成教毕业设计大纲 编者 侯长享.doc

湖南科技大学成人高等教育采矿专业毕业设计大纲二零一零年九月湖南科技大学成人高等教育采矿专业毕业设计大纲编者 侯长享二零一零年九月毕业设计大纲一、 毕业设计要达到的目的毕业设计是学生对整个大学学习的总结，是对社会、家长、自己的一个交代。通过毕业设计可使学生掌握煤炭工业的方针政策、法规、规范和安全规程等有关的重要规定，培养和锻炼学生理论联系实际的思想和作风，使学生具有动手能力、解决实际问题的能力和在生产实践中特别是在处理安全事故中的应变能力。毕业设计还是对以往所学的知识进行的一次系统总结、归纳和提炼，在设计中把学到的知识结合到现场的实际中去；在设计中学生可锻炼识图、绘图的能力；在结合现场实际的设计中还可培养学生的科研能力。二、 毕业设计的要求毕业设计由两部分组成，即设计与专题。本科生必须做设计，不能做论文。在做好设计的基础上，有条件的学生可以加做专题，加做专题的成绩增加百分之20%，但总成绩不超过100分。设计必须按毕业设计大纲进行，完成大纲要求的工作量。设计必须遵守我国煤炭工业局颁发的、及有关的法规和地方的有关规定等。设计必须保证生产安全和改善工人的劳动条件，多采用新技术、新工艺努力提高劳动生产率，降低材料消耗，节能减排，实现绿色可持续开采。三、 毕业设计的选题毕业设计的题目是根据学员所在单位的矿山地质条件进行的矿井初步设计，条件可适当修改，如煤层层数、厚度、开采范围等；也可做矿井开拓延深；矿井改、扩、建；小矿井整合、扩能等设计。毕业设计应在指导老师的指导下由学员独立来完成，其内容主要是设计说明书和一套设计图纸。四、 关于设计说明书和设计图纸的要求（一）、设计图 设计图的图纸要符号国家煤炭工业局颁布的要求，绘制整洁，图面布置合理，线条达到标准，字体工整，采用统一图签，标注主要尺寸。采矿专业设计图的图纸要做五张，即（1）矿井开拓系统巷道布置平面图及剖面图、（2）采区巷道布置平面图及剖面图、（3）采煤方法工艺图、（4）采区下部车场巷道布置平面图、（5）交岔点平面图，其中前三张图最重要。（二）、设计说明书 1、设计说明书的编写 （1）、设计说明书的内容是把各章节中的计算、分析、比较以及确定的内容等简明地写出来，并尽量用图或表格来阐述问题，对所采用的主要依据要叙述得确切；（2）、排版格式严格按学校规定执行；（3）、文字说明应与绘制的图表相一致。2、设计说明书的规定 （1）、说明书用纸一律用，每页要有编号； （2）、说明书中所有公式，均应将使用的符号及单位加以说明； （3）、说明书中所有的附表均应注明名称，并进行编号；（4）、说明书正文之前应编写章节目录，并一一注明页次；（5）、说明书应按统一格式装订；（6）、说明书中的插图应有编号，标明名称。毕业设计大纲内容第一章 井田概况及地质特征第一节 井田概况一、 交通位置，矿区、矿井所在地理位置，水陆交通情况及至附近大城市和车站的距离。插图：交通位置图。二、地形地势三、河流、湖泊、沼泽的分布及范围。河流的流量、流速、水深、通航情况及最高洪水位等。四、气象及地震情况1、矿区气候及气温变化；2、雨季时间年均及最大降雨量、平均积雪厚度；3、结冰及解冻时间，最大冻结深度，平均积雪厚度；4、全年最大频率风向及最大风速；5、地震情况及地震烈度；6、煤田开发历史、现有生产、在建矿井及小煤窑分布及开发情况；7、矿区经济概况：工业、农业、劳动力、建筑材料情况；8、文物古迹及其他地面建筑情况；9、水源及电源情况 。第二节 地质特征 一、地质构造1、煤田和井田地质构造及其相互关系。2、地质年代、地层层序、沉积厚度及岩石特征。插图：煤系地层综合柱状图。3、煤系地层走向、倾斜、倾角及其变化规律。4、断层和褶皱发育情况及其分布规律、陷落柱、剥蚀带等其他构造情况。主要断层特征表断层名称性质走向倾向倾角落差（米）备注5、火成岩侵入情况及对煤层和开采的影响。