 主要开拓巷道
确定主要开拓巷道(运输大巷、主要石门、采石门、总回风道)的断面形式和规格、支护方式。
本章各节要绘制适当的插页图编入说明书,如井筒断面图、井底车场平面布置图,主要开拓巷断面图,矿井开拓系统示意图。
第六章 采煤方法和采区巷道布置
第一节 煤层的地质特征
详细说明采区内可采煤层的厚度、倾角、煤层结构、煤的牌号硬度、容重以及它们的变化情况。说明顶底板岩层组成、物理力学性质、煤的瓦斯和水文情况、煤尘的爆炸和自燃危险性、煤层的主要地质构造,与邻近煤层的开采关系,其他与开采有关的特征。
第二节 采煤方法
一、回采工艺
确定主要可采煤层和其它可采煤层的采煤方法和采煤机械化程度,并说明确定的依据。 确定工作面长度、工作面推进方向和进度,开采厚煤层,分层开采时,确定分层和分层厚度。放顶煤开采时,确定放煤高度、采放比、放顶方式。
确定回采工作面的落煤、装煤方式、选择采煤机或其它落煤、装煤机械确定回采工作面运输机,确定工作面支护方式,选择支架型式和规格,确定布置方式,确定工作面上、下出口的支护方式,确定工作面采空区处理方法控顶距离,特种支架的类型,规格和布置方式,回柱方法和设备,人工护顶材料的选择。
各工艺过程安全注意事项:
组织回采工作的循环作业,并编制循环作业图表。
对指定煤层采煤方法和回采工艺的确定,要加以详细分析和论证。
绘制1:50采煤方法图,层面图和有关剖面及循环图表。
二、采区巷道布置及生产系统
确定采区走向长度,采区的各种煤柱尺寸,区段斜长和数目。
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确定采区上(下)山、区段平巷、区段集中平巷及它们的联系方式、位置和布置。确定采区煤层的开采顺序,同时生产的煤层和回采工作面数目,上、下煤层,上、下区段同采时工作面的超前距离,工作面接替。
确定采区通风系统和通风设施及构筑物、运输系统、 排水系统、供电系统。
第七章 井下运输 第一节 概述
简述井下运输设计的原始条件和数据;矿井设计能力、矿井工作制度、煤层倾角、煤矸石的容量、矿井瓦斯等级、煤尘爆炸性、井下运输系统及各环节的运输方式。
第二节 采区运输设备的选择
选择回采工作、区段平巷、区段集中巷和采区上(下)山各环节运煤设备的类型、规格和所需台数,采区运输设备一般只需根据运量、运距、倾角和货载性质等条件确定,不必进行选型计算。
对辅助运输,只确定一次提升的矿车数。
第三节 大巷运输设备的选择
确定大巷运输方式:电机车或胶带运输机。 采用电机车时,确定矿车型式、规格。
计算车组矿车数。计算矿井达产和最大运输距离时,全矿电机车工作台数和矿车数。
第八章 矿井提升 第一节 概述
简述矿井提升设计的原始条件在籍台数及数据:矿井设计能力、矸石含量、矿井工作制度、开拓方式、井筒特征、水平数目扩标商、矿车和矸石的松散系统、矿车瓦斯等级、煤尘爆炸危险性、矿井服务年限、最多下井人数等。
第二节 主井提升
采用绞车提升时,选择提升容器型式和规格,计算选择提升钢丝绳。
第三节 副井提升
按最终水平选择提升容器、钢丝绳、提升机。
第九章 矿井通风及安全 第一节 矿井通风系统的选择
经过分析比较确定及主要通风机的通风方式及通风机的工作方法绘制通风容易时期、困难时期的通风系统立体示意图,注明风流方向,每一部分风量、长度和主要通风设施(主要通风机、局部通风机、风门、风桥等)。
第二节 采区及全矿所需风量
分别按井下同时工作的最多人数及矿井沼气和二氧化碳涌出量计 算风量确定采区及全矿的风量分配并确定矿井所需总风量。按煤矿<<安全规程>>规定验算风速,并将验算结果列表。
第三节 全矿通风阻力的计算
根据井型分别计算通风容易和通风困难两个时期的通风阻力,并将计算结果列表。 计算矿井总风阻及总等积孔。
第四节 通风机选型
分别计算通风容易和通风困难两个时期的主要通风机风压,根据主要通风机特性曲线,选择主要通风机。将选出的主要通风机技术特征列表并给出所选通风机的特征曲线,确定其工况点。
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选择电动机,并列表说明所选电动机的技术特征。
第五节 防止特殊灾害的安全措施
说明设计矿井可能发生的特殊灾害(如瓦斯和煤尘爆炸、煤及瓦斯突出、自然发火,突然涌水或其他)。并说明应采取的主要措施、避灾路线等。
附:毕业设计参考资料
<<煤矿安全规程>> 2001
<<煤炭工业设计规范>>
<<采矿设计手册>> (上、下册)
<<矿山机电设备手册>>
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