《煤炭专业毕业设计》教学大纲.docx
- 文档编号:23185649
- 上传时间:2023-05-15
- 格式:DOCX
- 页数:17
- 大小:24.60KB
《煤炭专业毕业设计》教学大纲.docx
《《煤炭专业毕业设计》教学大纲.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《煤炭专业毕业设计》教学大纲.docx(17页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
《煤炭专业毕业设计》教学大纲
《09煤炭专业毕业设计》
教学大纲
西安数字技术学院机电系
2011.9
《煤炭专业毕业设计》教学大纲
课程编号:
课程名称:
毕业设计
英文名称:
GraduationDesign
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3万字。
2.图纸部分要求按比例绘制方案设计图(4~5张)。
矿井开拓系统平面图(1:
5000、1:
10000)、剖面图(1:
2000、1:
5000)、切面图(1:
2000、1:
5000)
采区巷道布置图(1:
1000、1:
2000)、剖面图(1:
1000、1:
2000)、局部剖面(1:
50)
工作面布置图:
要求三图1:
50(平面图、走向、倾向剖面图)、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1:
500
井田地质地形图形1:
5000~1:
10000
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)实习内容
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2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),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1:
500。
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、1:
10000
剖面图比例:
1:
2000、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、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:
1:
2000。
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章矿井运输与提升
第1节概述
简述矿井运输与提升设计的原始条件和数据,矿井设计能力、工作制度、煤层倾角、瓦斯等级、煤散集密度、矸石散集密度等。
绘制矿井提升与井下运输系统说明书插图。
确定井下运输方式、包括煤、矸石、物料、人员等。
说明主、副井提升方式及提升水平标高,矸石量系数,最大班下井人数。
第2节采区运输设备的选择
列表说明一个工作面的由回采工作面、区段平巷、区段集中和采区上(下)山各环节的运煤设备的类型、规格和所需台数。
轨道上(下)山要选定绞车型号、电动机功率。
第3节主要巷道运输设备的选择
确定大巷运输方式:
电机车或胶带运输机。
用机车运输时,确定电机车型式、规格及供电电压、计算车组质量和车组矿车数,确定电机车工作台数和在籍台数。
确定全矿所需矿车数。
并确定人车、材料阵和平板车的数量。
胶带运输机时,选定胶带运输速度。
确定胶带宽度和规格。
求出皮带各点张力,验算垂度、强度。
计算牵引钢丝绳的胶带的安全系数,摩擦力备用系统和电动机功率。
第4节提升
主井绞车提升时,选择提升容器的型式和规格,选择提升钢丝绳。
选择并验算提升机,初选电动机。
确定提升机与井筒的相对位置,对第一水平验算主井提升设备的提升能力(同时考虑第二水平提升的可能性)。
主井胶带运输机,同第3节胶带运输机部分要去相同。
副井绞车提升时,按最终水平合理选择提升容器、钢丝绳提升机和电动机。
(不作详细计算,但要选型合理)。
编制副井最大班作业时间平衡表。
第7章矿井通风与安全
第1节矿井通风方式与通风系统的选择
用分析比较法确定通风方式和通风系统,绘制第一水平的通风系统立体示意图(插图)。
注明风流方向、风量和主要通风设施(主扇、风桥、风门等)。
第2节采区及全矿所需风量
计算矿井总需风量(2种方式:
由里向外或由外向里)、按工作面、掘进头、峒室等地点进行风量分配,按《安全规程》规定验算风速。
第3节矿井通风阻力计算
分别计算通风容易和通风困难两个时期的通风阻力,并按计算结果汇编成表。
计算矿井总风阻及等积孔。
第4节扇风机选型
计算通风容易和通风困难两个时期的主扇风压,利用扇风机特性曲线选择主扇并将主扇技术特征列表,绘出所选扇风机的特征曲线,注明工况点。
选择电动机,列表说明选择电动机的技术特征。
第5节防止特殊灾害的安全措施
针对设计矿井可能发生的特殊灾害(如瓦斯、煤尘爆炸、自然发火、突然涌水、煤及瓦斯突出及其他),说明应采取的主要措施。
第8章矿井排水
第1节概述
叙述矿井正常及最大涌水量,年最大和正常涌水量的天数,井下水的PH值,简述设计的排水系统的确定。
中央水泵房及水仓的布置、水仓处理方法等。
第2节排水设备选型
初选水泵:
计算所需水泵的最小排水能力,估算水泵扬程,选择水泵型式及台数。
选定管路趟数、管径、管材、管壁厚度、计算管路阻力,确定水泵总扬程,绘制管路特征曲线,确定水泵工况。
校核计算:
验算排水时间及排水管中流速,核算水泵经济性和稳定性,验算电动机功率。
第3节水仓及水泵房
确定水仓容积、断面、长度、容纳正常涌水量的小时数。
绘制中央水泵房平面布置略图(说明书插图)
第4节技术经济指标
计算年排水电耗、吨煤排水电耗。
编制排水设备及技术经济指标表。
第9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
矿井涌水量
(1)正常涌水量
M³/h
(2)最大涌水量
M³/h
13
开拓方式
14
水平标高
m
(1)第一水平
m
(2)最终水平
m
15
回采工作面个数
(1)生产
个
(2)备用
个
16
采煤工作面年进度
m/a
17
井巷工程量
(1)移交生产时
m³
(2)达到设计产量时
m³
(3)移交时巷道总长
m
(4)达到设计产量时巷道总长
m
18
大巷运输方式
19
矿车类型
20
电机车台数
台
电机车类型
21
设计煤层采煤方法
22
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
第10章经济技术综述
综述本设计中采用的新技术、新设备和新方法,并说明新技术、新设备和新方法的合理性经济性以及应用前景。
综述本设计的经济效益和社会效益,并说明设计所达到的先进技术水平。
(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章矿井提升与运输1周
第7章矿井通风与安全1周
第8、9、10章排水、主要技术经济指标、经济技术综述1周
绘图1.5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.答辩一般现进行由全体答辩委员会成员参加的大组答辩,再分组答辩。
5.答辩程序:
(1)学生简明扼要汇报设计工作和成果,时间一般15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5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。
六、毕业设计教学建议
1.采矿工程专业毕业设计应分组进行,每组不超过4个学生,每组的设计任务应别于其它设计组。
2.专题论文作为毕业设计的一部分,重点培养学生的科学研究能力,应进一步加强,可适量减少设计内容,一般要求完成井田开拓部分的设计任务。
3.设计图纸可以用计算机绘图,也可以用铅笔人工绘制。
为了防止计算机绘图复制抄袭容易,可要求用铅笔人工绘制1~2张设计图。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 煤炭专业毕业设计 煤炭 专业 毕业设计 教学大纲