第一篇：采礦工程畢業(yè)設計開題報告

四川師范大學

本科畢業(yè)設計（論文）開題報告 題目劉橋二煤礦開采研究與分析 指導教師李維光 學院工學院 專業(yè)采礦工程

學號

2012180422

姓名李魚

日期

2016年1月

一、選題背景及依據(jù)

（一）設計部分

目前，在我國一次能量消費結構中，煤炭占75%以上。煤炭不僅是我國的基本燃料，又是重要的工業(yè)原料，電力、鋼鐵、石油加工、水泥、化學原料五大行業(yè)都離不開煤炭，因此，煤炭工業(yè)的發(fā)展直接關系到國計民生。為使我國能源戰(zhàn)略持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展，必須穩(wěn)步高效地發(fā)展煤炭工業(yè)。

我國是世界上煤炭資源最豐富的國家之一。據(jù)不完全統(tǒng)計，己知含煤面積約55000k了，探明總儲量在9000億t以上，居世界前列。自1989年，我國一直是世界第一大煤炭生產國和消費國，煤炭產量占世界煤炭產量的1/4以上，而緩傾斜厚煤層煤炭產量又占我國總產量的40%以上，我國很多礦區(qū)賦存有3.5~6.0m厚的煤層，這類煤層在邢臺、開灤、徐州、充州、淮北、阜新、雙鴨山、義馬、西山、銅川、陽泉等礦區(qū)均為主采煤層。隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，煤炭工業(yè)日趨向大型化、集中化、高產高效方向發(fā)展，建設高產高效礦井，提高企業(yè)經(jīng)濟效益己成為煤礦企業(yè)的基本經(jīng)營理念，尤其是市場經(jīng)濟的激勵機制極大地促進了采煤技術與裝備水平的快速發(fā)展。我國在引進國外大采高裝備技術后，綜采工作面日產量可達萬噸，取得了舉世矚目的成績。

據(jù)目前國內外開采技術的發(fā)展，大采高綜采是指采高在3.5~6.0m，工作面使用大功率雙滾筒采煤機和重型刮板運輸機割、運煤，用大噸位液壓支架(支架工作阻力、單架支護面積和支架支撐高度大)控制頂板，一次采全高的綜采技術。其設備趨于大型化、重型化和自動化，其特點是技術先進、性能可靠、裝機功率大、生產效率高。

對于煤層傾角小于30°的厚煤層(3.5~6.0m)開采，大采高綜采與綜采采煤法相比，具有下列優(yōu)點:煤炭資源回采率高;煤炭含研率低;回采工作面煤塵、煤的自然發(fā)火和瓦斯涌出安全性好;對于3~4m不適宜綜采開采的厚煤層，大采高具有工效高、成本低等優(yōu)點。大采高綜采與分層開采相比，具有下列優(yōu)點:工作面生產能力大，有利于合理集中生產;回采工效和煤炭資源回收率高、巷道掘進率和維護量低;回采工藝和巷道布置簡化，綜采設備搬家次數(shù)少，搬家費用省，增加生產時間;節(jié)省材料(人工假頂材料等)和回采成本低等。

高產高效大采高綜采生產能力大、回采率高、安全條件和經(jīng)濟效益好，是目前國內外厚煤層(3.5~6.0m)開采技術的主要發(fā)展方向之一，其優(yōu)勢使得在國內外被廣泛采用。但是，經(jīng)過礦山實踐和許多專家、學者多年的現(xiàn)場觀測及理論研究發(fā)現(xiàn)，大采高綜采與一般綜采(采高<3.5m)相比，這種新的回采工藝工作面內支架——圍巖系統(tǒng)穩(wěn)定性差、事故率高，尤其嚴重的是高架(大采高支架的簡稱)穩(wěn)定性事故率高達19%以上，遠高于一般采高綜采面，高架的咬架、倒架事故直接引發(fā)的頂板事故及調整支架的難度、材料和工時的消耗，嚴重制約了大采高綜采效能的發(fā)揮。采場支承壓力是引起礦山壓力顯現(xiàn)的重要組成部分，其對開采煤層、頂?shù)装寮捌渥饔梅秶鷥鹊拿簬r層會產生很大的影響。在支承壓力作用下，工作面煤壁前方煤層發(fā)生壓縮和破壞，相應的部位易出現(xiàn)頂?shù)装逑鄬σ苿右约爸Ъ苁芰ψ冃蔚戎С袎毫Φ娘@現(xiàn)，主要表現(xiàn)有：回采工作面煤壁片塌、冒頂和底鼓;沖擊地壓和煤層突出;超前巷道兩幫煤壁壓縮和片塌。煤層上方若賦存有堅硬巖層，大采高采場垮落的直接頂巖石往往不能填滿采空區(qū)，而在堅硬巖層下方出現(xiàn)較大的自由空間，折斷后的老頂巖梁難以形成“砌體梁”式的平衡，在其回轉運動的過程中，工作面前方的煤體內形成較高的支承壓力，并在工作面引起強烈的周期來壓。因此，大采高采場老頂來壓更為劇烈、局部冒頂和煤壁片幫現(xiàn)象更為嚴重，支架沖擊載荷更為突出，這些都是影響高產高效大采高綜采工作面機械化水平的重要因素。回采工作面是地下移動的工作空間，為了保證生產工作的正常進行與礦工的安全，必須對它進行維護。然而回采工作面的礦山壓力顯現(xiàn)又決定于回采工作面周圍所處的圍巖和開采條件。因此，為了確?；夭晒ぷ髅婵臻g的安全，必須對回采工作面形成的礦山壓力顯現(xiàn)加以控制。控制采場礦山壓力的基本手段之一是回采工作面液壓支架，其是平衡回采工作面頂板壓力的一種構筑物，通過液壓支架直接地支護直接頂，從而間接地對老頂?shù)幕顒悠鹨欢ǖ目刂谱饔?。因此，要充分發(fā)揮大采高綜采回采工藝的優(yōu)越性，以指導礦山生產實踐，就必須充分了解大采高綜采工作面采場礦壓顯現(xiàn)特征，全面認識采場上覆巖層的運動規(guī)律和采場支承壓力分布規(guī)律及其煤壁的破壞規(guī)律，建立大采高綜采工作面煤巖組合力學模型及其控制。其研究為大采高綜采技術在我國煤炭行業(yè)的推廣應用和發(fā)展提供有益的實踐經(jīng)驗，具有重要的工程實際意義，同時可以豐富和發(fā)展礦山壓力及巖層控制理論，具有重要的理論意義。專題部分

1.1大采高綜采技術現(xiàn)狀 1.1.1國外現(xiàn)狀

德國、波蘭、英國、俄羅斯、捷克、日本等國從60年代開始就發(fā)展采用大采高綜采技術。早在60年代，日本曾設計了一種6m采高并帶中間平臺的液壓支架，獲得了日本國家設計獎。德國在1970年使用貝考瑞特垛式支架成功地開采了熱羅林礦4m厚的7號煤層，德國擁有的大采高液壓支架架型包括威斯特伐利亞BC-26/

26、赫姆夏特T5}0-22/60、蒂森RHS26-60BL及6320-23/4型大采高液壓支架。前蘇聯(lián)采用M120-34/49型掩護式支架、波蘭采用POMA22/46型掩護式支架、捷克使用F4/4600型支架作為大采高液壓支架。目前，國外厚煤層大采高液壓支架的最大支撐高度達7m，采煤機最大采高達5.4m。各國的生產實踐表明，在一些良好的地質和生產技術條件下開采較硬的煤層，大采高綜采實現(xiàn)了高產高效、高安全、高回收率和經(jīng)濟效益好的目標。國外一般認為:設備重型化和尺寸加大、煤壁片幫與頂板冒落、高架穩(wěn)定性、大端面順槽開掘與支護、采面運輸?shù)榷际窍拗拼蟛筛呔C采取得顯著經(jīng)濟效益和推廣應用的障礙。因此，世界主要產煤國至今仍在積極改進、完善大采高液壓支架，并不斷進行現(xiàn)場實踐和擴大大采高綜采的應用范圍。1.1.2國內現(xiàn)狀

我國從1978年起，開始試驗厚煤層大采高一次采全厚開采方法，至今已取得了長足進步。在神東、邢臺、開灤、鐵法、西山、徐州、棗莊等礦區(qū)得到了廣泛推廣使用，效益良好。于1978年引進德國赫姆夏特公司6320-23/45型掩護式大采高液壓支架及相應的采煤運輸設備，在開灤范各莊礦1477綜采工作面開采7號煤層，開采效果良好。1985年在西山礦務局官地礦首次進行國產BC520-25/47型支撐掩護式大采高液壓支架試驗，開采的8號煤層平均厚度4.5m，傾角小于50，在采高4.0m及II級3類頂板條件下，支架經(jīng)歷了仰斜、俯斜和斜推使用，綜采工作面3個月產煤11.2萬t。1986年我國研制的BY3200-23/45型掩護式支架在東龐礦試驗成功，1987~1988年東龐礦又與北京煤機廠合作研制了改進型BY3200-23/45型和BY3600-25/50型掩護式大采高液壓支架，并成功地應用于東龐礦2號煤層開采。開灤礦務局林南倉礦采用BY3200-23/45型掩護式支架在1182綜采工作面開采8-1煤層，支架在煤層傾角6°~38°(平均傾角22°)及II級2類頂板條件下，經(jīng)歷了過老巷、斷層和無煤柱等惡劣條件的考驗，工作面平均月產煤4萬t。西山礦務局官地礦、西銘礦及雙鴨山局新安礦使用BC480-22/42型支架，總體效果良好。義馬礦務局耿村礦選用QY350-25/47型二柱掩護式支架，并于1987年10月在12061工作面安裝投產，總體來看義馬煤田厚煤層的工程技術條件能適應4~5m厚煤層綜采一次采全高的技術要求。此外，徐州礦務局權臺礦在“三軟”(頂軟、底軟、煤層軟)煤層，大同礦務局在“三硬”煤層條件下，分別研制了端面支撐力大、底座比壓小的ZYR3400-25/47型短頂梁插腿掩護式液壓支架及支撐能力大、切頂性能強、整體穩(wěn)定性好的TZ10000-29/47型支架，大屯徐莊礦在2004年9月開始利用新研制的大采高綜采支架回采近距離煤層下組煤。經(jīng)過10余年的發(fā)展，我國研制和生產的大采高液壓支架己有10余種架型，支架結構高度最高為5m，支架工作阻力最高達l0MN/架，架型有二柱掩護式和四柱支掩式兩種，前梁有挑梁式和伸縮梁式兩種，底座有插腿和非插腿式兩種，推移機構有長、短框架和帶移步橫梁的多種，護幫板長度從0.8m增加到2.2m。從全國使用情況看，年產逾百萬噸的大采高綜采隊中，最高年產已達170萬t，回采工效達87.9t/工。1.1.3大采高綜采技術發(fā)展趨勢

