《采矿工程专业毕业设计》教学大纲.doc

采矿工程专业毕业设计教学大纲 课程编号 课程名称毕业设计 英文名称Graduation Design 适用专业采矿工程 总 学 时14周 学 分 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，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，实事求事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 毕业设计过程中要完成设计说明书和设计图纸两项任务。 1．编写矿井设计说明书一份，（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（6～7张）。 矿井开拓系统平面图（15000或110000）、剖面图（12000或15000）或切面图（12000或15000） 采区巷道布置图（11000或12000）、剖面图（11000或12000）、局部剖面（150） 工作面布置图要求三图（平面图1100或1200，走向、倾向剖面图 150）、三表（循环图表、技术经济指标表和工人出勤表）。 井底车场平面线路布置图1500 井田地质地形图形15000～110000 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、比较和作出技术决定的内容，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．必须按期完成设计，按期交卷。 三、毕业实习及毕业设计内容 （一）实习地点 毕业实习地点，根据设计题目的内容确定。一般实习矿井的条件应与设计矿井的条件类似或为相邻矿井。 （二）毕业设计内容 按毕业设计的性质、目的和任务及毕业设计的基本要求完成以下内容 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15000、110000，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），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。 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1500。 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15000、110000 剖面图比例12000、15000 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、视密度及变化情况。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12000。 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1100或1200，走向、倾向剖面图 150）、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 m 4 煤 层 倾 角 度 5 储 量 万t （1）工业储量 万t （2）可采储量 万t 6 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 a 9 井 田 境 界 走 向 m 倾 向 m 10 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 m 14 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/a 16 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 m/千t （5）工作面效率 t/工 工作面成本 元/t （三）毕业设计形式及方法 毕业设计分组进行，每个学生应独立完成设计任务书规定的设计任务，综合运用所学知识对一个矿井进行矿井初步设计，编制设计说明书，绘制设计方案图和工程图。 （四）毕业设计时间安排 毕业设计时间14周。 第1章矿区概述及井田地质特征1周 第2、3章 井田境界和储量、年产量和服务年限1周 第4章 井田开拓3周 第5章 采煤方法和采区巷道布置3周 第6章 排水及主要技术经济指标1周 绘图3.5周 机动0.5周 毕业答辩1周 （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510分钟左右； （2）答辩委员会提出问题，一般6～10个问题； （3）答辩学生做答题准备，一般2分钟； （4）学生回答所提问题。 6．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； 四、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。 学生旷课、事病假累计天数超过设计时间四分之一者，不予于评定成绩，以不及格论处。 毕业设计考核是根据设计时出勤情况、工作态度、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级分制并采用“结构分”进行成绩的综合评定。 五、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。