《采礦學(xué)》課程設(shè)計指導(dǎo)書

《采礦學(xué)》課程設(shè)計指導(dǎo)書課程中文名稱：采礦學(xué)課程英文名稱：MiningScience課程編號：020011111適用專業(yè)：采礦工程設(shè)計周數(shù)：2學(xué)分?jǐn)?shù)：2課程類別：專業(yè)課應(yīng)開課學(xué)期：5一、課程設(shè)計目的與任務(wù)（一）課程設(shè)計的目的1、掌握礦井開拓方式、采區(qū)準(zhǔn)備方式、采煤方法的內(nèi)涵及相關(guān)關(guān)系，樹立高效、“綠色”、安全的礦山設(shè)計理念。2、掌握準(zhǔn)備方式的設(shè)計理論與方法。4、初步了解礦井開拓的主要內(nèi)容及其發(fā)展方向。5、奠定扎實的采礦專業(yè)基礎(chǔ)，開拓專業(yè)視野，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、持續(xù)學(xué)習(xí)和創(chuàng)新學(xué)習(xí)的能力。（二）課程設(shè)計的任務(wù)1、在熟悉采礦課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上，提高實踐能力，進(jìn)行初步的工程設(shè)計鍛煉。2、提高分析問題、解決問題的綜合能力訓(xùn)練，了解井田劃分、井型和采（盤）區(qū)設(shè)計的內(nèi)在聯(lián)系。3、提高采礦制圖的能力，熟悉線路設(shè)計、計算方法，能基本正確繪制采區(qū)（盤區(qū)）相關(guān)圖紙的平面圖和剖面圖；學(xué)習(xí)編寫采礦技術(shù)文件4、為畢業(yè)設(shè)計中編寫畢業(yè)設(shè)計說明書及繪制畢業(yè)設(shè)計圖紙打基礎(chǔ)。（二）課程設(shè)計的任務(wù)儲量計算、設(shè)計產(chǎn)量、井田劃分、工藝選擇、采區(qū)車場形式選擇、線路設(shè)計和計算、繪制相關(guān)圖件、循環(huán)作業(yè)圖標(biāo)制作、編寫相應(yīng)的說明書。以上內(nèi)容可以根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整和選擇，或者針對不同學(xué)號的學(xué)生布置不同的內(nèi)容，也可以對煤層條件進(jìn)行調(diào)整，形成設(shè)計的多樣性。二、課程設(shè)計要求（一）基本要求1、撰寫說明書，為采礦作業(yè)規(guī)程的編制奠定扎實的額基礎(chǔ)。2、學(xué)習(xí)繪制標(biāo)準(zhǔn)的采礦圖件。（二）具體設(shè)計項目內(nèi)容及要求包括如下可選內(nèi)容，可根據(jù)的具體情況在不同的年份選擇適當(dāng)?shù)膬?nèi)容，減少課程設(shè)計內(nèi)容的重復(fù)性，促進(jìn)持續(xù)改進(jìn)。儲量計算、井田劃分，采區(qū)（盤區(qū)、帶區(qū)）開采順序。準(zhǔn)備方式、采準(zhǔn)巷道設(shè)計、采煤工藝設(shè)計、設(shè)備選型、工作面支護(hù)參數(shù)設(shè)計。3、采（盤）區(qū)巷道布置、采區(qū)車場設(shè)計、車場線路設(shè)計。4、采區(qū)煤倉設(shè)計。（三）設(shè)計要求1、建議提交手寫版文字說明書。2、建議手繪相關(guān)圖紙。3、一般根據(jù)學(xué)號的排序不同，提供不同的基礎(chǔ)設(shè)計條件。4、必須參加指導(dǎo)老師組織的集體指導(dǎo)。5、提倡學(xué)生積極提問，能提出就較高水平的問題，開放性思考問題。三、設(shè)計數(shù)據(jù)及資料1、說明書不少于15頁。2、圖紙不少于2張（不含插圖）。本設(shè)計繪制兩張大圖(零號圖紙)（1）采煤工作面層面圖（1：50），應(yīng)包括回采巷道剖面目（1：50），最大與最小控距剖面圖；（2）采（帶）區(qū)巷道布置平面圖和(1：2000)剖面圖(1：2000)設(shè)計圖紙四周各留20mm的邊框線，右下角留出標(biāo)題欄。凡設(shè)計圖中已有內(nèi)容，說明書中都可以不畫插圖（計算草圖除外）。四、課程設(shè)計說明書編寫提綱如下格式和內(nèi)容僅供參考，可根據(jù)設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行靈活調(diào)整。（一）封面、目錄、前言對設(shè)計的內(nèi)容目的進(jìn)行簡單的闡述，基本了解技術(shù)文件的撰寫格式、內(nèi)容、程序。（二）具體內(nèi)容第一章采（帶）區(qū)巷道布置第一節(jié)采區(qū)或帶區(qū)儲量與服務(wù)年限1、采區(qū)或帶區(qū)生產(chǎn)能力定為90萬t/a、120萬t/a、150萬t/a和180萬t/a四種，設(shè)計者可以在四種中任選一種。2、計算采區(qū)或帶區(qū)的工業(yè)儲量、設(shè)計可采儲量；3、計算采區(qū)或帶區(qū)的服務(wù)年限；4、驗算采區(qū)采出率。