2011届煤矿开采技术专业毕业设计指导

1、2011届煤矿开采技术专业毕业设计根据煤矿开采技术专业的培养目标，结合实际情况，毕业设计安排采煤工艺设计和采煤系统设计，同学可以根据实习煤矿的情况任选一个。采煤工艺设计指导书一、设计要求：（一）说明书的要求设计说明书由文字说明、图表、附件等组成，要求完整。 （二）采煤工艺图的绘制1、采煤工艺图的内容采煤工艺图包括以下主要图表，并在同一张图纸中绘制。（1）采煤工作面平面图；（2）采煤工作面断面图；（3）采煤工作面循环作业图；（4）采煤工作面劳动组织表；（5）技术经济指标表（如果是炮采工作面，还要绘制炮眼布置图和爆破说明书。）2、采煤工艺图中应标注的主要尺寸工作面全长、上下缺口长度、宽度、上下平巷

2、宽度、采高、柱距、排距、机道宽度、无支护宽度及最大和最小控顶距，炮眼布置各参数。3、采煤工艺图图幅安排（1）采煤工作面剖面图（比例尺1：100）；（2）最大控顶距和最小控顶距剖面图（比例尺1：50）；（3）炮眼布置图（比例尺1：50）；（4）循环作业图；（5）劳动组织表；（6）技术经济指标表。二、说明书编写内容第一章 概 述一、采煤工作面位置及开采范围1位置采煤工作面的位置主要指本工作面所处的水平、翼、采区（盘区或带区）、区段等。2开采范围采煤工作面的开采范围是指开采的上下边界、始采和终采位置、沿走向（或倾斜）方向的推进长度及工作面的长度。二、采煤工作面与相邻煤层及相邻已采采区的关系 1与相邻

3、煤层的关系 开采煤层群的矿井，应写明本采煤工作面所开采的煤层与上下煤层的层号、层间距、各煤层的厚度、开采情况及对本工作面的影响，若上下煤层工作面同采，应写明两工作面的错距。2与相邻已采采区的关系应写明本采煤工作面与相邻已采采区有无隔离煤柱以及煤柱的宽度；采空区内是否有积水和瓦斯，对本工作面采煤有何影响。第二章 地质概况（可以参考实习矿井具体内容）一、煤层赋存情况 二、围岩的性质及其对采煤的影响三、地质构造及水文地质情况四、瓦斯、煤尘和自然发火情况第三章 可采储量及可采期计算出本采煤工作面开采范围内的可采储量及可采期。第四章 巷道布置与生产系统第一节 巷道布置简要说明本工作面所在采区（盘区或带区

4、）的巷道布置方式。详细说明本采煤工作面的运煤巷、回风巷及开切眼的布置、巷道断面规格、支护形式以及支架折损情况。第二节 生产系统 一、运输系统包括煤炭运输系统和材料及设备运输系统。二、排水系统采煤工作面遇有正常淋水或涌水时，作业规程要说明水源及涌水量、排水方式、所选用的排水设备型号、台数及主要技术特征、排水硐室的布置。三、供电系统将本工作面所有用电设备的负荷列表统计，表的格式见下表。设备名称规格型号使用地点数量额定容量（kw）备注四、通风防尘系统通风防尘系统图用文字说明通风设施和通风监测仪表的布置及要求，说明综合防尘的设施、设备及要求，并绘制通风防尘系统图。五、管路系统用文字说明本采煤工作面供液

5、、供压风、洒水、注水、注浆、充填、瓦斯抽放等管路系统。六、照明及通讯系统说明工作面照明设备的型号、数量、及安设地点。说明通讯设备的型号及安设地点，并说明各特定的联络信号和联络办法。第五章 采煤工艺第一节 采煤工艺的选择确定采煤工艺，应首先详细了解煤层赋存条件，并对实习矿井目前要用的采煤工艺进行认真分析，作出简要的评价。对于近距离煤层群采区，可由指导教师指定其中一层煤进行采煤工艺设计。采煤工艺设计应尽可能采用先进技术、先进设备，以提高机械化水平、产量和劳动生产率，保证安全生产，降低吨煤成本。第二节 采煤工艺采煤工作面的工艺过程，包括破煤、装煤、运煤、支护和采空区处理等工序。一、破煤1滚筒采煤机落

