中煤《矿山开采》课程设计大纲.doc

中煤能源采矿班矿山开采课程采区设计大纲（2012年9月3日至14日执行）采矿课程设计是煤矿开采技术专业教学环节的重要一环。它是学生学过井巷工程、煤矿开采方法、矿井通风安全等课程，以及通过生产实习之后进行的。其目的是巩固和扩大所学理论知识并使之系统化，培养学生运用所学理论知识解决实际问题的能力，提高学生计算、绘图、查阅资料的基本技能，为毕业设计奠定基础。采矿课程设计是属于教学性设计，设计题目由指导教师拟定。学生应根据设计题目按照本大纲的要求，在规定的时间内认真、独立地完成计算、绘图、编写说明书等全部工作。设计中要认真贯彻煤炭工业技术政策、煤矿安全规程、煤炭工业矿井设计规范以及国家制定的其它有关煤炭工业的方针政策。设计力争作到分析论证清楚、论据确凿，并积极采用切实可行的先进技术，力争使自己的设计成果达到较高水平。一、设计内容及重点：1、设计内容：（1）煤田地质特征、矿井储量及年产量；（2）井田开拓；（3）采煤方法2、课程设计重点采煤方法是本次课程设计的重点。即采区巷道布置设计和采煤工艺设计。3、设计成果（1）设计采区的巷道布置平面图、刨面图；（2）回采工作面布置图；（3）轨道上山断面设计图；（4）采区下部车场设计图。注：以上斜体字的内容可根据时间情况选做。二、设计要求1.设计内容不能有缺失，必须全部完成，保证设计内容的完整性、系统性。2。设计内容正确，不能出现技术上的错误，尤其不能出现严重的技术上错误。3.设计说明书要写的丰满，不能写得太单薄，让人看不明白。说明书一定要能够起到说明的作用，即别人能按你的设计说明书的要求，把你的设计付诸施工。4.设计既是创造，也是仿造，首先是仿造，然后是创造，在仿造的基础上进行创造。设计只要合理合法合规程合规范，技术上可行，经济合理，就是好设计；只要适合我们给出的设计条件，就是好设计；设计中采用的技术应是国际、国内前沿技术；若技术上先进，经济上便宜，且设计有创新、有创意、有创造，是最好的设计。5.设计中不能出现任何拷贝来的图件，包括插图。设计说明书中也不允许出现与其它同学雷同的说明文字和图件，即所有的说明书文字必须是自己编写的，所有的图件必须是自己设计的。6.若采用手工书写设计说明书和作图，说明书字体要工整，设计图纸要画得漂亮。设计图纸的每根线条要画得黑、光、亮，图纸最好要用2B铅笔或绘图笔画。以一本正规出版社出版的书籍做范本，按照标准编辑、编写封面、扉页、设计说明、目录、正文和参考书目、封底。7.按要求独立完成设计任务，不得抄袭。8.设计插图图幅（大小）自己定，规定的设计图必须画成一张设计说明书用纸的大小。设计尺寸标注准确、清楚。9.设计中可到图书馆等借阅、查阅资料或利用网络查阅有关资料资料。利用一切可以利用的条件，利用一切可以利用的资源，完成好本次设计。10.每周五盘点、梳理、检查一周里的设计任务完成情况，并安排下一周的设计工作任务、进程。11.设计要有亮点，闪光点，要有所创新、创意和创造，不管是设计思路上的，还是设计图纸上的，或是说明书的语言表述上的，能让人看了眼前一亮的内容。阐述设计中亮点的技术上的先进性，经济上的合理性，即亮点的亮处即有效性。设计中的创意、创新或创造必须在设计说明中（前言）重点加以说明。希望最后每位学员拿出一份漂亮的设计来，给自己的大学生活留下一个美好的经历，美好的回忆。祝同学们设计取得优异成绩。三、设计说明书内容及要求第一章 井田地质特征、矿井储量及年产量第一节 井田地质特征煤层埋藏条件：煤层层数、倾角、厚度、层间距。煤的容重、硬度、煤层结构。顶底板岩性、表土厚度及性质、风化带深度。井田内的主要地质构造：断层性质和要素、褶曲分布形态。矿井涌水量：最大涌水量、正常涌水量。矿井相对瓦斯涌出量。煤尘爆炸性、煤的自燃性。表1 煤层及顶底岩性特征序号煤层名称倾角（0）煤层平均厚度（m）层间距（m）容重(t/m2)硬度(f)煤层生产率(t/m2)围岩性质备注顶板底板123第二节 井田范围及储量井田范围：沿走向长度、沿倾斜长度、井田内煤层面积。矿井工业储量：勘探(精查)地质报告提供的“能利用储量”中的A、B、C三级储量。矿井设计储量：矿井工业储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、构筑物需要留设的保护煤柱等永久性煤柱损失后的储量。矿井设计可采储量：矿井设计储量减去工业场地保护煤柱，矿井井下主要巷道及上、下山保护煤柱煤量后乘以采区回采率的储量。表2 矿井可采储量计算煤层名称工业储量(万t)永久煤柱损失(万t)工广主巷煤柱采煤方法损失矿井设计储量(万t)矿井设计可采储量(万t)断层井田境界其它合计合计第三节 矿井年产量及服务年限矿井工作制度：全矿年工作日数，日工作班数，每日净提升时数。矿井年产量及服务年限：根据可采储量和关系式，分析确定矿井的生产能力和设计服务年限。第二章 井田开拓第一节 井田内划分工作面总线长计算，保证年产量的工作面长度和个数。区段斜长计算和区段数目的确定。