《成人采矿工程专业本科毕业设计》任务书.doc

2013河北工程大学成教学院采矿工程本科毕业设计任务书指导教师：崔景昆 电子信箱：cuijingkun1960yahoo.com.cn王同杰 hbkywtj163.com高永格 gaoyongge126.com设计时间：2012.10. 82012.12.28答辩时间（暂定）：2013年1月2628日一、毕业设计的性质、目的和任务（一）指导思想毕业设计是采矿工程专业全部教学活动中最后一个实践性、综合性的教学环节。是在学完全部课程和实习的基础上，通过矿井设计等形式把所学的知识融会贯通地运用于实践的、创造性的学习过程。以毕业设计为采矿工程专业主要的结业方式，能得到采煤工程师较为全面地基本训练，对提高学生质量有重要的意义。根据以往教学经验，采矿工程专业毕业设计应据学生情况以搞矿井设计或矿井设计与专题相结合为宜，并不断扩大后者比例。专题部分主要是对煤矿生产过程中常见的理论上和实践上的问题，进行较为深入的探索，这样做，既能使学生得到全面训练，有利于提高学生进行科研和解决实际问题的独立工作能力。毕业设计的题目，进程及内容增减，应在统一的毕业设计大纲基础上，根据技术发展和教学实际，每届可有所不同和改进，但需由应届指导教师小组集体认真的审定。专题部分应提前发给学生专题目录（或学生自行选择题目并征得指导教师的同意），以调动学生课内外学习的积极性，做好必要的准备。（二）目的通过毕业设计要达到下列目的：1系统地综合运用和巩固所学的知识，解决具体工程技术问题的初步能力；2对矿井设计和生产的各个阶段、环节有比较全面的了解，并初步掌握矿井设计和采区设计的方法、技能；3熟悉和掌握现行的煤炭工业建设方针、技术政策、安全规程和技术规范；4培养学生理论联系实际，实事求是的工作作风和严谨的科学态度；5结合矿井生产实际、培养学生初步科学研究的能力；6提高运算、绘图和编制技术文件的基本技能。（三）任务按期完成一个新矿井（自选题）毕业设计，即该矿井设计说明书1本和设计图纸67张。1矿井设计说明书（包括专题部分）不少于4万字。2图纸部分要求按比例绘制方案设计图，包括：矿井开拓系统平面图和剖面图（或切面图），采区巷道布置平面图和剖面图，回采工作面布置图，井底车场平面线路布置图，井田地质地形图形。二、毕业设计的基本要求1设计说明书是用文字和图表，把设计各章节的依据、计算、分析、比较和做出技术决定的内容，扼要地加以说明的技术文件，它的优劣，直接影响设计质量，编写说明书必须作到文、图、表并茂。即：叙述简明扼要，语句标准简练，根据和采取的决定阐述确切，计算准确，制表清晰，插图美观，做到文字说明和所绘制的图、表密切配合。2方案比较时，第4章、第5章起码要有一处用较为详细的经济比较，或优化设计。3设计说明书一般按大纲的章节编写，如果顺序及内容要求变动，应经指导教师同意，各章应重新开页。4设计说明书书写严格按照河北工程学院毕业设计（论文）撰写基本要求中的规定排版和打印。5设计说明书中所用公式，应将所用符号及其单位加以说明，数字代入后，直接写出结果，不必列计算过程。6专题与设计说明书订在一起，专题部分要按论文的格式写，论点明确，论据充分，结论准确。7设计图可以用计算机绘制出图，也可以用铅笔绘制。8按照设计要求一人一题（新井设计），按期独立完成给定的任务。9. 若设计中有问题，请与指导教师（电子邮箱）联系。三、毕业设计的主要内容（说明书章节）第1章 矿区概述及井田特征第1节 矿区概述矿区或矿井的地理位置，交通条件及行政隶属关系。矿区（矿井）地形、地势、主要山脉、河流、湖泊、水库、沟渠、村镇的分布情况，河流的流速及流量，历年最高洪水位。矿区气象：最高最低气温，年平均温度；雨期及年降雨量，主导风向和最大风速；冻结期及冻结深度。