采煤機的選型上以寧大勿小為原則。近年來，采煤機的截割速度一直在增加，目前采煤機的截割速度一般在12 ~15m/min，一些新研究開發(fā)出來的采煤機的截割速度達到了24~36m/min;截割功率、牽引功率更高更大，總裝機功率將超過2400kW。

工作面液壓支架工作阻力更高、單架支護面積更大，設計手段更先進，設計使用壽命要大于60000個循環(huán)。為滿足采煤機截割深度大于1000mm的要求，增加支架頂梁的長度，以維護工作面頂板，防治冒頂;液壓支架的寬度有1.5m和1.75m兩種，從目前看還有加大的余地，支架中心間距可達到2000mm，可以增加大采高支架的穩(wěn)定性，以滿足增加支撐力的要求。隨著采高、工作面長度及生產能力的不斷增長，工作面輸送機鏈的直徑也不斷增大。刮板輸送機的輸送長度達到300m，小時運輸量可達到5000t，輸送機溜槽寬度、鏈條直徑、總裝機功率等都要增加，鏈條直徑達到48mm以上，總裝機功率達到3200kW,供電電壓可達到4160V。

（三）選題的目的

通過畢業(yè)設計要求達到下列目的：

學習、貫徹黨和國家的有關方針、政策，學習國家有關的煤礦方面法律法規(guī)； 通過畢業(yè)論文，將所學的理論知識掌握，并能系統(tǒng)的綜合的應用和鞏固所學理論； 結合在金莊煤礦實習的內容和收集到的現(xiàn)場資料，進行礦井研究與分析； 通過畢業(yè)論文大致掌握礦井開采的方法、步驟和內容；

培養(yǎng)實事求是、理論聯(lián)系實際的作風和吃苦耐勞的態(tài)度，為將來的工作打下基礎；

提高編寫技術文件和運算的能力，提高運用計算機輔助設計的能力，鞏固并加強礦業(yè)工程CAD等軟件的運用，全面提高個人的能力。

提高自己采礦專業(yè)英語的水平。提高自主查資料的能力，提高文獻檢索的能力。使理論更好的結合實際。

（四）選題的意義:

畢業(yè)論文能鞏固、加深和擴大所學的理論知識，是理論更好的結合實際，通過參觀和實習，對礦井各生產環(huán)節(jié)建立全面的系統(tǒng)概念，補充理論教學的不足，通過實習能增強工人階級的思想感情，為畢業(yè)設計收集有關資料。另外，畢業(yè)設計是我們大學課程的最關鍵部分，是對我們所學課程綜合運用能力的訓練，是培養(yǎng)我們整體運用所學知識和技能的重要環(huán)節(jié)，對于培養(yǎng)我們獨立分析問題和解決問題的有重要的意義，是整個大學學習過程的自我繼續(xù)深化和提高階段。它的實踐性和綜合性是其他課程所不能代替的，做好畢業(yè)論文對全面提高我們的素質具有十分重要的意義。

四、主要參考文獻

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主要研究（設計）內容、研究（設計）思想及工作方法或工作流程

（一）、設計的主要任務：

在畢業(yè)設計過程中要完成說明書和圖紙兩項主要任務：

1、編寫畢業(yè)設計說明書一份；說明書內容包括：封面，扉頁，中英文摘要，目錄，正文，外文翻譯資料及參考文獻。

2、圖紙部分包括：礦井開拓巷道布置平剖面圖和帶區(qū)巷道布置圖及插圖等。

（二）、設計的內容：

1、在了解礦區(qū)概況和井田及其附近的地質特征的情況下，按照井田的境界和煤層的賦存情況首先計算井田的儲量；

2、根據(jù)所要設計的礦井的年產量和所了解的礦區(qū)煤層賦存概況來計算礦井的服務年限及一般工作制度；

3、礦井的開拓系統(tǒng)的設計，其中包括井筒形式及井筒位置的確定、開采水平的設計、采（帶）區(qū)劃分及開采順序、開采水平與回風水平井底車場形式的選擇、開拓系統(tǒng)綜述等；

4、在劃分了的采（帶）區(qū)基礎上進行采準巷道布置，根據(jù)設計采（帶）區(qū)的設計采（帶）區(qū)的地質概況及礦層特征，確定采區(qū)形式、采區(qū)上（下）山或帶區(qū)的數(shù)目、位置及用途，采區(qū)區(qū)段的劃分、區(qū)段平（帶區(qū)斜巷）巷的布置方式、層間或分層間的聯(lián)系方式，井底車場及硐室，采準系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、運輸系統(tǒng)（礦物、料等）、充填排水系統(tǒng)及灌漿系統(tǒng)等，還有采（帶）區(qū)的開采順序，采（帶）區(qū)巷道斷面尺寸、支護方式、采（帶）區(qū)準備工程量，采（帶）區(qū)的巷道掘進率、采區(qū)回采率；

5、依據(jù)設計層的礦層賦存條件、礦層結構及圍巖情況進行采礦方法的選擇，工作面長度的確定，落礦機械的選擇及回采工藝方式的確定，循環(huán)方式的選擇及循環(huán)圖表的編制；再然后是確定建井工期及開來計劃；

6、礦井通風、運輸、排水三大系統(tǒng)的具體設計；

7、最后是全礦技術經(jīng)濟指標的確定。

（三）、設計的目標：

完成劉橋二煤業(yè)5Mt/a的開采研究與分析。

三、研究方案及預期結果

（一）研究方案：

1、充分了解金莊煤業(yè)的地理位置及行政隸屬關系。礦區(qū)地形地貌；礦區(qū)的交通，礦區(qū)的氣候、氣溫、風向、風速；雨期及降雨量；凍結期及凍結深度；礦區(qū)的勘探程度及開發(fā)現(xiàn)狀、礦區(qū)的地震震級。井田及其附近的地質特征。井田的地層層位關系，地質構造，井田中的地質變動，及它們的分布及位置。水文情況，井田范圍內的河流、流量及洪水位等。礦層質量及礦層特征，井田內的礦層及其埋藏條件，走向、傾向傾角；可采礦層的厚度及層間距；各礦層的性質，各礦層頂?shù)装鍘r石的性質。礦層含瓦斯性、自燃性及含水性。礦層質量牌號、工業(yè)分析及工業(yè)用途。井田的勘探程度及對勘探的要求。

2、敘述井田走向邊界及傾斜方向上的邊界，邊界的方位及標高，井田走向及傾向尺寸、井田的面積，邊界礦柱的留法及尺寸。據(jù)此確定井田的工業(yè)儲量、地質損失、永久礦柱損失量。井田的可采儲量及開采損失量。根據(jù)所要設計的礦井的年產量和所了解的礦區(qū)煤層賦存概況來計算礦井的服務年限及一般工作制度。

3、井田開拓系統(tǒng)的設計：確定井筒的形式、數(shù)目及位置。列表說明井筒名稱、用途、規(guī)格（附井筒斷面圖）、井口坐標位置及標高、井筒傾角及提升方位角、井筒長度等。確定水平高度及開拓方式，階段數(shù)目及布置方式。水平儲量及水平服務年限。設計水平的巷道布置，采（帶）區(qū)劃分及開采順序的確定。

開采水平與回風水平井底車場形式的選擇，其中包括：（1）井底車場形式、線路布置及通過能力。（2）硐室的位置、規(guī)格尺寸、支護方式。（3）井底車場工程量。

還有就是：開拓系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、運輸系統(tǒng)（礦、矸、料、人）及充填、灌漿系統(tǒng)等的設計和移交生產時井巷開鑿的位置，初期開掘工程量。

4、設計采（帶）區(qū)的地質概況及礦層特征：采（帶）區(qū)在礦井中的位置，鄰區(qū)開采情況，礦層的賦存條件、地質構造、礦物質量、瓦斯、含水性、發(fā)火期等，礦層頂?shù)装鍘r石性質。采（帶）區(qū)的范圍、工業(yè)儲量。采（帶）區(qū)生產能力及服務年限。采區(qū)形式、采區(qū)上（下）山或帶區(qū)的數(shù)目、位置及用途。采區(qū)區(qū)段的劃分、區(qū)段平巷（帶區(qū)斜巷）的布置方式、層間或分層間的聯(lián)系方式。井底車場及硐室。采準系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、運輸系統(tǒng)（礦物、料等）、充填排水系統(tǒng)及灌漿系統(tǒng)等。還有采（帶）區(qū)開采順序的確定。采區(qū)巷道斷面尺寸、支護方式、采（帶）區(qū)準備工程量的確定和采區(qū)的巷道掘進率、采（帶）區(qū)回采率的確定。