第二節(jié)采區(qū)或帶區(qū)內(nèi)的再劃分1、確定采煤工作面長度；2、確定采區(qū)內(nèi)的區(qū)數(shù)目或帶區(qū)內(nèi)的工作面數(shù)目；3．確定工作面生產(chǎn)能力；4、確定采區(qū)或帶區(qū)內(nèi)同采工作面數(shù)目及工作面接替順序。第三節(jié)確定采（帶）區(qū)內(nèi)準(zhǔn)備巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)1、根據(jù)所選題目條件，完善采（帶）區(qū)所需的開拓巷道；2、確定采（帶）區(qū)巷道布置系統(tǒng)時至少就上山數(shù)目、位置、或帶區(qū)布置方式提出兩個布置方案，并進(jìn)行技術(shù)分析與經(jīng)濟(jì)比較。3、確定回采巷道布置方式（單巷布置、雙巷布置、沿空掘巷、沿空掘巷），并進(jìn)行分析。4、在采（帶）區(qū)巷道布置平面圖內(nèi)，工作面布置及推進(jìn)到的位置應(yīng)以達(dá)到采（帶）區(qū)設(shè)計產(chǎn)量為準(zhǔn)。5、采區(qū)內(nèi)上、下區(qū)段，或上下煤層工作面，或帶區(qū)內(nèi)相鄰工作面交替期間同時生產(chǎn)時的通風(fēng)系統(tǒng)在說明書中以簡圖示之。6、采區(qū)上、下部車場只作選型。第四節(jié)采區(qū)中部甩車場或帶區(qū)下部平車場線路設(shè)計1、大巷（雙軌）、采區(qū)軌道上山（單軌）、區(qū)段石門（單軌）、帶區(qū)材料上山（單軌）均為600m軌距。2、軌道上山作輔助提升時，一次提一噸礦車3個。3、按比例在說明書中繪制車場線路平面圖及坡度圖作為插圖。本章應(yīng)繪制采（帶）區(qū)巷道布置平面圖及剖面圖(均按1：2000繪制)。第二章采煤工藝設(shè)計第一節(jié)采煤工藝方式的確定1、針對設(shè)計采（帶）區(qū)內(nèi)的任意一個煤層，進(jìn)行采煤工藝設(shè)計，布置一個采煤工作面，可以選用綜采或普采任意一種工藝，鼓勵選用先進(jìn)的采煤方法進(jìn)行設(shè)計。2、由于設(shè)備資料來源的原因，選用國產(chǎn)綜采或普采設(shè)備。3、采煤與裝煤如采用普通機(jī)械化采煤工藝，要選定采煤機(jī)，確定截深，上下缺口長度，進(jìn)刀方式，截割方式等；如采用綜合機(jī)械化采煤工藝，要選定落煤方式，確定截深，進(jìn)刀方式等；厚煤層放頂煤開采時，要確定采放比，放頂步距，放煤方式；厚煤層分層開采時，要確定人工假頂材料和假頂?shù)匿佋O(shè)方法。4、運煤工作面、順槽、上山、大巷運煤設(shè)備選型，僅提供設(shè)備列表，不做選型計算；掘進(jìn)工作面運煤系統(tǒng)、設(shè)備分析，僅提供設(shè)備列表，不做選型計算。5、工作面頂板支護(hù)如選用金屬單體支柱及金屬鉸接頂梁支護(hù)，應(yīng)確定相應(yīng)的型號、規(guī)格，確定支架的布置方式、排距、柱距、最大控頂距、最小控頂距、放頂步距、工作面端頭支護(hù)及超前支護(hù)方式和距離等。要計算工作面支柱和頂梁的需要量。如選用液壓支架支護(hù)，要確定支架型號、規(guī)格、架中心距、移架方式、支護(hù)方式、端頭支架及超前支護(hù)方式和距離等，要校核支架高度、強(qiáng)度。計算工作面支架的需要量。6．處理采空區(qū)一般采用全部垮落法。第二節(jié)工作面合理長度的確定根據(jù)設(shè)計大綱要求，確定工作面合理長度時要考慮以下方面：1、煤層地質(zhì)條件2、工作面生產(chǎn)能力3、運輸設(shè)備及管理水平4、頂板管理及通風(fēng)能力5、經(jīng)濟(jì)合理的工作面長度（產(chǎn)量、效率和工作面推進(jìn)度的關(guān)系）第三節(jié)采煤工作面循環(huán)作業(yè)圖表的編制1．包括工作面布置圖、循環(huán)作業(yè)圖、勞動組織表、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表。2．有關(guān)工種及出勤人數(shù)，可參照教學(xué)例題和現(xiàn)場經(jīng)驗酌情安排。第四節(jié)采區(qū)煤倉形式的選擇、尺寸計算、繪制圖紙第五節(jié)采區(qū)車場線路設(shè)計、參數(shù)計算、比例圖紙的繪制（車場數(shù)目一般可以選取2個）。參考文獻(xiàn)列出本次課程設(shè)計中用到的主要參考文獻(xiàn)五、注意事項1、嚴(yán)謹(jǐn)照抄，嚴(yán)謹(jǐn)從網(wǎng)上下載不符合設(shè)計條件的資料應(yīng)付。2、設(shè)計內(nèi)容根據(jù)不同班級、時間可以進(jìn)行調(diào)整。避免設(shè)計內(nèi)容在短周期內(nèi)重復(fù)，并且要根據(jù)持續(xù)改進(jìn)的要求，進(jìn)行補(bǔ)充和修改。六、設(shè)計依據(jù)和參考資料（含教學(xué)參考書或在線資源）[1]杜計平等，采礦學(xué)[M]，徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2019[2]霍丙杰，煤礦智能化開采技術(shù)[M]，應(yīng)急管理出版社，2020[3]郭奉