采矿工程专业实验报告

1、华北科技学院采矿工程专业综合性实验训练报告姓名学号班级教研室主任（签字） 实验中心主任（签字）年月日年月日说明本报告是专门为采矿工程专业综合性实验训练编制的， 作为相关 课程的实验报告 ,同时作为生产实习、毕业实习报告的补充内容，是 我校采矿工程特色专业建设的一项重要工作。 所安排的实验主要以采 矿工程专业基础课及专业课相关的实验为主， 旨在让同学们充分利用 实验室现有仪器和设备，在相关课程的学习过程中 ,按照课程教学大 纲和实验大纲的要求认真地做实验， 完成实验报告。 在生产实习和毕 业实习过程中专门抽出一段时间进行校内实习，逐步提高实验效果， 为将来就业打下良好的基础 .实验采用教师集体指

2、导， 学生分组做实验的办法， 同学们可以充 分发挥自己的想象力， 最大限度地开发实验室潜力， 尽可能多做实验 , 同一个实验可以反复改变实验方法和手段， 但必须注意安全， 必须有 教师在场监督。同学们如果有兴趣 ,可以另外开发，实验报告可以添 加附页.实验报告相关数据必须充分尊重事实，不得编写数据。 教师根据学生在实验过程中的表现和实验报告的撰写质量给出成绩,作为相关课程成绩和实习成绩的一部分目录现代化矿井主要系统模拟 1.矿井开拓方式模拟 3.采区巷道布置模拟 5.相似材料模拟 7.支护设备使用 1.1.岩石单轴抗压强度测定 1.3.岩石的抗剪强度测定 1.5.锚杆支护质量综合检测 1.7.

3、岩石巷道炮掘参数确定 1.9.凿岩机的使用 2.0.工作面矿压观测仪器使用 2.1巷道矿压观测仪器使用 2.5.工作面层面图绘制 2.8.实验名称现代化矿井主要系统模拟同组学生姓名实验类型：综合性;实验要求：必做；实验学时数:学时；实验时间 _月日节一、实验目的二、实验装置及主要仪器设备现代化矿井主要系统模拟实验台一套（声、光、电控制）、炮采工作面及设备布置模型、放顶煤液压支架模型、普采工作面及设备布置模型，综采工作面设备布置模型。三、实验主要内容1. 地面工业广场矿井地面工业广场是用来布置各种地面生产系统和建筑物、结构物的。确定建筑物、结构物的位置时，应首先确定几个布置建筑物、结构物的中心，

4、使各建筑物、结构物围绕这几个中心来安排。而中心是根据矿井地面生产系统中起决定作用的主要厂房、车库及运输干线来考虑的。一般都是以主井、副井及铁路装车站作为布置中心，然后考虑一些建筑物，如变电所、锅炉房、通风机房、压风机房、机修厂、材料库、坑木场、办公室、浴室、矿灯房等2运输提升系统矿井的运输提升系统包括主要运输提升系统和辅助运输提升系统。这两个系统的作用是利用各种运输和提升设备， 将煤炭和矸石从采煤工作面运出并提到地面； 同时，从地面将各 种材料、设备、人员等运送到井下各工作地点。3. 通风系统通风系统是利用各种通风设备和通风设施，不断地把地面的新鲜空气按着一定的路线、一定的风速、风量运送到井下

5、各用风地点；同时把井下的乏风排至地面，并将井下各种有害气体稀释到煤矿安全规程所允许的浓度以下，以保证井下工作人员身心健康和设备的正 常运转。通风还可以调节井下的温度等，改善并下工作环境。4供电系统供电系统是利用各种设备和电缆，将地面变电所的高压电，按矿井用电设施的要求进行降压或变流后送到用电地点、以保证用电设备的正常运转要求供电系统必须完善，且为双路供电5排水系统排水系统的作用是利用排水设备，将井下涌水排至地面，以维持矿井正常生产。要求排水系统必须有足够的排水能力和较高的运行可靠性。6压风系统压风系统的作用是利用空气压缩机对空气加压，然后用风管供给井下各种风动工具，为其提供动力。要求矿井必须按