5、采礦方法的選擇：選擇各礦層的采礦方法，對重點設計層的采礦方法說明選擇的依據(jù)。概述重點設計層的礦層賦存條件、礦層結構及圍巖情況。按通風條件，落礦機械能力，運輸機能力等確定及校驗工作面長度。落礦機械的選擇及回采工藝方式的確定。循環(huán)方式的選擇循環(huán)圖表、工人出勤表、機電設備表、技術經(jīng)濟指標表的計算與繪制。

6、建進工期及施工組織設計：施工隊伍的人力配備；井巷施工的機械化程度及施工程序。工程排隊及施工組織排隊，附建井工程排隊接續(xù)表。開采順序及配產的原則；采區(qū)及回采工作面接續(xù)表、建井工期及礦井增產期。

7、礦井通風：礦井通風方式與通風系統(tǒng)的選擇；總風量的計算與風量分配；礦井總風壓及等積孔的計算；通風設備的選擇；礦井主要扇風機的選型計算；電動機的選擇；總耗電量及噸煤耗電量。

8、礦井運輸與提升：采區(qū)運輸設備的選擇；運輸平巷中運輸設備的類型及數(shù)量；回風平巷中運輸設備的類型及數(shù)量。采區(qū)上山（帶區(qū)斜巷）中運輸設備的類型、規(guī)格及能力（運輸上山及材料上山）。主要巷道運輸設備的選擇，軌距、礦車類型及數(shù)量，電機車選型，計算車組重量，確定電機車臺數(shù)，膠帶運輸時，則計算膠帶各點張力，驗算垂度、強度、電動機功率等。選擇提升設備的類型及規(guī)格；選擇提升鋼絲繩；．選擇及驗算提升機；提升機與井筒相對位置的計算；提升運動學及動力學計算：選擇提升電動機；計算電能消耗及提升效率。9：排水：礦井水的來源，正常涌水量、最大涌水量、充填廢水量等。排水設備的計算與選擇，選擇水泵、水管，計算水泵揚程，確定工況點，計算水泵工作臺數(shù)及總臺數(shù)；選擇電動機功率、臺數(shù)。計算電耗及噸煤電耗。水泵房設計，水泵房設備布置平、剖面圖。水泵房的規(guī)格、尺寸、支護方式，吊裝設備，與井筒的聯(lián)接方式。水倉設計，水倉的容量、規(guī)格尺寸及支護方式。水倉的清理。

10、技術經(jīng)濟指標：全礦人員編制。包括井下工人，井上工人，管理系統(tǒng)及管理人員，全礦人員；勞動生產率。包括采礦工效，井下工效，生產工人效，全員效率；成本。包括工作面直接成本，采區(qū)成本，全礦成本；全礦技術經(jīng)濟指標。包括可采礦層數(shù)及可采礦層總厚度，井田境界、走向、傾向、面積，埋藏量：工業(yè)儲量、設計儲量、設計可采儲量，年產量及服務年限，開拓方式，開采水平：水平數(shù)目、水平高度、服務年限，井筒；數(shù)目、直徑、深度，基本建設工程量，三材數(shù)量（木材、水泥、鋼材），建井期限，采礦方法，頂板管理方法，機械化程度，工作面長度及同時生產工作面數(shù)目，同時生產的采（帶）區(qū)數(shù)目，工作面年推進度，掘進率、掘進出礦率，采（帶）區(qū)回采率、工作面采出系數(shù)，大巷運輸、機車類型、數(shù)量，礦車類型、數(shù)量，提升：立井提升機類型、提升能力、電機容量，付井提升能力、電機容量，排水：水泵類型、水泵臺數(shù)、揚水能力，通風：沼氣等級、通風方式、總風量、負壓（最大、最小），扇風機、類型、電機容量，效率（井下工、采礦工、生產工、全員），成本：工作面、采（帶）區(qū)、全礦。

（二）預期結果：

金莊煤業(yè)5Mt/a新井設計說明書。

金莊煤業(yè)礦井開拓系統(tǒng)布置圖（包括開拓平面圖、開拓剖面圖）。

金莊煤業(yè)帶區(qū)巷道布置圖（帶區(qū)巷道布置平面圖、帶區(qū)巷道布置剖面圖）。

五、指導教師意見 指導教師簽字：

年月日

第二篇：采礦工程畢業(yè)設計開題報告寫作要求

采礦工程畢業(yè)設計開題報告寫作要求

總體要求

（1）基本格式要求：正文字體、字號、行間距等一致，分段書寫，段落開頭空兩格這是最基本的格式。

（2）嚴禁直接從網(wǎng)上、往屆學長處拷貝及抄襲。

（3）開題報告的寫作，實在參考、綜述前人的文獻基礎上，根據(jù)開題報告書寫內容，圍繞畢業(yè)設計題目及設計和研究內容，獨立完成！

（4）開題報告通常在實習完成后1-2周內完成。

（3）同學們在獨立完成開題報告初稿后，發(fā)給指導教師，指導教師指出錯誤，同學們修改，如此反復多次（一般不超過3次），直到指導教師同意定稿為止。

開題報告各部分寫作要求如下：

一、選題背景及依據(jù)

這一部分通常分為四部分書寫：

（1）設計部分

分段簡述國內外研究現(xiàn)狀及生產需求狀況

具體寫作如下：

第一段總論；

然后分別從石灰石礦山開采理念（無廢開采，節(jié)能減排）、使用大型化、先進行的開采設備；先進、安全的爆破技術（微差爆破、逐孔起爆、炸藥混裝車等，靠近居民區(qū)及重要建構筑物的礦山，應經(jīng)常加強爆破振動、沖擊波等有害效應的監(jiān)測與評估）來改善爆破效果，提高安全等級等