电源、水源及建筑材料来源。矿区内其他矿井及工业企业分布与生产建设情况。矿区的地震震级及裂度。第2节 井田地质特征井田地质特征，地面标高及标高差。井田勘探程度，井田煤系地层特征。地质综合柱状，表土层及风化带深度，煤田的成因及生成年代。井田的水文地质构造：最主要的破坏及其形式断层，褶曲、火成岩侵入等的分布、产状和对煤层的影响，有无岩溶塌陷现象。井田的水文地质特征：井田内河流分布、河流流量及洪水位；地下各流砂层、含水层的厚度及分布、含水系和渗透参数；地下各隔水层的厚度、岩性及分布；地表水与地下水的补给关系，各含水层对开采的影响。溶洞水的静储量及水力联系，断层的透水性质以及水力联系。第3节 煤层特征井田煤层埋藏条件：走向、倾向、倾角、埋藏深度及在井田内的变化情况。煤层层数：各可采煤层的厚度（最大、最小、平均值）及层间距（最大、最小、平均值）。煤层的围岩性质：各可采煤层的顶板底板岩性、厚度、硬度、容重、松散系数及其他与开采有关的特征。煤的特征：煤的工业分析与元素分析，煤的牌号、用途、硬度、视密度、及解理性。煤层中含有夹石情况。煤层的含瓦斯性、自燃性、含水性及煤尘爆炸危险性。本章应有以下图表：矿井交通位置图（说明书插图）井田地质地形图：1：5000、1：10000，图中要给出设计确定的井田边界和井筒位置。综合地质柱状图（说明书插图、或按比例绘制）煤层特征表煤的工业分析和元素分析表第2章 井田境界和储量第1节 井田境界说明井田走向边界和倾斜方向边界、及其确定的依据，有无扩大的可能性，井田的走向、倾斜长度（包括最大、最小和平均值），井田的水平面积。第2节 井田工业储量井田勘探类型，钻孔及勘探线分布情况。按不同标高分别计算各煤层的工业储量。高级储量所占比重，是否需要补充勘探。第3节 井田可采储量确定井田境界煤柱及工业场地、井筒、地面建筑物、河流等安全煤柱。其大小可参照生产矿井实际数字选取，或按照当地岩石移动角计算。确定煤层开采损失。按不同标高分别计算各煤层的可采储量。分煤层按不同标高（或水平）将工业储量和可采储量计算结果汇编成表。第3章 矿井生产能力、服务年限及工作制度第1节 生产能力及服务年限确定矿井的设计生产能力，并对确定的依据进行论证。确定矿井的服务年限，并校核是否合煤矿设计规程、规范的规定。第2节 矿井工作制度矿井的年工作日数。每昼夜工作班数，出煤班数，每班工作小时数。每昼夜提升小时数第4章 井田开拓第1节 概述1如为改、扩建或延深设计时应叙述现有的开拓系统（附开拓系统平面图及剖面图）并对现有开拓系统进行评述，尽可能说明旧有设备的利用情况。（新建矿井这部分可免）2简要说明影响设计矿井开拓方式的主要因素，并参考区内现有矿井开拓方式的优、劣，确定该井田开拓方式：平峒、斜井、立井或混合式。第2节 井筒位置的确定1确定井筒位置，数目，包括主井、副井和风井。2列表说明井筒名称、用途、规格（附井筒断面图1：50），井口坐标及标高，井筒倾角及方向，井筒长度等。第3节 开采水平的设计1水平高度的确定：确定开采水平的位置、数目和标高，各水平的垂高，上山开采或上、下山开采、阶段数目和平均阶段斜长。列表说明水平储量及水平服务年限。2设计水平的巷道布置确定煤层群分组、煤层开采顺序。主要运输大巷，总回风巷，暗（立、斜）井的布置方式、数目、位置、用途及规格。第4节 采区划分。 结合井田具体条件论证采区划分的原则和依据，确定合理的采区走向长度，按水平合理划分采区，并对划分的采区编号。第5节 井底车场确定井底车场型式、布置方式和层位。验算主、副井空、重车线长度，说明井底车场调车方式，编制车场列车运行图表，计算车场通过能力。说明井底车场各种硐室位置，计算井底车场的巷道和硐室容积。绘制井底车场平面线路布置图1：500（线路为粗实线，巷道为细实线，非水平面巷道用虚线）。