井田划分为阶段(或盘区)，确定阶段斜长、阶段数目，或盘区上山或下山斜长。确定水平数目、位置和高度，计算水平服务年限。阶段内的布置方式及参数：采区、分段和分带。第二节 开拓方案的选定根据煤层赋存条件、开采技术水平，分析选择进入地下的方式，以及相应的井底车场型式。根据上述所提出的水平数目、阶段内布置，井筒型式等，提出23个技术上可行的开拓方案(说明书附各开拓方案插图，图中标明井筒位置、深度、开拓巷道、通风系统等)，经过详细的技术分析和经济比较，最终选择技术上最优、经济上最省和安全性最好的方案。将参加比较方案的基建工程量、生产经营各项工作量、基建和生产经营费用计算表以及经济比较汇总表附入说明书内。第三节 开采顺序井田沿走向方向的开采顺序：井田两翼开采顺序、采区开采顺序。井田沿倾斜的开采顺序：煤层间、水平间、阶段间、区段间的开采顺序。说明投产采区的数目、位置。并验算矿井生产能力。本节附矿井开拓方式平面、剖面示意图(插图)。第三章 采煤方法第一节 选择确定采煤方法根据煤层赋存条件，矿井年生产能力，并结合我国当前技术水平和装备情况，分析确定指定煤层的采煤方法。第二节 采区巷道布置设计采区位置、主要参数。通过技术分析确定下列主要问题：采区上山道数目、位置，区段平巷的布置方式，采区上、中、下车场型式，采区主要巷道断面、支护方式，硐室位置，采区内的运输、通风、供电、材料运输系统。各生产环节运输设备的选择。采区内各煤层联系方式。采区内区段数目，回采工作面数目，接替顺序，采区生产能力及服务年限。采区采出率、巷道掘进及掘进出煤率的计算。本节附采区巷道及设备布置平面、剖面图(比例11000或12000)。第三节 回采工艺分析确定回采工作面下列参数：回采工作面长度、分层工作面错距、循环进度、日进度、采高和工作面生产能力。确定回采工艺方式，选择工作面技术装备。机采时应确定采煤机生产能力、割煤方式、进刀方式、第一分层采煤工艺等；爆破落煤时，应确定爆破参数，并编制爆破说明书。根据采高、顶板压力和下沉量选择支架型号、规格、计算支架密度，确定支架排距、柱距，最大、最小控顶距。对自移液压支架则应选择架型，说明支架的移置方式。确定装煤、运煤方式和移置运输机方法。选择分层开采时的假顶材料和铺设方法，采空区处理方法、控顶距、放顶距、放顶顺序、回柱放顶设备，回柱前所架设的特种支架。安全技术措施：放顶、初采、防火、防瓦斯，防止煤炭自燃等措施。编制工作面循环图表：确定循环方式和作业形式，编制循环作业图表，劳动组织表。本节附采煤方法图(比例1100或1200)，内容包括工作面布置图、顶板管理说明图、爆破说明图表、循环作业图、劳动组织表、工作面主要技术经济指标表。四、设计题目以下四个设计题目每位学员任选一个题目进行设计。附：采矿课程设计题目一、二、三、四。题目一井田境界：井田走向长度8000m，倾斜长度2600m。煤层埋藏特征：煤层厚度m1=3.9m，m2=2.8m；煤层倾角=170，层间距H=10m；表土层厚30m，风化带深度10m；m1煤层顶板为砂质页岩，底板为砂岩；m2煤层顶板为砂岩，底板为粉砂岩；煤层埋藏稳定，井田无较大构造；地面标高+220m。煤的容重：1=2=1.35t/m3。矿井开采技术条件：矿井正常涌水量Q正=200m3/h；矿井最大涌水量Q大=300m3/h；矿井相对瓦斯涌出量q=7.5m3/dt；煤有自燃性，自然发火期11个月；煤尘有爆炸性。题目二井田境界：井田走向长度6500m，倾斜长2700m；煤层埋藏特征：煤层厚m=6.0m；煤层倾角=19；顶板泥质页岩，底板为砂岩；表土层厚60m,地面标高+100m；煤层埋藏稳定，井田内无大的构造，煤的容重=1.3t/m3。矿井开采技术条件：矿井正常涌水量Q正=200m3/h。矿井最大涌水量Q大=330m3/h。相对瓦斯涌出量q=12.5m3/dt；煤尘无爆炸性，煤层无自然发火倾向。题目三井田境界：走向长7500m，倾斜长度2000m。煤层埋藏特征：煤层厚度m1=2.0m，m2=4.8m；煤层倾角=6；煤层间距H=10m，表土层厚50m。风化带深度10m，地面标高+150m。m1煤层顶板为砂岩，底板为泥质岩，m2煤层顶板为泥质岩，底板为石灰岩。井田内煤层埋藏稳定，无大地质构造。煤层容重：=1.4t/m3。矿井开采技术条件：矿井正常涌水量Q正=300m3/h。矿井最大涌水量Q大=400m3/h；瓦斯相对涌出量q=9m3/dt。煤尘无爆炸性，煤层无自然发火倾向。题目四井田境界：井田走向长度10000m，倾斜长度2600m。煤层埋藏特征：煤层厚度m1=4.7m，其顶板为砂质页岩，底板为石灰岩；m2=3.5m，其顶板为石灰岩，底板为砂岩。煤层倾角=15。层间距H=50m，地面标高为+200m。表土冲积层厚70m。煤的容重：1=2=1.45t/m3。矿井开采技术条件：矿井正常涌水量Q正=400m3/h。矿井最大涌水量Q大=480m3/h；相对瓦斯涌出量q=6m3/dt。煤尘有爆炸性，煤层自然发火期为11.5个月。附：1. 设计条件学员们可以酌情修改；2. 要利用一切