（2）專題部分：

圍繞任務書所給專題題目及研究設計內容，論述國內外研究現(xiàn)狀及存在的問題。

（3）選題目的及意義

1）所做設計和專題的目的及意義

主要從好的設計可以改善礦山安全條件、提高生產效率、簡化管理程序等方面分析

2）從對學生個人方面分析選題目的及意義

設計部分鍛煉學生綜合應用所學知識的能力；

專題部分學生通過圍繞某一主題的研究，鍛煉和培養(yǎng)學生分析問題的能力，培養(yǎng)學生查閱、分析、綜述和引用文獻的能力以及寫作論文的能力。

（4）參考文獻

設計部分和專題部分的參考文獻合起來寫，格式規(guī)范，書籍及期刊的參考文獻格式必須規(guī)范，并在引用位置標注出來。

由于學校要求畢業(yè)設計必須引用幾篇英文參考文獻，同學們如果找得到相關的英文參考文獻，可以引用出來。

二、主要研究（設計）內容、研究（設計）思想及工作方法或工作流程

（1）主要研究（設計）內容

1）設計部分的主要設計內容

2）專題部分的主要研究內容

將任務書的內容復制過來即可。

（2）研究（設計）思想

1）設計部分的設計思想：

2）專題部分的研究思想：

這一部分個人根據(jù)自己的想法寫作。

（3）工作方法或工作流程

根據(jù)自己的習慣寫，設計部分和專題部分可合起來寫，可分開寫。

三、畢業(yè)設計（論文）工作進度安排

寫作原則，就是我開學的時候給大家提的要求，大家可以有小的改動，一般第16周答辯，所以所有的安排必須在這之前完成。

第周某年月日-某年月日完成工作：

第周某年月日-某年月日完成工作：

………

第三篇：采礦工程畢業(yè)設計

只要記分牌上的時間還跳動，就不能輕言放棄。目錄

前言 1 1 礦區(qū)概述及井田特征 2 1.1 概述 2 1.1.1 礦區(qū)的地理位置及行政隸屬關系 2 1.1.2 地形、地貌、交通等情況 2 1.1.3 氣候地震等情況 3 1.2 井田及其附近的地質特征 3 1.2.1 井田的地層層位關系及地質構造 3 1.2.2 含煤系及地層特征 4 1.2.3 水文地質 5 1.3 煤質及煤層特征 5 1.3.1 井田內煤層及埋藏條件 5 1.3.2 煤層的含瓦斯性、自燃性、爆炸性 7 1.3.3 井田的勘探程度及進一步勘探要求 7 2 井田境界及儲量 8 2.1 井田境界 8 2.1.1 井田范圍 8 2.1.2 邊界煤柱留設 8 2.1.3工業(yè)廣場保護煤柱留設 8 2.1.4 邊界的合理性 9 2.2 井田的儲量 9 2.2.1 井田儲量的計算原則 9 2.2.2 礦井工業(yè)儲量 10 3 礦井的年產量、服務年限及一般工作制度 12 3.1 礦井年產量及服務年限 12 3.1.1 礦井的年產量 12 3.1.2 服務年限 12 3.1.3 礦井的增產期和減產期 產量增加的可能性 13 3.2 礦井的工作制度 13 4 井田開拓 14 4.1 井筒形式、位置和數(shù)目的確定 14 4.1.1 井筒形式的確定 14 4.1.2 井筒位置及數(shù)目的確定 15 4.2 開采水平的設計 19 4.2.1 水平劃分的原則 19 4.2.2 開采水平的劃分 20 4.2.3 設計水平儲量及服務年限 23 4.2.4 設計水平的巷道布置 23 4.2.5 大巷的位置、數(shù)目、用途和規(guī)格 23 4.3 采區(qū)劃分及開采順序 24 4.3.1 采區(qū)形式及尺寸的確定 24 4.3.2 開采順序 25 4.4 開采水平井底車場形式的選擇 26 4.4.1 開采水平井底車場選擇的依據(jù) 26 4.4.2 井底車場主要硐室 27 4.5 開拓系統(tǒng)綜述 30 4.5.1 系統(tǒng)概況 30 4.5.2 移交生產時井巷的開鑿位置、初期工程量 31 5 采準巷道布置 33 5.1 設計采區(qū)的地質概況及煤層特征 33 5.1.1 采區(qū)概況 33 5.1.2 煤層地質特征及工業(yè)儲量 33 5.1.3 采區(qū)生產能力及服務年限 33 5.2 采區(qū)形式、采區(qū)主要參數(shù)的確定 34 5.2.1 采區(qū)形式 34 5.2.2 采區(qū)上山數(shù)目、位置及用途 34 5.2.3 區(qū)段劃分 34 5.3 采區(qū)車場及硐室 35 5.3.1 車場形式 35 5.3.2 采區(qū)煤倉 35 5.4 采準系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、運輸系統(tǒng) 36 5.4.1 采準系統(tǒng) 36 5.4.2 通風系統(tǒng) 36 5.4.3 運輸系統(tǒng) 36 5.5 采區(qū)開采順序 36 5.6 采區(qū)巷道斷面 37 6 采煤方法 39 6.1 采煤方法的選擇 39 6.1.1 選擇的要求 39 6.1.2 采煤方法 39 6.2 開采技術條件 39 6.3 工作面長度的確定 40 6.3.1 按通風能力確定工作面長度 40 6.3.2 根據(jù)采煤機能力確定工作面長度 41 6.3.3 按刮板輸送機能力校驗工作面長度 6.4 采煤機械選擇和回采工藝確定 42 6.4.1 采煤機械的選擇 42 6.4.2 配套設備選型 44 6.4.3 回采工藝方式的確定 44 6.5 循環(huán)方式選擇及循環(huán)圖表的編制 47 6.5.1 確定循環(huán)方式 47 6.5.2 勞動組織表 48 6.5.3 機電設備表 49 6.5.4 技術經(jīng)濟指標表 50 7 建井工期及開采計劃 51

7.1 建井工期及施工組織 51 7.1.1 建井工期 51 7.1.2 工程排隊及施工組織排隊 52 7.2 開采計劃 53 7.2.1 開采順序及配產原則 53 7.2.2 開采計劃 53 8 礦井通風 55 8.1 概述 55 8.2 礦井通風系統(tǒng)的選擇 55 8.2.1 通風方式的選擇 56 8.2.2 通風方法的選擇 57 8.3 礦井風量的計算與風量分配 57 8.3.1 礦井總進風量 57 8.3.2 回采工作面所需風量的計算 58 8.3.3 掘進工作面所需風量 59 8.3.4 硐室所需風量的∑Qd的計算 60 8.3.5 其他巷道所需風量 61 8.3.6 風量的分配[17] 62 8.4 礦井總風壓及等積孔的計算 62 8.4.1 計算原則 62 8.4.2 計算方法 64 8.4.3 計算等積孔 65 8.5 通風設備的選擇 66 8.5.1 礦井主要扇風機選型計算 66 8.5.2 電動機選型計算 68 8.5.3 耗電量 68 8.6 災害防治綜述[13] 69 8.6.1 井底火災及煤層自然發(fā)火的防治措施 69 8.6.2 預防煤塵爆炸措施 70 8.6.3 預防瓦斯爆炸的措施 70 8.6.4 避災路線 70 9 礦井運輸與提升 71 9.1 概述 71 9.2 采區(qū)運輸設備的選擇 71 9.2.1 采區(qū)運輸上山皮帶的選擇 71 9.2.2 采區(qū)軌道上山運輸設備的選擇 72 9.2.3 運輸順槽轉載機和皮帶機選擇 72 9.2.4 回風順槽中運輸設備的選擇 73 9.2.5 工作面刮板輸送機的選擇 73 9.3 主要巷道運輸設備的選擇 74 9.4 提升 74 9.4.1 提升系統(tǒng)的合理確定 74 9.4.2 主井提升設備的選擇 75 9.4.3 副井提升設備的選擇 76 10 礦井排水 77 10.1 礦井涌水 77 10.1.1 概述 77 10.1.2 礦山技術條件 78 10.2 排水設備的選型計算 78 10.2.1 水泵選型 78 10.3 水泵房的設計 80 10.3.1 水泵房支護方式和起重設備 80 10.3.2 水泵房的位置 80 10.3.3 水泵房規(guī)格尺寸的計算 80 10.4 水倉設計 81 10.4.1 水倉的位置及作用 81 10.4.2 水倉容量計算 81 11 技術經(jīng)濟指標 83 11.1 全礦人員編制 83 11.1.1 井下工人定員 83 11.1.2 井上工人定員 83 11.1.3 管理人員 83 11.1.4 全礦人員 84 11.2 勞動生產率 84 11.2.1 采煤工效 84 11.2.2 井下工效 84 11.2.3 生產工效 84 11.2.4 全員工效 84 11.3 成本 85 11.4 全礦主要技術經(jīng)濟指標 86 結論 92 參考文獻 93 附錄A 94 附錄B 97 前言

中國是世界最大產煤國

煤炭在中國經(jīng)濟社會發(fā)展中占有極重要的地位 煤炭是工業(yè)的糧食 我國一次能量消費中 煤炭占75%以上 煤炭發(fā)展的快慢

將直接關系到國計民生 作為采礦專業(yè)的一名學生

我很榮幸能夠為祖國煤炭事業(yè)盡一份力

畢業(yè)設計是畢業(yè)生把大學所學專業(yè)理論知識和實踐相結合的重要環(huán)節(jié) 使所學知識一體化

是我們踏入工作崗位的過度環(huán)節(jié) 設計過程中的所學知識很可能被直接帶到馬上的工作崗位上 所以顯得尤為重要

學生通過設計能夠全面系統(tǒng)的運用和鞏固所學的知識 掌握礦井設計的方法、步驟及內容

培養(yǎng)實事求是、理論聯(lián)系實際的工作作風和嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度 培養(yǎng)自己的科學研究能力

提高了編寫技術文件和運算的能力

同時也提高了計算機應用能力及其他方面的能力

該說明書為劉官屯礦0.90Mt/a井田初步設計說明書 在所收集地質材料的前提下 由指導教師給予指導

并合理運用平時及課堂上積累的知識 查找有關資料

力求設計出一個高產、高效、安全的現(xiàn)代化礦井

本設計說明書從礦井的開拓、開采、運輸、通風、提升及工作面的采煤方法等各個環(huán)節(jié)進行了詳細的敘述

并進行了技術和經(jīng)濟比較 論述了本設計的合理性 完成了畢業(yè)設計要求的內容 同時說明書圖文并茂

使設計的內容更容易被理解和接受 在設計過程中

得到了指導老師的詳細指導和同學的悉心幫助 在此表示感謝

由于設計時間和本人能力有限 難免有錯誤和疏漏之處 望老師給予批評指正礦區(qū)概述及井田特征 1.1 概述

1.1.1 礦區(qū)的地理位置及行政隸屬關系

礦區(qū)位于唐山市東北約13km處的荊各莊村附近在開平煤田鳳山西北側 礦井走向長5km 傾斜長2.2km 井田面積11km2 南與馬家溝礦業(yè)公司相距6km 中間有陡河相隔

北與陡河電廠相距3.5km 行政屬開平區(qū)管轄

1.1.2 地形、地貌、交通等情況

1)地形地貌

為一平坦的沖積平原 北部山區(qū)為燕山山脈的余脈 井田北、東、南三面被低山包圍

頗有山前扇狀地景觀 井田地面標高-100m

2)交通

該礦區(qū)的交通十分方便

鐵路：一條通往用煤大戶陡河電廠的專用線

并與呂陡線在井田上方交匯；另一條經(jīng)馬家溝礦業(yè)公司與老京山線的開平站相聯(lián) 公路：北距10km與京沈高速公路、102國道相聯(lián) 南距7km經(jīng)開平與205國道、津秦高速公路相聯(lián) 形成了比較完整的交通網(wǎng) 四通八達

井田內共有8個自然村 主要從事農業(yè)

除東新莊外其它7個村莊已搬遷完畢

圖1-1 劉官屯礦交通位置圖

Fig.1-1 Liuguantun Mining traffic and location

3)水文

本區(qū)東南的陡河 發(fā)源于北部山地 下游集入石榴河 向南流入渤海 主流全長100km 河水終年不固 不凍

在雙橋村一帶有水庫

水庫大壩距井田東端最近距離2.2km 陡河最高水位+219.5m 低于地面標高40m左右 冬季水位介于+216~+217m

1.1.3 氣候地震等情況

本區(qū)系于半大陸性氣候 夏季炎熱多雨

多東南風；冬季嚴寒凜冽 秋冬多西北風

雨季集中在七、八、九三個月 年平均降雨量648.8毫升 最高氣溫38.50C 最低氣溫-22.6℃ 年平均氣溫10.6℃

凍結期由11月二旬至次年3月上旬 凍結深0.66m 地震烈度六級

1.2 井田及其附近的地質特征

1.2.1 井田的地層層位關系及地質構造

開平煤田位于燕山南麓

在大地構造上位于中朝地臺燕山沉降帶的東南側

燕山南麓煤田在地質力學體系上處于天山～陰山緯向構造帶、新華夏系構造帶和祁呂～賀蘭山山字形的三個巨型構造體系的交匯部位 開平煤田受新華夏構造體系的影響 以一系列ＮＮＥ向的褶曲及逆斷層組成