6、设计配备足够的压风设备，建立压风系统。7.排矸与运料系统矿井在建设和生产期间， 由于掘进和回采，随时都要补充大量的材料， 更换和维修各种 机电设备，并排出大量矸石。材料、设备、矸石的运输通过副井进行。四、主要实验结果1你认为现代化矿井的标志是什么？2. 机采、机掘面主要有哪些设备？主要工艺过程如何？3现代化矿井有哪些主要系统 ？4画出该现代化矿井模拟实验台中运煤、通风系统平面示意图（将图纸附背面）。五、心得体会及对本次实验的建议与设想（可另加附页）实验名称矿井开拓方式模拟同组学生姓名实验类型：演示性；实验要求：必做 _;实验学时数：_学时；实验时间月 日 节一、实验目的二、实验装置及主要仪器设

7、备平硐、斜井、立井开拓方式模拟实验台各一套（声、光、电控制）。三、实验主要内容1 平硐开拓方式模拟利用平硐开拓方式模拟实验台，认清何为平硐开拓方式，分析其适用条件，利用实验台的声、光、电等控制效果，演示其开拓系统、通风系统及运输提升系统。2 斜井开拓方式模拟利用斜井开拓方式模拟实验台，认清何为斜井开拓方式，分析其适用条件，利用实验台 的声、光、电等控制效果，演示其开拓系统、通风系统及运输提升系统。3 立井开拓方式模拟利用立井开拓方式模拟实验台，认清何为立井开拓方式，分析其适用条件，利用实验台的声、光、电等控制效果，演示其开拓系统、通风系统及运输提升系统。四、主要实验结果1 何为矿井开拓方式？如

8、何分类 ？各类的一般应用条件？2 矿井开拓巷道包括哪些?3 矿井提升方式、大巷运输方式有哪些?4. 分别画出平硐、斜井、立井开拓方式模拟实验台的主要开拓巷道平面布置示意图（将图纸附于背面）。五、心得体会及对本次实验的建议与设想（可另加附页）实验名称采区巷道布置模拟同组学生姓名实验类型:演示性;实验要求:必做；实验学时数: _学时；实验时间月 日 节一、实验目的二、实验装置及主要仪器设备现代化矿井主要系统模拟实验台一套（声、光、电控制）、炮采工作面及设备布置模拟实验台、普采工作面及设备布置模拟实验台、综采工作面设备布置模拟实验台。三、实验主要内容1. 走向长壁采区巷道布置方式2 倾斜长壁采区巷道

9、布置方式3. 单一煤层和联合布置采区巷道布置方式4. 各种采区巷道布置方式的工作面布置特点和各种开采方法的主要生产系统四、主要实验结果1. 走向长壁和倾斜长壁采区巷道布置各有何特点？2. 采区巷道联合布置有何优越性？3 倾斜长壁开采方法可有几种工作面推进顺序？各适合什么条件？4.画出走向长壁和倾斜长壁采区巷道布置模拟实验台的平面示意图（将图纸附于背面）五、心得体会及对本次实验的建议与设想（可另加附页）实验名称相似材料模拟同组学生姓名实验类型：设计性；实验要求：必做 _;实验学时数：_学时；实验时间 _月日节一、实验目的二、实验装置及主要仪器设备相似模拟模型架、DQ-2.5电子式强力试验机、静态

10、应变测试系统、位移计、应变片、 微型压力盒、相似模拟数据采集系统、千斤顶。三、实验步骤1 向学生讲述相似模拟的发展方向及应用；2 讲述相似模拟在矿山中的应用；3 学生根据研究的目的并结合实验原型的地质条件设计相似模拟方案；4 学生根据制定的方案确定主要相似常数并进行相似材料的配比计算；4 学生根据制定实验方案和计算的配比号铺设实验模型；5 通过采用拍摄照片和手写记录相结合的方式，观察记录整个实验过程，分析实验现 象和实验规律.四、实验主要内容1 相似理论讲解(1)几何相似：要求模型与实体几何形状相似 因此，要求长度比a L为常数，即，a L = Lh /L m为常数.式 中：L表示广义长度，脚

11、标 H表示实体，M表示模型，下同。通常模拟采场a L = 50100, 模拟巷道a L = 2050.运动相似：要求模型与实体所有各对应点的运动情况相似。即要求备对应点的速度、 加速度、运动时间等都成一定比例。因此，要求时间比a t为常数，即a t= tH / tM，式中t表示各对应点 完成沿几何相似的轨迹运动所需时间。(3)动力相似：要求模型与实体的所有作用力都相似。矿山压力主要考虑覆岩自重，因此，要求重力相似,使容重比丫为常数，即丫= 丫 h /丫 M 。式中丫为容重.由“a L , a t ,aY依各对应量间所组成的物理方程式，还可推得位移、应变、应力等 其它比例关系，例如，应力比为ac