第6节 开拓系统的综述叙述由方案比较法确定的开拓系统，通风系统、运输系统（煤、矸、料、人）及充填灌浆系统，同时绘制确定的开拓系统平面图及剖面图。平面图比例：1：5000或1：10000剖面图比例：1：2000或1：5000移交生产时井巷开掘的位置，计算初期开掘工程量移交生产时三量的计算。本章应提出几个完整的开拓方案，通过技术分析比较选定2个合理的开拓方案，最后通过经济分析比较（基建费用、生产经营费用、工程量和建设工期等）确定出最合理的井田开拓方案。第5章 采煤方法和采区巷道布置第1节 煤层的地质特征着重说明设计采区内可采煤层的名称、厚度、倾角、煤层结构、牌号、硬度、容重及变化情况。说明顶、底板岩层的组成，物理力学性质，煤层的瓦斯和水文地质情况，煤层的爆炸和自燃发火危险性，煤层的主要地质构造，与邻近煤层的开采关系，其他与开采有关的问题。第2节 采煤方法和回采工艺选择各煤层的采煤方法，对主要可采煤层的采煤方法和机械化程度，要说明确定的依据。确定工作面的落煤、装煤、运煤所用的机械设备、工作方法。确定工作面长度，并按通风条件、采煤机能力、运输机能力检验工作面长度的合理性。确定回采工作面的基本和特种支护方式、支架规格和布置方式。顶板管理方法：控顶距、放顶步距、放顶方式。人工假顶的材料选择和铺设方法。充填材料和充填方法。选定循环作业方式，编辑循环图表、工人出勤表、机电设备表、技术经济指标表。回采工艺过程的安全注意事项。第3节 采区巷道和生产系统概述设计采区在矿井中的位置、邻区开采情况、煤层赋存条件、地质构造、煤层顶底板围岩性质、采区范围、采区工业储量。论证采区生产能力及其确定的依据。确定采区内各种煤柱尺寸，计算采区可采储量和服务年限。用方案比较法通过技术分析比较确定采区巷道布置方案。采区形式、采区上（下）山的数目、位置及用途。采区区段划分、区段平巷布置方式、层间或分层间的联系方式。上、下煤层，上下区段同时回采时工作面的超前距离。采区生产系统：通风、运输（煤矸等）、供电、洒水及充填排水系统和灌浆系统等。绘制采区巷道布置平，剖面图（要求标注巷道名称、采掘设备布置、生产系统路线、设备和设施），比例：1：2000。采煤工作面工艺设计：选择各可采煤层的采煤方法，确定回采工艺、工作面支架架型、采煤机和运输机类型，确定工作面长度、采高及工作面日推进度。绘制采煤工作面布置图，要求三图（平面图1：100或1：200，走向、倾向剖面图 1：50）、三表（循环图表、技术经济指标表和工人出勤表）。第4节 采区车场设计及峒室采区上、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的线路，并绘制插图编入说明书。确定采区主要峒室的布置。第5节 采区采掘计划确定采区各种巷道的断面和支护方式。确定采区各种巷道掘进方法和作业方式及掘进速度。移交生产和达产量时，采区、回采工作面与掘进工作面的配备，三个煤量及可采煤量。采区各工作面年推进度、产量及能否保证采区年产量、计算采区回采率。本章只设计一个采区和一个煤层的工作面，其他作概略说明。第6章 技术经济指标见技术经济指标表。技 术 经 济 指 标序号指 标 项 目单 位数量或内容备注1煤 层 牌 号2可采煤层数目层3可采煤层总厚度m4煤 层 倾 角度5储 量万t（1）工业储量万t（2）可采储量万t6工作制定（1）年工作日数日（2）日生产班数班7矿井生产能力（1）年生产能力万t/年（2）日生产能力t/日8矿井服务年限a第一水平服务年限a9井 田 境 界走 向m倾 向m10瓦 斯 等 级11通 风 方 式12开 拓 方 式13水 平 标 高m（1）第一水平m（2）最终水平m14回采工作面个数（1）生产个（2）备用个15采煤工作面年进度m/a16大巷运输方式17设计煤层采煤方法18采煤工作面主要技术经济指标（1）工作面长度m（2）采 煤 机 械（3）工作面进度m/月（4）坑木消耗量m³/千t（5）工作面效率t/工工作面成本元/t四、毕业设计图纸的要求1）矿井开拓系统平面图或立面图（图纸序号：02）该图主要反映矿井开拓方式、通风方式、开拓部署、延伸方式、井田内水平和采（盘）区或带区划分，以及矿井移交生产时井下采掘生产状况。