北部受緯向構造的影響逐漸向南彎轉成走向近東西向 煤系地層由石炭系中統(tǒng)唐山組

上統(tǒng)開平組、趙各莊組及下二疊系大苗莊組、唐家莊組等組成 巖性以砂巖、泥巖為主

基底地層為中奧陶系馬家溝組石灰?guī)r 分布于煤田周邊地帶 與煤系地層呈不整合接觸 見井田地質特征表1-1 煤田向南傾伏

其南部界限可能跨過寶坻～奔城大斷層伸入另一個二級構造單元－－華北斷陷 經(jīng)鉆口和電測曲線對比推斷 本區(qū)主要斷層共有2條 分別為F1 和F2 區(qū)內尚未發(fā)現(xiàn)有大面積巖漿活動 所見分布于煤田西側和南側

區(qū)內未發(fā)現(xiàn)區(qū)域變質或侵入變質現(xiàn)象

說明：據(jù)2001全國地層委員會和2004國際地層委員會發(fā)布的時代劃分方案 石炭紀二分 二疊紀三分

但為了與礦上其他資料吻合方便起見 本次仍沿用舊的時代劃分方案

本井田西部以I號勘探線和F1斷層為界 東部以VI號勘探線為界 北部以-300m等高線為界 南部以-750等高線

井田內賦存有9、12-2號兩個可采煤層

表1-1 井田地質特征表

Tab.1-1 Well field geological feature table

界

系

統(tǒng)

年代

組

厚度/m

新生界 第四系

Q

~~~~~~不整合~~~~~~

洼里組

0～890

上

古

生

界 二疊系

上統(tǒng)

P22

2800

P21

古冶組

346

下統(tǒng)

P12

唐家莊組

180

P11

大苗莊組

石 炭 系 上統(tǒng) C32 趙各莊組 74

C31 開平組 70

中統(tǒng) C2 唐山組

-------平行不整合------馬家溝組 65 下 古 生 界 奧 陶 系 中統(tǒng) O2 345

下統(tǒng) O12 亮甲山組 115

O11

冶里組 203 寒 武 系 上統(tǒng) ?33 鳳山組 68

?32 長山組 48

?31 崮山組 82

中統(tǒng) ?2 張夏組 120

下統(tǒng) ?12 饅頭組 150

?11 景兒峪組 263 元 古 界 震

旦

系

上統(tǒng)

Z2W

迷霧山組

1200

Z2Y

楊莊組

400

下統(tǒng)

Z1K

高于莊組

600

Z1T+H

大紅峪黃崖關組

~~~~~~不整合~~~~~~

五臺群

450

太古界

前震旦

Ar

1.2.2 含煤系及地層特征

開平煤田構造形式以褶皺為主 線型排列比較明顯

向斜背斜多呈相間平行排列

區(qū)內由西至東有：薊玉向斜及其兩側的窩洛沽向斜、豐登塢背斜、車軸山向斜、卑子院背斜、彎道山～西缸窯向斜、鳳山～缸窯背斜、開平向斜 本設計的十組煤分四個分層 走向中部厚

沿走向往兩側逐漸變薄 但從鉆孔看 變化不大

整個十組煤厚度均勻 從全礦井看

煤層角度東部較小 西部邊界偏大 深部角度小 淺部角度大

1）表土層及風化層的深度

礦井田內地勢平坦 為第四系沖積層所覆蓋 沖 積層較厚

井田淺部以風積細粉砂巖為主 顆粒細而均勻

表土層厚度平均在100m 且有流沙

2）煤層總數(shù)及可采層數(shù)

本區(qū)煤層巖性變化不大 煤層結構相對簡單 有少量夾矸 共含十一個煤組

本設計的十組煤全區(qū)發(fā)育 9、12-2均為可采煤層

1.2.3 水文地質

荊東四礦的水文地質條件屬一般型 有八個含水層 自下而上分別為：

1）奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層（Ⅰ）

2）K2～K6砂巖裂隙承壓含水層（Ⅱ）

3）K6～煤12砂巖裂隙承壓含水層（Ⅲ）

4）煤9～煤7砂巖裂隙承壓含水層（Ⅳ）

5）煤5以上砂巖裂隙承壓含水層（Ⅴ）

6）風化帶裂隙、孔隙承壓含水層（Ⅵ）

7）第四系底部卵石孔隙承壓含水層（Ⅶ）

8）第四系中上部砂卵礫孔隙承壓和孔隙潛水含水層（Ⅷ）

其中與礦井生產較密切的為Ⅰ、Ⅳ、Ⅶ

全礦預測涌水量：

最大涌水量 419.6 m3/h

正常涌水量 256.3 m3/h 1.3 煤質及煤層特征

1.3.1 井田內煤層及埋藏條件

煤層走向主體為東西走向 整體近似于長方形 煤層賦存比較穩(wěn)定 全區(qū)發(fā)育

平均傾角為14°左右 可采煤層間距見表1-2

表 1-2 煤層間距見表

Tab.1-2 Seam pitch table

煤層

平均厚度（m)

煤層間距(m)

12-2 3

煤層賦存狀態(tài)十煤組共分9、12-2分層 全區(qū)發(fā)育 見煤層柱狀圖 如圖1-2

圖1-2 綜合柱狀圖

Fig.1-2 Synthesis column map

本區(qū)煤層中夾石在井田中部最薄 往南北兩翼逐漸變厚 沿傾向方向變化小

沿走向方向向南北變化稍大 本組地層一般厚度72.60m 以粉砂巖為主 粘土巖含量減少

各種巖石所占的百分比為：粘土巖10.1％ 粉砂巖類占52.6％ 砂巖類占31.4％ 石灰?guī)r占2.9％

巖相組合上為淺海相薄層泥質碳酸鹽巖和瀉湖海灣相粉砂巖及砂巖沉積物的交替沉積 煤的容重見表1-3

表 1-3 煤的容重

Tab.1-3 Bulk density of coal

容重

最小

最大

平均

t/m3

1.19

1.46

1.30

本組內賦存三層石灰?guī)r 由下而上命名為K4、K5、K6 其中K5石灰?guī)r為深灰色泥質生物碎屑巖 時而接近鈣質粘土巖

特點是含灰白色的動物介殼 富集成層

與深灰色泥質灰?guī)r交替成細帶狀 形成明顯的水平層理和水平波狀層理 極易區(qū)別于其它石灰?guī)r 厚度薄但比較穩(wěn)定

本組比較突出的特點是出現(xiàn)了含煤沉積 是典型的海陸交互相沉積序列

井田內各煤層的偽頂多為薄層泥巖 直接頂一般為粘土巖或粉砂巖 底板多為粉砂巖次之 區(qū)內雖然巖性變化大 但有一定規(guī)律 即由東往西

由下向上巖性逐漸由細變粗 北部和中部較穩(wěn)定 各類砂巖層理不甚發(fā)育 破碎易風化

具有較強的膨脹性 遇水后即軟化

斷裂帶附近層間滑動發(fā)育 其內的巷道圍巖不穩(wěn)定 易冒落變形

位于煤層間的巷道有不同程度的移動和破壞

1.3.2 煤層的含瓦斯性、自燃性、爆炸性

本井田煤層瓦斯含量均很低 屬低沼礦井 據(jù)化驗資料

瓦斯絕對涌出量為：1.27～5.56m3/min平均4.75 m3/min 相對涌出量為：0.39～3.38m3/t平均1.17 m3/t 煤塵爆炸指數(shù)為：為38.42％～64.20％；本區(qū)由于煤燃點低 易自燃發(fā)火

煤塵試驗結果為火焰長度40mm 巖粉量55% 具有爆炸性

自燃發(fā)火期為3-6個月

1.3.3 井田的勘探程度及進一步勘探要求

目前

勘探程度已達到精查

確定了高級儲量為50%以上 但為了滿足以后生產要求 應提高一水平的勘探程度 使高級儲量達到70%以上井田境界及儲量 2.1 井田境界 2.1.1 井田范圍

本井田西部以I號勘探線和F1斷層為界 東部以VI號勘探線為界 北部以-300等高線為界 南部以-750等高線為界

井田內賦存有9、12-2號兩個可采煤層

2.1.2 邊界煤柱留設

礦井走向長5km 傾斜長2.2km 井田面積11km2 井田內地形比較完整

井田四周依據(jù)相關規(guī)定和安全考慮分別留設20m的邊界煤柱 由于井田西面和南面為斷層所包圍

故西部和南部的井田邊界即為斷層保護煤柱和井田境界保護煤柱 按《煤礦安全規(guī)程》[2]規(guī)定 邊界煤柱的留法及尺寸：

1)井田邊界煤柱留30m；

2)階段煤柱斜長60m 若在兩階段留設

則上下階段各留30m；

3)斷層煤柱每側各為20m；

4)采區(qū)邊界煤柱留10m

根據(jù)參考《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》[1]和《礦井安全規(guī)程》[2]的相關數(shù)據(jù)要求和規(guī)定 本井田所留的各種保護煤柱均合理 符合規(guī)定

