采矿学课程设计指导书.doc

采准方案设计采矿学课程设计指导书采矿工程教研室2009年6月5采矿学课程设计1 指导思想课程设计是采矿专业学生一项实践性的教学环节，是在“煤矿开采学”、“井巷工程”、“矿山地质”、“工业技术经济学”等课程的理论教学基础上，通过采准方案设计将所学的理论知识，尤其是将矿井设计原理、设计程序和设计方法等知识点融会贯通于实践的综合性的学习过程，为学生进行本科毕业设计以及毕业后从事矿井设计、矿井建设和生产工作打下一定的基础。2 目的通过采准方案设计要达到下列目的：（1）系统地运用所学的理论知识。（2）掌握矿井采准方案设计的步骤和方法。（3）熟练掌握方案比较法在采准设计中的应用（重点）。（4）提高和培养学生分析问题、解决问题的能力。（5）提高和培养学生文字编写、计算和应用CAD绘图的能力。3 设计任务（1）编写采准方案设计说明书一份（4050页左右，每页不少于400字）。（2）设计图纸部分：采准平面布置图、剖面图（平面图1：2000剖面图1：1000）回采工作面布置图。4 设计题目及要求1）设计题目XX矿井采准设计。2）设计内容章节目录参见附录一：“采矿学课程设计内容章节目录”。3）设计原始条件（1）地质条件可采煤层n层，矿井东西长为A m，南北宽约为B m，面积为C m2。井田内的可采煤层为5煤、7煤、9煤、12煤，层间距分别为X m、Y m、Z m，其中主采为7煤，该煤层赋存稳定，平均厚度3.35.0 m。倾角平均为325o，为缓斜厚煤层。井田内工业储量24.510950109 t。井田深部以各煤层的-1000 m-1500 m底板等高线为界；浅部以各煤层冲击层放水煤柱线为界。（2）开采技术条件矿井平均涌水量为120230m3/h，相对瓦斯涌出量0.125 m3/t，属于低瓦斯矿井，煤层没有（或有）爆炸危险性，没有（或有）自然发火现象。示例：参见附件二祈东矿地质资料及平面图4）分组情况本次设计共129人，每6人为一小组，一组共用一个设计原始条件，从上述地质条件中选取具体的矿井原始条件如表1所示。表1 各组设计的原始条件 原始条件组号煤层个数层间距（m）煤层倾角（o）埋深（m）井田内工业储量(亿吨)矿井平均涌水量（m3/h）相对瓦斯涌出量（m3/t）发火现象117.018018.01000.10没有22204.515024.51200.12有3370、1216.020030.01250.15有4120.020020.01600.50没有52123.030025.01401.20有6313、1516.033035.01451.90没有7116.027018.01460.38有821020.029026.01203.00有9315、126.030037.01254.00有10115.019020.01305.00没有112154.520032.01404.50没有12310、1220.028035.01453.20有13117.040019.01460.80有1428014.536024.52000.70有15310、1216.035032.01800.90有1618.020022.02301.20有1725022.024028.01901.30没有18315、206.028048.01000.30有备注： 各组的原始条件可根据自己具体情况进行微调，但不能与其他组雷同。3）设计要求（1）编写课程设计说明书矿井采准方案设计说明书一份，50页左右，每页不少于400字。（2）设计图纸部分采准平面布置图、剖面图（平面图1：2000剖面图1：1000）。矿井采准设计的步骤和内容参照采矿设计指导相关章节，这里着重介绍采准设计中涉及到的优化设计方法及其应用范围。5 方案优化方法方案比较法围绕矿井采准设计任务，详细介绍方案比较法及其在矿井设计中应用的主要范围。方案比较法可以解决各类设计问题，大的如采准方案的选择，小的如设备类型的选择等，应用较多是解决矿井采准方案优化设计问题。方案比较法是工程设计中最基本和最常用的设计力法，既能解决整体的又能解决局部的设计问题，常被称为万能的设计方法。近代出现的“最优化设计”方法（实际上方案比较法也是优化方法之一）也是在此基础上发展起来的。1）方案比较法的实质在进行工程设计时，根据已知条件列出在技术上可行的若干个方案，然后进行具体的技术分析和经济比较，优选出相对优越的一种方案。这种设计方法就称为方案比较法。2）方案比较法的步骤（1）首先要明确设计的内容、性质、要求（这些要求在设计任务书中有具体文字说明)，以及设计要达到的指标(主要参数和额定指标)等。（2) 然后熟悉和掌握设计任务或设计中所要解决的总体或局部课题的内部及外部条件。对矿井设计来说，主要是：井田的地质地形条件，交通情况与邻井的关系，与其他企业关系等。（3）根报内部及外部条件，依据设计任务的内容和目标，提出可行的方案。（4）对提出的可行方案进行技术和经济分析，从中选取(35)个较优方案。（5）对选出的较优人案进行详细的技术和经济计算与比较，明确各方案在技术上和经济的差异，全面衡量各方案的利弊，然后从各方案中选出最优的方案，做为设计的最终方案。（6）最后按设计任务的按求，对方案做出详细描述的文字说明(包括各项参数)，并绘出方案的图纸。3）经济比较内容（1）经济比较的内容包括建井工程量，生产经营工程量。（2）基建费、生产经营费。（3）井筒、车场、大巷及上山的辅助运输费用可按主运输用的20%进行估算。（4）采区上、中、下车场的维护费可按上山维护费的20%估算。4）应注意的问题（1）拟定先进合理的技术方案是进行方案比较的基础，因此首先应深入细致地研究方案，参加经济比较的方案在技术上是优越的、完整的、切实可行的。要仔细分析各方案的不同之处，详细编列比较项目，反复核对，避免遗漏。（2）进行经济比较时，应抓住重点，比较主要项目的费用，对影响不大、差别很小的项目，可不比较。至于哪些项目是主要的，哪些是影响不大的项目，应根据具体情况确定。一般情况下主要项目包括井巷工程费，地面建筑费，煤的提升运输费。对于低瓦斯矿井的通风费，涌水量很小的矿井排水费，可作为影响不大的费用，不进行计算。但是如比较的方案专门是研究通风或排水问题时，那就必须进行计算加以比较。关于某一项目是否相同的问题，也应具体分析。例如两方案都采用相同的井底车场和地面设施，当两方案的井型相同时，可看作是相同项目，不参加比较，但是如果两方案井型不同，则分摊于吨煤生产能力的投资不同，就不能看作相同项目，而应进行全面计算，参与比较。经济比较所用到的单价要选取同一地区、最新颁布的单价，切记不能选用两个以上地区的不同单价，进行无可比性的计算比较。（3）正确选用各项原始计算数据，数据来源要一致。如，采用的运输单价应与所采用的运输设备相适应，采用的巷道维护费用单价应与该方案巷道的维护条件相适应等等。（4）把基本建设费用和生产经营费用分别列出，把基本建设费用的初期投资和后期投资分别列出。（5）不仅要看各方案总费用绝对值的大小，而且要看设备占用量，特别是稀缺材料和大型设备。还应比较各方案占用土地的多少，煤炭损失多少和资源回收率的高低，以及各方案的建设期限长短。（6）从经济上评定各方案的优劣时，应分别对基建投资、初期投资、生产经费用（有时只考虑前期费用）进行对比，综合考虑其影响。（7）评定各方案优劣时，要全面考虑各种因素的影响，如果各方案经