二、煤层及煤质1、含煤层数、煤层厚度、层间距、顶底板岩性及其变化规律。煤层硬度和节理发育情况。2、煤层结构、夹石的岩性、厚度及分布规律，结核伴生情况。3、煤层露头及风氧化带。4、煤质情况（应附煤质工业分析表）可采煤层特征表煤组煤层煤层厚度（米）煤层间距（米）煤层结构顶底板岩性稳定性倾角(度)容量(t/m)备注最小最大平均最小最大平均夹石层数夹石总厚顶板底板三、瓦斯赋存状况及其涌出量，煤尘爆炸危险性，煤的自燃性，地温情况。四、水文地质：1、含水层、隔水层分布发育情况及其变化规律；2、含水层的富水性（渗透系数，单位涌水量），补给来源及其与地表水的联系；3、邻近矿井和浅部小窑涌水及积水情况；4、断层导水性；5、矿井水的水质及其对建筑材料和设备的腐蚀性；6、矿井涌水量（正常、最大涌水量）。五、其他有益矿物的勘探程度、赋存情况、储量、品位及变化规律，其工业用途及开采价值。六、地质勘探程度及存在问题。地质构造和煤层对比的可靠性，高级储量的比例及分布位置是否满足设计、生产要求、水文地质、沼气等级、煤质分析等资料的精确程度，地质报告中存在的问题及应补充勘探工作的建议。本章内应有1：5000或1：10000的矿区地质地形图。并给出设计确定的井田边界和并筒位置。第二章 井田境界及储量一、井田境界：确定井田境界的依据，走向长度，倾斜宽度及井田面积，与四邻矿井及小窑的关系。二、储量1、计算储量的煤层最小可采厚度，最高灰分。2、井田内地质储量、工业储量、全井田及第一水平高级储量占工业储量的比例。3、可采储量计算方法，各种煤柱及开采时损失，扣除各种损失后的井田可采储量。三、安全煤柱：各种煤柱的留设和计算方法。 矿井地质储量汇总表 单位：万吨煤层水平ABC工业储量A+B+CD地质储量A+B+C+D备注一二合计一二合计全矿井总计 矿井可采储量汇总表 单位：万吨水平煤层工业储量A+B+C永 久 煤 柱 损 失开采损失可采储量冲积层防水断层工业场地风井小计12合计12合计12合计全矿井总计注：以上两表应按煤层、牌号、级别、水平分别列出。第三章 矿井设计生产能力及服务年限一、矿井工作制度：设计年工作日，日工作班数，每天净提升小时数。二、矿井设计生产能力及服务年限。1、矿井设计的年生产能力和日生产能力。2、确定矿井设计生产能力的依据，分析论证其合理性。3、矿井服务年限，各水平的服务年限，采用的储量备用系数。确定的结果是否符合煤炭工业设计规范的要求，矿井产量是否有增长的可能性。第四章 井田开拓一、井田内地质构造、老窑范围、煤层及水文条件对开采的影响。二、列举各主要开拓方案的技术经济比较，阐述选定方案的理由。三、井口数目和位置的选择。插图：各主要开拓方案平面图、剖面图。四、水平划分及阶段垂高的确定，各水平间连接暗井的布置。五、主要运输大巷及总回风道的布置方式和位置选择。六、矿井各水平、煤层、上下山和采区的开采顺序，第一水平采区划分和配采关系。根据最后确定的开拓系统绘制平面图及剖面图（或水平切面图）。比例尺：平面图1：5000，剖面图1：2000。第五章 矿井基本巷道第一节 井筒确定主、副及风井的断面形状和断面布置。确定井筒的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，并确定井筒的延深方式。插图：井筒断面图1：50或1：100。井 筒 特 征 表井筒名称井 口坐 标井口标高(米)提升方位角度井筒倾角度井筒深度或斜长（米）井筒直径或宽度（米）井筒断面（m）砌壁井筒装备备注经距纬距第一水平第二水平最终水平净掘井净掘进厚度毫米材料主井副井风井第二节 井底车场一、井底车场形式的选择二、空重车线长度的确定。列车运行及调车方式。编制井底车场列车运行图表，计算井底车场通过能力。插图：井底车场线路图（比例：1：1000）三、井底车场硐室1、硐室的名称及位置2、井底煤仓的形式、容量、清理撤煤方式。