2.1.3工業(yè)廣場保護煤柱留設

由《設計規(guī)范》規(guī)定：工業(yè)場地占地面積：45-90萬t/年 1.2～1.3公頃/10萬t；120-180萬t/年 0.9～1.0公頃/10萬t；240-300萬t/年 0.7～0.8公頃/10萬t 400-600萬t/年

0.45-0.6公頃/10萬t 本礦井設計年產90萬t 則工業(yè)廣場占地面積為S=（90/10）*1.2=10.8公頃=108000m2 則工業(yè)廣場設計成長380m 寬290m的矩形

在確定地面保護面積后 用移動角圈定煤柱范圍

工業(yè)場地地面受保護面積應包括保護對象及寬度15m的圍護帶

在工業(yè)場地內的井筒 圈定保護煤柱時

地面受保護對象應包括絞車房、井口房或通風機房、風道等 圍護帶寬度為15m

2.1.4 邊界的合理性

在本井田的劃分中 充分的利用到現(xiàn)有條件 既降低了煤柱的損失

也減少了開采技術上的困難 使工作面的部署較為簡易 同時

本井田的劃分使儲量與生產相適應

礦井生產能力與煤層賦存條件、開采技術裝備條件相適應 井田有合理的尺寸

條帶尺寸滿足《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》[1]的要求 走向長度劃分合理

使礦井的開采有足夠的儲量和足夠的服務年限 避免礦井生產接替緊張

根據(jù)《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》[1]的規(guī)定 采區(qū)開采順序必須遵守先近后遠 逐步向邊界擴展的原則 并應符合下列規(guī)定：

1)首采采區(qū)應布置在構造簡單 儲量可靠

開采條件好的塊段

并宜靠近工業(yè)廣場保護煤柱邊界線

2)開采煤層群時 采區(qū)宜集中或分組布置 有煤和瓦斯突出的危險煤層

突然涌水威脅的煤層或煤層間距大的煤層 單獨布置采區(qū)

3)開采多種煤類的煤層 應合理搭配開采

綜上所述

礦井首采區(qū)定在靠近工業(yè)廣場的西北部 采區(qū)儲量豐富

有利于運輸?shù)募泻蜏p少巷道的開拓費用 所以井田劃分是合理的 因此 綜上來看

本井田的劃分是合理的

也就是說本井田設計的邊界是合理的

2.2 井田的儲量

2.2.1 井田儲量的計算原則

1)按照地下實際埋藏的煤炭儲量計算 不考慮開采、選礦及加工時的損失；

2)儲量計算的最大垂深與勘探深度一致 對于大、中型礦井 一般不超過1000m；

3)精查階段的煤炭儲量計算范圍 應與所劃定的井田邊界范圍相一致；

4)凡是分水平開采的井田 在計算儲量時

也應該分水平計算儲量；

5)由于某種技術條件的限制不能采出的煤炭 如在鐵路、大河流、重要建筑物等兩側的保安煤柱 要分別計算儲量；

6)煤層傾角不大于15度時

可用煤層的偽厚度和水平投影面積計算儲量；

7)煤層中所夾的大于0.05m厚的高灰煤（夾矸）不參與儲量的計算；

8)參與儲量計算的各煤層原煤干燥時的灰分不大于40%

2.2.2 礦井工業(yè)儲量

礦井的工業(yè)儲量：勘探地質報告中提供的能利用儲量中的A、B、C三級儲量 本井田的工業(yè)儲量的計算：

1）工業(yè)儲量

井田煤層埋藏深度為-300~--750標高之間

工業(yè)儲量為:

Eg＝11000000×（4+3）×1.3/cos14=103195876.3t

2）井田永久煤柱

井田永久煤柱損失包括鐵路、井田境界、斷層防護煤柱 和淺部礦井水下開采防水煤柱

a斷層煤柱損失

斷層的兩側各留20m的保護煤柱 此斷層的面積為1188×40=47520m2

故此斷層保護煤柱損失為：47520×（3+4）×1.3=43.2萬t

b井田境界煤柱損失

井田境界留設30m的邊界煤柱

總長為13528m；井田境界保護煤柱所占面積為405840m2 經(jīng)計算

故境界保護煤柱損失為：405840×7×1.3=369.31萬t

P1＝43.2+369.31＝412.51萬t

3）礦井設計儲量

Es= Eg－P1＝10319.58－412.51＝9907.07萬t

4）采區(qū)回采率

礦井采區(qū)回采率

應該符合下列規(guī)定：厚煤層不應小于75﹪；中厚煤層不應小于80﹪；薄煤層不應小于85﹪ 全礦采區(qū)回采率按下式計算：

=＝0.77

5）礦井設計可采儲量

Ek＝（Es－Pz）×（2-1）

式中

Ek--設計可采儲量

Es--井田設計儲量

Pz--煤柱損失

--采區(qū)平均回采率

煤柱損失Pz主要包括工業(yè)廣場壓煤、階段間煤柱等

工業(yè)廣場壓煤Y

9煤層壓煤量＝（828+905）×683÷2×4×1.3＝307.75萬t

12-2煤層壓煤量＝（840＋926）×704÷2×3×1.3＝242.44萬t

Y=307.75＋242.44＝550.19萬t

階段煤柱＝（2851 ＋1861）×（4+3）×1.3÷cos14＝ 4.42 t

Pz＝550.19＋4.42＝554.61

設計可采儲量：Ek =（Es－Pz）

=（9907.07－554.61）0.77＝ 7201.4萬t 礦井的年產量、服務年限及一般工作制度 3.1 礦井年產量及服務年限 3.1.1 礦井的年產量

礦井的年產量（生產能力）確定的合理與否

對保證礦井能否迅速投產、達產和產生效益至關重要

而礦井生產能力與井田地質構造、水文地質條件、煤炭儲量及質量、煤層賦存條件、建井條件、采掘機械化裝備水平及市場銷售量等許多因素有關 經(jīng)分析比較

設計礦井的生產能力確定為0.9 Mt/a 合理可行 理由如下：

1)儲量豐富

煤炭儲量是決定礦井生產能力的主要因素之一 本井田內可采的煤層達到2層 保有工業(yè)儲量為1.03億t 按照0.9Mt/a的生產能力 能夠滿足礦井服務年限的要求

而且投入少、效率高、成本低、效益好

2)開采技術條件好

本井田煤層賦存穩(wěn)定 井田面積大 煤層埋藏適中 傾角小 結構簡單

水文地質條件及地質構造簡單 煤層結構單一

適宜綜合機械化開采 可采煤層均為厚煤層

3)建井及外運條件

本井田內良好的煤層賦存條件為提高建井速度、縮短建井工期提供了良好的地質條件 本井田內交通十分便利

劉官屯礦井田大部位于河北省豐南市境內 地處交通要塞

是華北通往東北的咽喉地帶

京沈、京秦、大秦三大鐵路橫貫全境 津山、京沈干線km橫跨東西 東有秦皇島港 西鄰天津港

新建的唐山港位于津秦兩港之間 境內鐵路公路交織成網(wǎng) 交通發(fā)達

為煤炭資源的運輸提供了便利條件

綜上所述

由于礦井優(yōu)越的條件及外部運輸條件

礦井的生產能力為90萬t是可行的、合理的

并且符合《煤礦安全規(guī)程》和《設計規(guī)范》的相關要求

3.1.2 服務年限

礦井保有工業(yè)儲量1.03億t 設計可采儲量7201.4萬t 按0.9Mt/a的生產能力 考慮1.4的儲量備用系數(shù) 則

式中： K--礦井備用系數(shù) 取1.4

A--礦井生產能力 0.9Mt/a

Zk--礦井可采儲量 萬t

P--礦井服務年限 年

代入數(shù)據(jù)得

P= 7201.4 /（90×1.4）=57.15年

因為服務年限大于45年 所以符合《設計規(guī)范》要求

3.1.3 礦井的增產期和減產期 產量增加的可能性

建井后產量出現(xiàn)變化 其可能性為：

3-1）（1)地質條件勘探存在一定的誤差 有可能出現(xiàn)新的斷層

2)由于國民經(jīng)濟發(fā)展對煤炭的需求變化 導致礦井產量增減

3)礦井的各個生產環(huán)節(jié)有一定的儲備能力 礦井投產后

迅速突破設計能力 提高了工作面生產能力

4)工作面的回采率提高 導致在相同的條件下 礦井服務年限增加

5)采區(qū)地質構造簡單 儲量可靠

因此投產后有可靠的儲量及較好的開采條件

3.2 礦井的工作制度

結合本礦井煤層條件、儲量情況、以及達成產量所需要的時間；同時考慮設備檢修以及工人工作時間等實際的因素

在滿足《煤礦安全規(guī)程》的條件之下 本礦井工作制度安排如下：

礦井工作日為330天

本礦井工作制度采用“三八”制 兩班采煤 一班檢修

日提升工作時間為16小時井田開拓

井田開拓方式應該通過對礦井設計生產能力 地形地貌條件 井田地質條件 煤層賦存條件

開采技術及裝備設施等綜合因素進行方案比較以及系統(tǒng)優(yōu)化之后確定 因此

在解決井田開拓問題時 應遵循以下原則：

1）貫徹執(zhí)行有關煤炭工業(yè)的技術政策

為多出煤、早出煤、出好煤、投資少、成本低效率高創(chuàng)造條件 要使生產系統(tǒng)完善、有效、可靠

在保證生產可高和安全的條件下減少開拓工程量；尤其是初期建設工程量 節(jié)約基建投資 加快礦井建設

2）合理集中開拓部署 簡化生產系統(tǒng) 避免生產分散

為集中生產創(chuàng)造條件

3）合理開發(fā)國家資源 減少煤炭損失

4）必須貫徹執(zhí)行有關煤礦安全生產的有關規(guī)定 要建立完善的通風系統(tǒng) 創(chuàng)造良好的生產條件 減少巷道維護量

使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)