6、煤在煤层赋存稳定、地质构造简单、顶板完整、煤层厚度在0.8米以上的长壁工作面可采用滚筒采煤机落煤。在设计中应说明：采煤机类型、采煤机的工作方式、采煤机的进刀方式以及合理的截深等。2刨煤机落煤刨煤机对煤层地质条件（特别是底板岩层性质）的适应性比滚筒采煤机差，因此使用并不广泛。但是刨煤机的刨深小，可充分利用煤壁被压酥的特点，快速穿梭采煤。工作中不需要人工清理浮煤，工人分段定点作业，司机固定位置操作，采出煤块度大，煤尘少，所以仍有不少优点。在设计中应说明：刨煤机的类型、刨深等。3爆破落煤炮采在我国仍广泛采用，特别是在地质条件复杂，不具备使用采煤机的工作面中应用更广。钻眼爆破工作包括打眼、装药、填炮泥

7、、联炮线及放炮等。依据采煤工作面的采高、煤层的软硬、煤层节理裂隙发育程度及围岩的性质，正确地确定钻眼爆破参数。这些参数包括炮眼的排列、炮眼布置方式、炮眼的角度、炮眼深度、装药量、一次起爆炮眼数量以及起爆顺序等。附炮眼布置图、炮眼装药结构示意图、爆破说明书。4爆破材料消耗量列表计算火波破料消耗量，表格形式可参考下表。炮眼名称循环个数角 度眼深(m)眼 距（米）炸 药雷 管封孔炮眼角( °)仰角( °)俯角( °)距顶板距底板间距种类每眼装药量(kg)每循环装药量(kg)种类段数循环用量(发)水炮泥(个)封孔长度(m)顶眼腰眼底眼每循环炮眼数每循环总药量(kg)每循环

8、雷管数(发)每循环水炮泥数(个)二、装煤1炮采工作面的装煤方式1）爆破装煤人工装煤辅以爆破自装。爆破装煤的自装率与爆破参数有关。2）机械装煤2普采及综采工作面的装煤方式使用滚筒式采煤机的工作面，采煤机在割煤的同时，约90%的煤靠挡煤板及螺旋叶片将煤推向输送机，完成装煤工序。其余少量浮煤由安装在输送机上的铲煤板在移输送机时铲入输送机内，或由人工清理。三、运煤1 采煤工作面的运输方式采煤工作面的运煤方式主要根据煤层倾角及破煤方式确定。在缓斜煤层工作面，无论采用何种采煤方式，均采用可弯曲刮板输送机运煤。在倾斜煤层工作面，当采用滚筒式采煤机破煤时，使用可弯曲刮板输送机运煤或活节溜槽溜煤；当采用爆破法破

9、煤时，可采用铁溜槽或搪瓷溜槽溜煤。搪瓷溜槽的磨擦系数较小，在煤层倾角大于19°时即可采用。2 采煤工作面输送机的选择 采煤工作面输送机的选择应根据落煤方式及运煤能力确定。而各种输送机在设计上已规定了它们适应的落煤方式，所以在设计中着重根据运煤能力来考虑，所选输送机的运输能力应大于工作面生产能力。四、工作面支护1炮采、机采工作面支护一般选用单体液压支柱与铰接顶梁组成的金属支架。这部分应说明单体支柱规格（计算出最大、最小高度，确定单体支柱的类型和规格）、工作面支架布置方式（附工作面支架布置图）、工作面上下出口支护、采煤巷道的超前支护。2综采工作面支护说明液压支架的架型及规格。五、采空区处

10、理采空区处理方法有全部跨落法、充填法、煤柱支撑法、缓慢下沉法等。其中全部跨落法应用最广。全部跨落法是通过回柱放顶、移架使工作面控顶距范围以外的顶板岩层有计划地跨落下来，基本上填满采空区，同时维护好控顶距范围内的顶板，使其保持完整稳定。为此设计这部分内容要解决放顶距及控顶距的确定（在设计中，放顶距、控顶距应与支架的布置、截深放在一起考虑。）；是否采用特种支架，采用何种形式的特种支架（可参考实习矿井实际生产情况而确定）；工作面回柱顺序、回柱方法等几个问题。第六章 生产技术管理这一章内容包括确定循环方式、作业形式、工序安排及劳动组织、编制循环作业图、采煤工作面主要技术经济指标表。一、循环方式循环方式