当设计煤层倾角为属于倾斜或缓倾斜时绘制开拓系统平面图，当设计煤层倾角属于急倾斜时绘制开拓系统立面图，比例1：2000或1：5000或1：10000。内容包括钻孔及其标注，煤层底板等高线及标高标注，地质构造线及其构造名称和特征标注，矿井全部开拓巷道（矿井移交生产前的巷道和移交生产后的巷道用线型区分）及其名称标注，固定损失保护煤柱线（包括井田边界煤柱、断层煤柱、防水煤柱、工业场地或其他建筑或构筑物保护煤柱、大巷和阶段石门保护煤柱等），工业场地范围及保护带，水平、采（盘）区或带区分界线及其采（盘）区或带区标注，开拓系统剖面图的剖切位置等。2）矿井开拓系统剖面图或切面图（图纸序号：03）当设计煤层倾角为属于倾斜或缓倾斜时绘制开拓系统剖面图，当设计煤层倾角属于急倾斜时绘制开拓系统切面图，主要反映各开拓巷道间空间关系，比例原则上与其平面图一致。内容包括井田边界线，地层地质和地形主要特征（地表地形、冲积层与基岩分界线、主要标志层、可采煤层、主要含水层、断层等构造线），主要开拓巷道（剖开用实线，未剖到用虚线）及其名称标注，地面保护区宽度及其保护煤柱线等。3）采（盘）区或带区巷道布置平面图（图纸序号：05）采（盘）区或带区巷道布置图，反映巷道布置，区内划分，生产系统，机械配备，采（盘）区或带区达产时采掘位置及接替关系等情况，比例1：1000或1：2000。设计采区或盘区或带区必须经过指导教师认定。主要包括图幅内钻孔及其标注，煤层底板等高线及其标高，地质构造名称与特征标注，井田、采区或盘区或带区边界线，区段或分带编号及其分界线（线宽0.4mm双点划线），采（盘）区或带区达产时已经开掘全部巷道，区内生产系统（包括运煤、通风、运料、排矸等）和机械配备标注，剖面图的剖切位置等。4）采（盘）区或带区巷道布置剖面图（图纸序号：06）采（盘）区或带区巷道布置剖面图，通常沿着区内主要准备巷道剖开，主要反映准备巷道与开拓巷道和回采巷道间关系，比例原则上与其平面图一致。内容包括井田、采（盘）区或带区边界线，煤系地层地质主要特征（主要标志层、可采煤层、主要含水层、断层等构造线），区内全部设计巷道（剖开用实线，未剖到用虚线）及其名称标注，保护煤柱线等。 5）回采工作面布置图（图纸序号：07）该图主要反映回采工作面及其周围巷道布置和支护及机械设备等，同时反映该工作面工序安排、劳动组织、经济技术效果等情况。绘制的回采工作面布置图必须是该生本设计中采用的工作面布置中一种形式，并经指导教师批准。工作面布置图内容包括回采工作面布置平面图（比例1：100或1：200，当图幅宽度不够时可用断开线断开），主要绘制回采工作面机械设备布置及其工序间关系，工作面和回采巷道支护情况，标注工作面长度、超前及滞后加强支护距离，护巷煤柱尺寸或巷旁支护情况。同时在本图内插入回采工作面最大和最小控顶距剖面图（1：50），回风巷和运输巷剖面图（1：50），本工作面的循环图表、技术经济指标表和工人出勤表等。6）井底车场平面布置图（图纸序号：04）该图主要反映井底车场平面线路布置及其巷道和硐室布置，比例1：500。主要内容包括第一水平井底车场和硐室（马头门硐室，卸载、装载及散煤清理硐室，调度室，中央变电所和水泵房，候车室，主副水仓及清理硐式，电机车修理间，充电硐室，火药库等）及其名称标注（位于开采水平巷道用细实线，其他用虚线）及其相联系的井巷工程，车场的线路布置（粗实线），调车方式。