12、 =a L aY 其中c对应点应力。2 相似材料模型法所谓相似材料模型法， 是指根据现场实际地质条件， 依据相似理论确定主要相似常数和配比号，通过采用河砂、碳酸钙和石膏等混合材料制作与现场实际地质条件相似的人工材料,在实验模型架上铺设平面应变或平面应力模型。研究回来工作面上覆岩层移动规律、裂隙发育规律、工作面前后支承压力分布规律以及支架与围岩相互作用关系等问题实践证明，用它研究采动后地表及围岩变形、移动和垮落过程及影响范围是有效的.研究采空区及回采空间上覆岩层破坏特征的模型照片如图1所示.相似材料是装在模型架上试验的。如图2所示，平面模型架的主体由槽钢和角钢或角铁组成，架子两边上有孔，用以固定

13、模扳。架子尺寸主要取决于aL, 一般长26m,高1。52.5m，宽 0.1 0。25 m.图1图23 实验原型的地质条件4 实验方案的设计5 模拟实验的主要相似常数5.相似材料的配比计算6.实验模型的铺设与粉刷7.实验模型的开采过程五、实验结果与分析1.采场上覆岩层的移动规律?2.采场上覆岩层垮落带、裂隙带和弯曲下沉带的分布特征3采场上覆岩层裂隙的发育规律?4.回采工作面前后支承压力的分布规律?六、主要结论七、心得体会及对本次实验的建议与设想（可另加附页）实验名称支护设备使用同组学生姓名实验类型：演示性;实验要求：必做;实验学时数：_学时；实验时间 _月 日 节一、实验目的二、实验装置及主要仪

14、器设备单体液压支柱、液压支架模型、锚杆、锚固剂、普采工作面及设备布置模型、综采工作面及设备布置模型。三、实验主要内容1 液压单体支柱分类、原理、特点及适用条件2 液压支架分类、原理、特点及适用条件。3 普通机械化采煤工作面支护方式 .4 综合机械化采煤工作面支护方式。四、主要实验结果1 分析单体液压支柱特点及适用条件？2. 分析掩护式液压支架的特点及适用条件？3 普通机械化采煤工作面支护方式（支护设备、布置方式）？4 综合机械化采煤工作面支护方式（支护设备、布置方式）?五、心得体会及对本次实验的建议与设想（可另加附页）实验名称岩石单轴抗压强度测定同组学生姓名实验类型：验证性;实验要求：必做；实

15、验学时数：上_学时；实验时间 _月日节一、实验目的二、实验装置及主要仪器设备材料试验机、游标卡尺。三、实验原理四、实验主要内容1 测试件尺寸(试件直径应在其高度中部两个互相垂直的方向量测，取算术平均值) 填入记录表内2. 选择压力机度盘：一般应满足02P V PmaxV 0 8P。式中：Pma灯预计最大破坏载荷，KN； P-压力机度盘最大值，KN.3. 开动压力机，使其处于可用状态，将试件置于压力机承压板中心，调整球形坐，使试件 上下受力均匀，0.51。 0MPa的速度加载直至破坏。五、实验数据记录及结论1 .实验记录(1)实验现象的描述：（2）试验数据记：岩石单向抗压强度测定记录表格试件编号

16、岩石名称试件含水状态试件尺寸（mm）试件 面积A（mm2）破坏载荷PN抗压强度cMPa平均抗压强度MPa备 注长宽直径高2主要实验结论五、心得体会及对本次实验的建议与设想（可另加附页）实验名称岩石的抗剪强度测定同组学生姓名实验类型：验证性;实验要求：必做；实验学时数：_2_学时；实验时间： 月 日 节一、实验目的二、实验装置及主要仪器设备材料试验机、变角剪切夹具、游标卡尺。三、实验原理四、实验主要内容1、实验机度盘的选择原则与抗压强度测定之盘选择原则相同2、测量试件尺寸、选择剪切角度填入表内。3、 把变角剪夹具选好角度，试件放上后即可以每秒0.51。OMPa的速度加载直至破坏五、实验数据记录及