11、系指循环进度和昼夜循环数的总体。循环进度是指采煤工作面每完成一个循环工作面煤壁向前推进的距离。对于炮采工作面，循环进度等于工作面煤壁每次开帮深度与每循环开帮次数的乘积。对于普采工作面，循环进度等于采煤机截深与每次循环割煤刀数的乘积，一般为铰接顶梁长度的12倍。对于综采工作面，循环进度等于采煤机截深（或移架距离）。在一昼夜内采煤工作面完成的循环数目。其分为单循环、和多循环。工作面昼夜循环数目的确定，主要考虑每个循环各工序在时间和空间上的严密配合及其所延续的时间。二、作业形式系指一昼夜内采煤班和准备班的配合形式。目前，我国煤矿的工作制度有三种，一种是“三八”制，另一种是“四六”制，第三种是“四八”

12、交叉制。作业形式的确定与矿井工作制度、机械化程度有关，选择作业形式时，应从集中生产时间出发，在保足够的准备检修时间的前提下，以最短的生产时间完成循环方式中所规定的工作量。在顶板稳定、回柱后即能冒落、支架布置简单，可实行三班采煤，采准平行作业形式。在顶板破碎或有周期压力、冲击地压等情况时，特种支架或铺设假顶工作量大的工作面可考“两采一准”的作业形式。综采工作面工序简化，可采用二班半采煤，半班准备，或三班生产，一班准备的作业方式。三、工序安排首先应对整个采煤工艺过程进行分析，确定主要工序和次要工序及其相互关系，充分利用工作面空间和时间，避免各工序的相互影响，保证主要工序顺利进行。如机采工作面割煤是

13、主要工序，支护、放顶等是次要工序，把次要工序围绕主要工序进行安排。其次应对各工序在时间上分清先后顺序，在空间上应分清位置关系，在不影响安全的前提下应安排其平行作业。 四、劳动组织劳动组织包括人员的配备和劳动组织形式。附劳动组织表。五、循环作业循环作业图表示工作面内各工序在时间与空间上的相互关系。它是以工作面长度（单位是米）为纵坐标，以昼夜24小时为横坐标，再以规定的符号在图内汇出各工序所处的时间和地点。循环图表应根据确定的循环方式、作业形式、工序安排及劳动组织等编制。作图时应准确地反映出各工种在时间上和空间上的关系。图的下面应注明图例（必须用采矿制图标准中的标准图例）。 绘制循环作业图的步骤参

14、见本书相关章节的内容。六、工人出勤表工人出勤表中各工种出勤人数，可根据各工种的工作量及实习矿井收集到的劳动定额计算求得，无定额的工种，按岗位定员。七、采煤工作面技术经济指标用表格形式来表示采煤工作面的工作条件和应获得的技术经济指标，其所包括内容如下表。采煤工作面技术经济指标表形式序 号项 目单 位数 量工作面长度m煤厚m倾角( °)采煤机型号截深m支架形式顶板管理日进刀日产量t出勤人数人回采效率t/工坑木消耗m3/万t炸药消耗Kg/万t材料消耗工作面成本元/t第七章 安全技术措施 本节应主要说明工作面主要设备的安全操作与保养措施；支、回柱或移架安全技术措施；顶板事故的防治措施；瓦斯的

15、防治措施；综合防尘措施；防火措施；防水措施；其它方面的安全技术措施（如初次放顶、收尾放顶、托伪顶开采、过老巷、过断层、褶曲和过陷落柱等的安全技术措施）；安全制度；遇灾害时的紧急处理及避灾路线。采区采煤系统设计指导书一、设计要求：（一）毕业设计图纸要求学生独立完成与毕业设计说明书配套的毕业设计图纸（不包括毕业设计说明书中的插图）2张。2张大图的技术标准和具体要求是：1、采（盘）区或带区巷道布置平面图和剖面图（1）比例为1：2000，小型矿井可用1：1000的比例。（2）要按实际采（盘）区或带区的尺寸由开拓图放大，但经纬网坐标的间距仍为100mm。（3）图中要求有采（盘）区或带区范围内的煤层底板等

16、高线，经纬网坐标，指北方向，采（盘）区或带区边界，地质构造，采（盘）区或带区内主要准备巷道和硐室，正在生产的工作面回采巷道，为接替工作面掘进的巷道，工作面停采线，区段或分带的划分线，与采（盘）区或带区准备巷道相连接的一部分开拓巷道，相应地点配备的采掘及通风设备，采（盘）区或带区生产系统，图题栏，采（盘）区或带区内井巷标号及名称等。（4）必须形成完整的采（盘）区或带区生产系统，不能缺少主要硐室及通风构筑物。（5）采区上、中、下部车场、盘区车场或带区车场不能简化，尺寸要大致接近实际的图上尺寸。（6）采（盘）区或带区的主要设备不仅要按标准图例画出，而且要放置在适当的地点。（7）平面图上要标出剖面图所