5）要適應當前國家的技術水平和設備供應情況

并為采用新技術、新工藝、發(fā)展采煤機械化、綜合機械化、自動化創(chuàng)造條件

6）根據(jù)用戶需要

應照顧到不同煤質、煤種的煤層分別開采 以及其他有益礦物的綜合開采

4.1 井筒形式、位置和數(shù)目的確定 4.1.1 井筒形式的確定

井筒是聯(lián)系地面與井下的咽喉 是全礦的樞紐

井筒選擇應綜合考慮建井期限 基建投資

礦井勞動生產率及煤的生產成本 并結合開拓的具體條件選擇井筒

礦井開拓 就其井筒形式來說

一般有以下幾種形式：平硐、斜井、立井和混合式 下面就幾種形式進行技術分析 然后進行確定采用哪種開拓方式

平硐：一般就是適合于煤層埋藏較淺 而且要有適合于開掘平硐的高地勢 例如山地或丘陵 也就是要有高于工業(yè)廣場以上具有一定煤炭儲量 本井田地勢比較平緩

高低地的最大高差也不過幾十米 而且煤層埋藏較深 很顯然

利用平硐開拓對于本井田來說是沒有可行性的

斜井：利用斜井開拓首先要求煤層埋藏較淺、傾角較大的傾斜煤層 且當?shù)氐乇頉_積層較厚 利用豎井開拓困難時 即便是煤層埋藏較深

不惜打較長的斜井井峒的條件下才可能使用 而本井田的條件卻不盡如此

全部的可采煤層均賦存于-50m以下 最深達-500m 這樣一來

如果按照皮帶斜井設計時 傾角不超過17度的話

此時斜井的井筒長度將是很大的 太長的斜井提升幾乎是不可能的 而且工程量也是非常巨大的

跟著相關的維護和運輸?shù)荣M用也會大幅度的增加

以上種種因素決定了本井田使用斜井開拓也是不可行的

立井：適用于開采煤層埋藏較深且地表附近沖積層不厚的情況 而且越是這種情況就越顯示出立井的優(yōu)越性

混合式：對于本礦井來說 由于利用平硐和斜井都是不可行的 所以混合式也就不予考慮

本井田的煤層埋藏較深 地表附近的沖積層又比較薄 它對井筒的開鑿將不會造成影響 而且立井開拓的一大好處就是 如果基巖賦存較穩(wěn)定時 開鑿以后

其維護費用幾乎為零 本井田采用立井開拓時 對于煤炭的提升也較合適

根據(jù)《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》[1]規(guī)定：煤層埋藏較深、表土層較厚、水文地質條件復雜及主要可采煤層賦存比較穩(wěn)定．儲量比較豐富等特點．本設計采用立井開拓． 4.1.2 井筒位置及數(shù)目的確定

1)井筒的數(shù)目

a 根據(jù)本礦區(qū)煤層的埋藏的具體條件 各井筒均采用立井

b主井、副井、風井各一個（見圖4-

1、4-

2、4-3）

c井筒參數(shù) 表4-1井筒參數(shù)

Tab.4-7 Well chamber parameter 井筒名稱

用途 井筒長度/m 提升方法

斷面尺寸

直徑/m 凈斷面積/㎡

主井 提升煤炭

520 箕斗提升

5.5

23.75

副井

進風、進人、運料排矸

480 罐籠提升

7.0

34.46

風井

回風兼作

安全出口

200

6.0

28.30

該設計采用三個井筒的井田開拓方式：主井、副井、風井 通風方式為中央邊界式通風

2)井筒的位置

選擇井筒位置的原則：

a 有利于第一開采水平的開采 并兼顧其它水平

有利于井底車場的布置和主要運輸大巷位置的選擇 石門工程量小

b有利于首采采區(qū)不只在井筒附近的富煤塊段 首采采區(qū)少遷村或不遷村

井田兩翼儲量基本平衡

c 井筒不易穿過厚表土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或較弱巖層

d 工業(yè)廣場應充分利用地形 有良好的工程地質條件 且避開高山 低洼地和采空區(qū) 不受滑坡和洪水威脅

e工業(yè)廣場宜少占農田少壓煤

f 水源 電源較近

礦井設在鐵路專用線路短 道路布置合理點

便于布置工業(yè)場地的位置 主要是根據(jù)以下一些原則：

a有足夠的場地

便于布置礦井地面生產系統(tǒng)及其工業(yè)建筑物和構筑物

b有較好的工程、水文地質條件

盡可能避開滑坡、崩巖、溶洞、流沙層等不良地段 這樣既便于施工

又可以防止自然災害的侵襲

c便于礦井供電、給水、運輸

并使附近有便于建設居住區(qū)、排矸設施的地點

d避免井筒和工業(yè)場地遭受水患、井筒位置要高于當?shù)刈罡吆樗?/p>

e充分利用地形、使地面生產系統(tǒng) 工業(yè)場地總平面布置及其地面運輸合理 并盡可能是平整場地的工程量少

對井田開采有利的井筒位置 確定依據(jù)：

傾斜方向的位置：

從保護井筒和工業(yè)場地繁榮煤柱損失看 愈靠近淺部

煤柱的尺寸愈??；愈靠近深部 煤柱的損失愈大 因此

井筒沿傾斜方向位于井田中上

走向的位置

a)井筒沿井田走向的位置應在井田中央 當井田儲量不均勻分布時 應在儲量分布的中央

以次形成兩翼儲量比較均衡的雙翼井田

應該避免井筒偏于一側造成單翼開采的不利局面

b)井筒設在井田中央時 可以使沿井田走向運輸工作量小

而井田偏于一側的相應井下運輸工作量比前者要大

c)井筒設在井田中央時 兩翼分配產量比較均衡

兩翼開采結束的時間比較接近

d)井筒設在井田中央時 兩翼風量分配比較均衡 通風線路短 通風阻力小

綜合考慮

主副井筒位置選在井田走向中央位置 位于傾向中上部

風井井口位置的選擇:

風井井口位置的選擇 應在滿足通風要求的前提下 與提升井筒的貫通距離較短 并應利用各種煤柱

有條件時風井的井口也可以布置在煤層露頭以后

綜合考慮

本礦井的風井沿走向布置在井田的邊界中部

圖4-1主井斷面圖

Fig.4-1 Main shaft cross-section fig

主井凈直徑5.5m 提升容器為9t箕斗一對

采用Jkm4×4（Ⅱ）型多繩磨擦輪提升機 配JRZ170/49-16型繞線式異步電動機兩臺 每臺1000KW 最大提升速度為7.38m/s 該提升設備擔負本礦全部煤炭提升

圖 4-2副井斷面圖

Fig.4-2 Auxiliary shaft cross-section fig

副井凈直徑7.0m 提升容器為一噸雙層四車多繩罐籠一對（一寬一窄）采用Jk.25×4（Ⅱ）型多磨擦輪提升機 配JRZ500-12型繞線異步電動機兩臺 每臺500KW 最大提升速度8.02m/s

副井每次提升或下放四輛重車時 另一側必須配四輛空車

下放液壓支架時其重量限制在10.5t以內（包括平板車重）另一側必須配兩輛重車

圖4-3風井斷面圖

Fig.4-3Air shaft cross-section fig

風井位于井田上部邊界中部 凈直徑6.0m用于排風 同時做為安全出口

4.2 開采水平的設計 4.2.1 水平劃分的原則

確定原則：

1）根據(jù)《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》規(guī)定：

（1）90萬t的礦井第一水平服務年限不得小于20年 緩傾斜煤層的階段垂高為200-350m；

（2）條件適宜的緩傾斜煤層 宜采用上下山開采相結合的方式；

（3）近水平多煤層開采 當層間距不大時 宜采用單一水平開拓

2）根據(jù)煤層賦存條件及地質構造

煤層的傾角不同對階段高度的影響較大 本井田的屬于緩傾斜煤層 其平均傾角為14°

煤層標高從-750m標高到-300m標高

根據(jù)《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》規(guī)定緩傾斜煤層的階段垂高為200~350m 故劃分為兩個階段

再結合本井田的煤層標高差較小 階段斜長較短的實際情況 宜采用單水平上下山開采

3）根據(jù)生產成本

階段高度增大 全礦井水平數(shù)目減少 水平儲量增加

分配到每t煤的折舊費減少

但階段長度大會使一部分經(jīng)營費相應增加

其中隨著階段增大而減少的費用有：井底車場及硐室、運輸大巷、回風大巷、石門及采區(qū)車場掘進費、設備購置及安裝費用等；相應增加的費用有：沿上山的運輸費、通風費、提升費、傾斜巷道的維修費