3、水仓布置及容量计算、水仓的清理方式。4、井下火药库的形式、容量及通风系统。四、井底车场主要巷道和硐室的支护方式及支护材料井底车场及硐室工程量表顺序巷道及硐室名称支护材料巷道长度（米）工程量（m2）备注净掘过合计第三节 主要开拓巷道确定主要开拓巷道（运输大巷、主要石门、采区石门、总的风道）的断面形式和规格，支护方式、巷道断面大小应符合运输和通风的要求。插图：主要开拓巷道断面图1：50第六章 采煤方法和采区巷道布置概述移交生产和达到设计能力时的采区数目、位置和保证矿井产量的工作面数目及生产能力。第一节 煤层地质特征详细说明首采区内可采煤层厚度、倾角、煤层结构、煤的牌号、硬度、容重以及他们的变化情况，说明顶底板岩层构成，物理机械性、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。插图：煤层及顶底板岩层柱状图。第二节 采煤方法和回来工艺一、确定主要可采煤层和其他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。二、确定回采工作面长度、工作面推进方向和推进度，开采厚煤层时，确定分层方式和分层厚度。三、确定回采工作面的落煤、装煤方式，选择采煤机和其他落煤、装煤机械，确定回采工作面运输方式，选择运输机，确定回采工作面支护方式，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、人工假顶材料的选择和假顶的铺设方法，各工艺过程安全注意事项。四、组织回采工作面的循环作业，编制循环作业图表。确定工作面循环数、月进度、年进度，确定工作面回采率，计算回采工作面单产。对上述采煤方法和回采工艺的确定，特别是对于主要可采煤层（或指定煤层的）要加以详细分析和论证。五、确定生产时主要材料消耗指标，绘制主采煤层采煤方法图。包括层面图1：1001：200和有关剖面图（工作面沿走向剖面1：50，沿倾斜剖面1：1001：200）表示清楚落煤，支护方式，采空区处的情况及循环作业图表）。第三节 采区巷道布置及生产系统一、确定采区走向长度，采区内各种煤柱尺寸，区段斜长和数目。二、确定采区上（下）山、区段平巷、区段集中巷和他们之间的联络道形式、位置和布置方式，盘区开采时，确定盘区各种巷道的位置和布置方式。三、确定采区内煤层开采顺序。同时生产的煤层和回采工作面数目。上、下分层，上、下煤层，上、下区段同采时回采工作面的超前距离，并验算其产量是否满足矿井设计生产力的要求。最后确定采区生产能力。四、计算采区回采率，并分析其计算结果对第二章、第三章有关计算结果的影响。五、确定采区通风和通风设施，运输系统（煤、矸、材料设备）供电系统及其它生产系统。绘制采区巷道布置及机械配备图，平剖面图，比例尺：1：2000。（急倾斜煤层平剖面图1：1000）。第四节 采区车场设计确定采区上、中部车场的形式，线路布置和调车方式。设计采区下部车场及装车站线路的一个交叉点。确定采区主要硐室的布置。绘制采区下部车场线路和交叉点设计图比例尺1：2001：500。上、中部车场可绘制插图编入说明书。第五节 建井工期与采掘计划一、 采区巷道断面尺寸和支护形式，插图：采区内各巷道断面图1：50。二、 矿井掘进工作面个数、组数、掘进的机械设备。三、 矿井各类巷道掘进度指标。四、 矿井采掘比例关系，掘进率和矸石率的估计。五、 矿井设计移交生产的标准。六、 井巷工程量和移交生产时三个煤量的计算。（对有煤和瓦斯突出矿井，要有移交生产时的解放煤量指标）。七、 最长连锁工程及建井总工期的预计，对移交生产后遗留工程施工安排的建议，有关加快建井的建议，编制建井日程表。插图：矿井开拓系统示意图与最长连锁工程预计的分析图。