17、结论1 .实验记录(1)实验现象描述：(2)实验数据记录:岩石剪切试验记录表岩石试件编号岩石名称试件含水状态试件尺寸(mm)剪切 面积(mm2)剪切 角度 (度)破坏载荷(N)正应力(MPa)剪应力(MPa)备 注长宽画强度曲线、求C、 值。量出：C=2主要实验结论五、心得体会及对本次实验的建议与设想(可另加附页 )实验名称锚杆支护质量综合检测同组学生姓名实验类型:综合性；实验要求：必做；实验学时数:_学时；实验时间 月日节一、实验目的二、实验装置及主要仪器设备锚杆、锚杆拉力计、锚杆拉拔实验台三、实验主要内容1 取下千斤顶、手压泵、高压胶管上的防尘帽 ，并用清洁布擦净接头，防止污物进入油 路内

18、，然后再使千斤顶、手压泵柱塞降至最低位置，然后把高压胶管两端的接头插入千斤顶 和手压泵的插孔内，并插好U型卡.2拧紧手压泵上卸载阀，再拧下贮液筒上的注油镙钉，向液筒中注入20#机械或液压油,注满后拧紧注油螺钉.注意：第一次加油时应加满注液筒，连续工作时一般不加注油，必 要补充时不要过量加油，以免造成卸载后千斤顶不能复位 .3.将锚杆接头紧拧到测试锚杆末端，再套上支承筒和千斤顶，（使千斤顶活塞伸出朝内）最后拧紧螺母.4将手压泵上卸载阀拧紧，然后均匀地上下摇动手压泵杆，使千斤顶加压并注意压力 表读数，达到要求数值后停止加压。5检测完毕后，应慢慢地松开卸载阀，以免损坏压力表，待指针归零。千斤顶活塞全

19、 部缩回，再把各部件从锚杆上卸下，卸下高压胶管，套上防尘帽。6贮油筒内的过滤网在用一段时间后应卸下用干净的煤油清洗。以免过滤网堵塞影响 油路畅通.7根据读取的压力表示值 P,根据结构原理中F=S*P/98计算出锚杆锚固力 F例：若压力表示值 P=40Mpa则锚杆固力 F=S*P=58。31 C m2 *40Mpa/98=23.8吨个人收集整理，勿做商业用途四、主要实验结果1 仔细观察各种锚杆，记录其外貌特征、材质、尺寸等，分析各种锚杆适用条件及应 用范围？2如何设计锚杆的支护密度、锚杆长度、支护角度？3亲自动手操作锚杆拉拔实验，掌握锚杆拉拔实验原理，并记录统计实验数据，根据 实验原理和实验数据

20、，分析锚杆的作用机理。五、心得体会及对本次实验的建议与设想（可另加附页）实验名称岩石巷道炮掘参数确定同组学生姓名实验类型:综合性；实验要求：必做；实验学时数:_学时；实验时间 月日节一、实验目的二、实验装置及主要仪器设备岩巷、煤巷、半煤岩巷炮眼布置光电模型、电爆网络连接方式模型图、现代化矿井声光电模型；三、实验主要内容1 演示并说明岩巷、煤巷、半煤岩巷中各类炮眼布置及特点，重点说明掏槽眼的布置及各类炮眼的作用；2 用模型图说明电爆网络连接方式 重点说明各类连接方式的特点及操作过程；重点说明三种并联方式及各自特点、区别；重点说明两种混联的组成及连接过程；3针对电控模型说明掘进机的截割过程、掘进特

21、点、机械化掘进生产线的组成、生产过程、机械化掘进的应用条件。四、主要实验结果1 绘制炮掘工作面各类炮眼布置三视图（图附于背面）.2 绘制三类电爆网络连接方式示意图 （共五种）（图附于背面）。3 绘图说明机械化掘进生产作业线的组成（图附于背面）。五、心得体会及对本次实验的建议与设想（可另加附页）实验名称 凿岩机的使用同组学生姓名实验类型：演示性;实验要求：必做；实验学时数：_2_学时;实验时间月日节一、实验目的三、实验装置及主要仪器设备风动凿岩机四、实验装置及仪器设备的使用1. 风动凿岩机工作原理 2. 风动凿岩机使用技术 3 .注意事项五、心得体会及对本次实验的建议与设想（可另加附页）实验名称工作面矿压观测仪器使用同组学生姓名实验类型：综合性;实验要求：必做；实验学时数：_2_学时；实验时间 _月 日节一、实验目的二、实验装置及主要仪器设备DSJ多功能顶板动态(下沉)监测报警仪、数显顶板动态下沉报警仪、圆盘压力自记仪、数显顶(底)板下沉监测仪、综采记录仪 三、实验装置及仪器设备的使用1. DSJ多功能顶板动态(下沉)监测报警仪的使用(1)工作原理(2) 操