17、在的剖面位置。（8）在平面图上要按比例画出采（盘）区的走向长度、上山间距、煤柱尺寸和倾斜投影长度，在剖面图上要按比例画出采（盘）区的倾斜长度、煤层间距、上山到煤层底板垂距等参数，但不需标出。带区的参数要求参照采（盘）区的参数。（9）必须画出接替的工作面正在掘进的巷道。（10）如采（盘）区或带区尺寸过大，大于零号图纸很多时，可用断开线省略一部分，径纬网和煤层底扳等高线也要相应断开。也可缩小比例画出采（盘）区或带区全貌。（11）采（盘）区或带区巷道平面图与剖面图中的巷道标号应统一，并以巷道名称表的形式标明在平面图或剖面图上。2、毕业设计图纸应满足以下要求：（1)正确反映设计的内容和意图；（2)设计

18、符合采矿制图标准的各项要求；（3)图面布置整齐、均匀、清洁、美观；（4)线条清楚，尺寸准确，比例标准；（5)字体工整。鼓励用计算机绘图，但采煤方法图必须用铅笔手工或上墨手工绘制。（二）毕业设计说明书插图说明书中的插图一般可大致按比例绘制，要求其尺寸大体与实际情况相似，不应在同一图上出现实际较长的巷道反而比实际较短的巷道短的现象。说明书中的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。所有插图均应按章编号，并在图的下方注明图的名称。说明书中的插图不得复印和用透明纸图。二、说明书编写内容第一章 采区地质概况第一节 采区概况一、采区的位置采区位置、范围、煤层的赋存情况

19、；采区上、下边界标高，采区走向长度、倾斜长度；煤系产状，煤层厚度；相邻采区情况。二、采区与地表的关系距地表深度，地表的地貌及地物情况，井下开采对地面影响情况。第二节 地质情况一、采区煤层及煤层顶底板特征二、采区地质构造三、煤质、瓦斯、煤尘四、水文地质第二章 采区储量与生产能力第一节 采区储量计算采区内的工业储量及可采储量，确定设计损失量（附储量计算表及计算基础表）第二节 采区生产能力及服务年限一、采区生产能力确定采区设计生产能力，并说明确定的依据。二、服务年限采区生产能力的递增期、递减期、正常生产期，采区的服务年限（要符合有关规定）。三、采区生产能力和服务年限的验算第三章 采区方案设计第一节

20、采煤方法的选择详细研究煤层的赋存情况，根据我国煤炭生产实践及有关的技术政策、设计规范、标准等，确定采煤方法。第二节 采区巷道布置一、采区设计方案的选择和参数确定采区形式、采区上（下）山的数目和位置，区段平巷与联络巷的形式、位置和布置方式。根据采区的地质条件，采区巷道布置应提出几个技术上可行的方案（至少提出两个不同的巷道布置方案），通过详细的技术比较和经济比较，选定一个技术上最先进、经济上最合理的方案。（附各方案草图和技术及经济比较表）采煤工作面推进方向、工作面确定推进方向时所考虑的因素。区段运输平巷与区段回风平巷的合理位置。简述岩巷及煤巷掘进方法和装备，通风系统，运输系统，掘进速度；同时掘进的

21、工作面数量，采煤工作面和掘进工作面个数比。采煤工作面长度，采高及分层厚度，区段数目及区段斜长。计算采区总工程量、投产工程量及采区准备时间。（附采区工程量及投产准备时间表）二、开采顺序采区内煤层间、区段间的开采顺序，同采煤层和工作面数目，上下分层、上下煤层、上下区段，同时开采的采煤工作面的超前距离。掘进顺序。三、采区车场采区上、中、下部车场的形式及确定依据。四、采区硐室采区煤仓、变电所、绞车房、泵房、沉淀池的位置及形式选择。第四章 采区生产系统第一节 采区运输系统 第二节 采区排水系统 第三节 采区供电系统 第四节 采区通风防尘系统第五节 采区管路系统 第六节 采区照明及通讯系统主要参考文献1 国家安全生产监督管理总局，国家煤矿安全监督局.煤矿安