井巷工程量汇总表顺序项目名称长度(m)净体积(m3)掘进体积(m3)备注移交生产时达产时移交生产时达产时移交生产时达产时1井筒2井底车场3主要运输平巷和总回风平巷4采区合计其中：煤巷半煤岩巷岩巷第七章 井下运输第一节 概述井下运输系统（从回采工作面直到井底车场）及各环节的运输方式（包括煤、矸石、材料设备及人员），确定运输距离和货载量，绘制井下运输系统示意图。第二节 采区运输设备的选择选择回采工作面、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，如果采区为多煤层联合布置时，可只对一层煤的回采工作面和区段巷选择运煤设备。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直接从运输设备技术特征表中选出即可，不必进行选择设计计算。对采区辅助运输轨道上(下)山的绞车设备，要确定一次提升的矿车数，通过计算选出钢丝绳，绞车型号并计算出电动机功率，对区段平巷和区段集中巷内辅助运输，只简述其运输方式。第三节 大巷运输设备的选择确定大巷运输方式：电机车运输或胶带运输机运输。采用电机车运输时，确定矿车型式和规格，确定电机车型式、规格和供电电压，计算电机车索引车组重量和车组矿车数，按牵引电动机温升条件和列车制动距离进行验算，按达到设计产量和最大运输距离时，分别确定全矿电机车工作台数和在籍台数，确定全矿所需矿车数。采用胶带运输机时，要求见第八章第二节胶带运输机提升部分。第八章 矿井提升第一节 概述简述矿井提升设计的原始数据：矿井设计生产能力，矸石含量，矿井工作制度，开拓方式，井筒特征，水平数目及标高，矿车类型，煤和矸石的容重和松散系数，矿井服务年限，最大班下井人数等。确定主、副井提升方式。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，计算并选择提升钢丝绳，选择并验算提升机，选择电动机，确定主井提升机与井筒的相对位置，对第一水平验算主提升设备的提升能力。采用胶带运输机时，选定胶带的运行速度，确定胶带宽度和规格，求出索引机构各点张力，计算索引机构的安全系数、摩擦力备用系数和电动机功率。插图：速度图、力图和提升系统图。第三节 副井提升按最终水平选择提升容器、钢丝绳、提升机和电动机，编制副井最大班作业时间平衡表。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抽出或压入式的通风方式，以及中央式、对角式或混合式，给出第一开采水平的通风系统示意图(插图)，注明风流方向，每一部分风量和主要通风设施(主扇、风桥和风门等)。第二节 采区及全矿所需风量风量的计算要符合安全规程的要求，并按煤矿安全规程规定验算风速，并将验算结果列表。第三节 扇风机选型分别计算通风容易和通风困难时期的风压、等积孔。插图：通风系统特性曲线图。选择电动机，并列表说明所选电动机的技术特征。通风设施，防止漏风和降低风阻的措施及反风措施。第四节 防止特殊灾害的安全措施说明设计矿井可能发生特殊灾害(如瓦斯和煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、自燃发火、突然涌水或其它)，并说明应采取的主要措施。第十章 矿井排水第一节 概述简述井下涌水情况：矿井正常及最大涌水量，年最大和正常涌水量天数，井下水的容重和PH值。确定矿井排水系统。中央水泵房和水仓在井底车场的布置，简要说明水仓清理方法。第二节 排水设备造型计算初选水泵：水泵所需要最小能力的计算，水泵扬程估算，水泵型式及台数的确定。管路的确定：管路趟数、管径。核验计算：验算排水时间及排水管中流速，核验水泵经济性和稳定性，验算电动机功率。插图：排水系统特性曲线图，排水系统图(管径、长度)。第十一章 动力供应及照明第一节 供电中人求设计一个采区的电力供应。选择采区变电所位置，拟定采区系统，确定采区动力变压器容量和台数，选择