7）井田地质地形图（图纸序号：01）绘制该图目的主要在于让学生掌握矿图知识和绘图技巧，提高学生绘图水平，同时验证检验设计矿井开拓方案和合理性。井田地质地形图比例1：50001：10000。复制设计矿井原图或工业场地及其附近地质地形图。另外，设计图纸要有图框、图号、图签、坐标网、指北针、图例等。1）图框：矿图要有限定图范围的图框，图框包括外框和内框两部分组成。外框为粗实线（线宽11.5mm），距离图纸边界1025mm。内框为细实线（线宽0.13mm），外距离外框线中心距离11.5mm。2）图号：每张图都应有图号，图号位于图纸的左上角图内框内部，下部和右部由细实线圈定，上下宽20mm，左右长80mm。图号内容由三部分组成，中间以短线相隔，即：CK-（学号）-（图纸编号）。其中CK是专业简码，即采矿工程；学号为学校编制的统一学生编号，图纸编号为两位数字，如开拓平面图为02。3）图签：图签位于图纸的右下角，内框的内部，采用本校采矿工程毕业设计专用图签，基本要求见下图。参照设计图册，设计本校专用图签建议稿如下：4）坐标网：经纬网线和标高线均为细实线，前者图上间距均为100mm×100mm，后者按对应平面图的等高矩及其比例确定，并在图纸边框内侧网线的端部标定其坐标。5）指北针：在平面图的右上方要有指北针。指北针由箭头，箭杆和N组成，箭头长度20mm，宽度10mm，箭杆长度3040mm，N字大小为9mm×9mm，位于箭头前部。6）图例：图中使用的各种符号，均应在图例中说明。图例位于图纸右下角，自左向右排列，字体为仿宋体，字号为4号，栏宽10mm。7）方向：上高下低，即上部等高线标高大于下部等高线标高。五、毕业答辩毕业答辩严格按照河北工程学院毕业设计（论文）工作管理条例中的河北工程学院毕业设计（论文）答辩工作基本要求进行。1毕业答辩由分院专业毕业答辩委员会领导，分若干答辩小组，答辩小组成员由专业教师和有关教师组成，可聘请校外专家参加。2每个毕业生都要进行答辩。参加答辩的学生应完成教学计划规定的全部课程并成绩合格，按设计任务书的要求完成全部的设计任务，其设计成果经指导教师和评阅人认可方可参加答辩。3有下列情况之一者，不允许参加答辩：（1）病、事假超过设计总天数四分之一者；（2）抄袭他人毕业设计（论文）或不是自己完成者；（3）毕业设计（论文）期间，违章操作，给国家（学校、集体）造成巨大损失者。4答辩程序：（1）学生简明扼要汇报设计工作和成果，时间一般控制在5分钟以内；（2）答辩委员会提出问题（46个）的同时，答辩学生做好记录；（3）答辩学生稍做准备后，回答所提问题。5答辩问题一般范围（1）毕业设计（论文）中存在的问题；（2）与设计有关的基本知识、基础理论、计算方法、实验方法、测试方法；（3）考核学生分析问题、解决问题和独立工作能力的问题；六、毕业设计考核方法学生必须按时提交毕业设计，按答辩委员会的要求参加答辩，由答辩委员会集体评定设计成绩，具体办法按“河北工程学院本科生毕业设计（论文）评分要求及标准”进行。毕业设计考核是根据对设计的态度、独立设计能力、创新能力和提交设计成果的质量（方案是否合理，依据是否准确、合理，图纸是否整齐、美观，计算是否正确等）及答辩质疑情况，按5级分制进行成绩的综合评定。七、毕业设计主要参考书毕业设计是采矿工程专业全部教学活动中最后一个实践性、综合性的教学环节。主要参考书应包括采矿工程专业的全部专业课教材和全部专业基础课教材，此外应主要参考：矿井设计手册、煤矿设计规范、煤矿安全规程等。还应参考实习矿井的井田精查地质报告、矿井初步设计或矿井改扩建设计、采区设计、回采、掘进面作业规程等。