此外還延長生產時間、增加初期投資

因此要針對礦井的具體條件提出幾個方案進行經(jīng)濟技術比較 選擇經(jīng)濟上合理的方案

4）根據(jù)水平接替關系

在上一水平減產前 新水平即作好準備

因此一個水平從投產到減產為止的時間 必須大于新水平的準備時間 正常情況下

大型礦井的準備時間要1.5～2年

井底車場、石門及主要運輸大巷亦需要1.5～2年 延伸井筒需要1年

合計需要4～5年的時間

開拓延伸加上水平過渡需要7～9年 所以每個礦井在確定水平高度時

必須使開采時間大于開拓延伸加上水平過渡所需要的時間

根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》：當煤層傾角大于12度時 宜采用走向長壁采煤法

本礦井煤層傾角平均為14度 故采用走向長壁采煤法

4.2.2 開采水平的劃分

根據(jù)本井田的實際情況 以及煤層賦存的條件

提出兩個在技術上可行的方案 ：

方案一：采用立井單水平上下山開采

總的來說

兩個方案再在技術術上均可行 各有優(yōu)缺點

需要通過經(jīng)濟比較 才能確定其優(yōu)劣

首先對下階段的巷道布置在技術上比較兩方案的優(yōu)缺點 詳見表4-2

表4-2兩種開拓方案的技術分析表

Tab.4-2 two kind of development plan technical analytical table

方案

方案一：采用立井單水平上下山開采

方案二：采用立井雙水平加暗斜井上山開采

優(yōu)

點

(1）開拓巷道工程量小 兩階段共用一組大巷和平巷 掘進率較低

(2）提升運輸距離較短(3）保護煤柱損失少 可以提高回采率

(4)下山階段輔助運輸容易

(1)采準巷道施工容易 工藝簡單

(2)對工作面通風有利 可以避免下行風帶來的缺點 通風費用較少

(3)對于煤炭的回采有利

(4)延伸井筒的施工比較方便

缺

點

(1)施工技術復雜 設備要求多

(2)掘進速度慢 掘進費用高(3)下山開采

工作面生產難度增加 排水困難

（4）順槽內運輸費用較高 生產費用較高

（5）兩順槽間風壓差別較大 通風困難

(1）開拓巷道工程量大 增加準備時間

(2）提升能力小 動力消耗大 提升費用高

(3）風路長 風阻大 通風費用高

(4）暗斜井的維護較為困難 維護費用高

對于兩個方案進行經(jīng)濟比較：

因兩個方案劃分的采區(qū)基本相同 所以采區(qū)上山的經(jīng)濟比較可以忽略不計 具體比較如下：

圖4-4立井開拓方案一

Fig.4-4 vertical shaft development planNo.1

圖4-5立井開拓方案二

Fig.4-5 Vertical shaft development plan No.2

表4-3案一 單水平上下山開采

Table 4-3 pioneering single-level downhill

項目

工程量

單價

費用

運輸提升 萬t

1520萬t

0.669元/t

1016.8萬元

排水 萬m3

404.3萬m3

0.1525元/m3

61.65萬元

合計

1078.4萬元

表4-4方案二：暗斜井延伸 兩水平開采

Table 4-4 Option 2: Inclined Shaft extension the two levels of exploitation

名 稱

掘 進 費 用

長度

（m）

費用

（元/m）

總費用

（萬元）

運輸暗

斜 井

922

3000

276.6

回風暗

斜 井

922

3000

276.6

井底車場

1100

3000

330

運輸大巷

1269

3000

380.7

合計

1263.9萬元

通過兩個方案進行經(jīng)濟比較 很顯而易見

方案二比方案一明顯增加兩條912m的暗斜井 以及增加相應的采準巷道 掘進費用明顯高于方案一

而且相應的運煤、提升費用尚未計入表中 使得方案一的優(yōu)勢更加突出 所以方案一為最優(yōu)方案

綜上所述

本設計采用單水平上下山聯(lián)合的方式

4.2.3 設計水平儲量及服務年限

本井田設計水平為-580水平

第一階段的設計可采儲量為3900.5萬t 設計水平的服務年限為34.1年

表4-5 水平儲量及服務年限

Tab.4-5 Horizontal reserves and service life

水平序號

可采儲量/萬t

服務年限/年

第一階段

3900.5

30.96

第二階段

3300.9

26.19 4.2.4 設計水平的巷道布置

由于本井田煤層間距較近層間距＜80m 故采用集中大巷布置 為便于維護

將大巷布置到12-2煤層底板巖層中 又由于設計中通風方式為邊界式 所以采用兩條大巷布置

大巷距煤層底板間距一般30m

大巷支護方式掘進時期及時支護采用錨桿支護 后期采用混凝土砌碹 巷道斷面特征見圖4-6

4.2.5 大巷的位置、數(shù)目、用途和規(guī)格

1)大巷的位置

選擇大巷位置的原則：掘進量少 費用少 維護條件好 煤柱損失少

有利于通風和防火 運輸方便

本礦井的可采煤層有兩層

雙軌大巷布置在12-2號煤層底板巖層的-580m水平處 距煤層底板30m

2)大巷的數(shù)目和用途

根據(jù)運輸和通風條件 本礦井共布置一條雙軌大巷

承擔整個水平運煤、進風、運料、排水、排矸、行人等任務

3)大巷的規(guī)格

因為大巷的服務年限都較長 所以都采用錨噴支護 各大巷具體斷面如下：

圖 4-6 雙軌大巷斷面圖

Fig.4-6 Transport the big lane sectional drawing

大巷運輸方式采用礦車運輸 軌型為18公斤/m 軌道大巷軌距600 mm 對大巷運輸方式選擇的依據(jù)是：

1）由于設計生產能力小 采用此種運輸方式能滿足要求

2）噸公里運輸費較低

3）運輸能力大 機動性強

隨著運距和運量的變化可以增加列車數(shù)

4）礦車運煤可同時統(tǒng)一解決煤炭、矸石、物料和人員的運輸問題

5）對巷道直線度要求不高 能適應長距離運輸 4.3 采區(qū)劃分及開采順序 4.3.1 采區(qū)形式及尺寸的確定

根據(jù)井田地質情況 煤層賦存較穩(wěn)定 煤層厚度在4左右 井田走向長度5km 井田內兩條大的斷層構造

以上條件很適合布置綜合機械化采煤

而設計規(guī)范規(guī)定綜采工作面雙翼采區(qū)走向長度應超過1500~2000m 因此將井田共劃分四個采區(qū) 其中一階段兩個上山采區(qū) 北一采區(qū)和北二采區(qū) 均為雙翼采區(qū)

二階段兩個下上采區(qū)：南一采區(qū) 南二采區(qū)

表4-6 井田各采區(qū)技術特征表

Table 4-6 Mine technical characteristics of the mining area Table 采區(qū)

走向長度/m 傾斜長度/m 工業(yè)儲量/萬t 采煤方式 落煤方式 準備方式 N1 2416 1197 2869.2 走向長壁 綜采

雙翼上山采區(qū) N2 1846 1038 1720.2 走向長壁 綜采

雙翼上山采區(qū) S1 2281 756 2043.6 走向長壁 綜采

雙翼下山采區(qū) S2 2226 904 1686.6 走向長壁 綜采

雙翼下山采區(qū) 合計 8769 3895 8319.6

4.3.2 開采順序

合理的開采順序是在考慮煤層采動影響的前提下 有步驟、有計劃的按照一定的順序進行 保證采區(qū)、工作面的正常接替 以保證安全、均衡、高效的生產 并且有利于提高技術經(jīng)濟指標

合理的開采順序可以保證開采水平、采區(qū)、回采工作面的正常接替 保證礦井持續(xù)穩(wěn)定生產 最大限度地采出煤炭資源

減少巷道掘進率及維護工程量；合理的集中生產 充分發(fā)揮設備能力 提高技術經(jīng)濟效益 便于防止災害 保證生產安全可靠

根據(jù)《礦井設計規(guī)范》規(guī)定

新建礦井采區(qū)開采順序必須遵循先近后遠 逐步向井田邊界擴展的前進式開采 多煤層開采時 一般先采上層

后采下層的下行式開采

還應厚、薄煤層合理搭配開采；開采有煤與瓦斯突出煤層時 應按開采保護層、抽放瓦斯及單獨開采等技術措施要求 順序開采

為保證均衡生產 一個采區(qū)開始減產

另一個采區(qū)即應投入生產 為此

必須準備好一個新的采區(qū) 所以

一個采區(qū)的服務年限應大于一個采區(qū)的開拓準備時間

由于雙翼兩個采區(qū)條件相近大巷長度又大致相等

所以采區(qū)開采順序可任選一個先采 本設計開采順序為：N1采區(qū) S1采區(qū) N2采區(qū) S2采區(qū)

煤層間下行式 區(qū)段內后退式回采

4.4 開采水平井底車場形式的選擇 4.4.1 開采水平井底車場選擇的依據(jù)

井底車場是連接井筒和井下主要運輸巷道的一組巷道和硐室的總稱 是連接井下運輸和提升的樞紐 是礦井生產的咽喉 因此

井底車場設計是否合理

直接影響著礦井的安全和生產

根據(jù)《礦井設計規(guī)范》規(guī)定

井底車場布置形式應根據(jù)大巷運輸方式、通過井底車場的貨載運量、井筒提升方式、井筒與主要運輸大巷的相互位置、地面生產系統(tǒng)布置和井底車場巷道及主要硐室處圍巖條件等因素 經(jīng)技術經(jīng)濟比較確定

由于本設計中主井提升方式為箕斗提升 大巷采用礦車運輸

井底車場與大巷距離較遠且需用石門聯(lián)系 從主副井井底車場到大巷均與石門聯(lián)系 所以井底車場型式選為立式車場 如圖4-7

１――主井

２――副井

３――井底煤倉

４――水倉

5――水泵房 6――中央變電所 7――清煤斜巷 圖 4-7 井底車場示意圖

Fig.4-7 Shaft station abridged general view cross-section distinction 4.4.2 井底車場主要硐室

根據(jù)《礦井設計規(guī)范》規(guī)定 井下硐室應根據(jù)設備安裝尺寸進行布置 并應便于操作、檢修和設備更換 符合防水、防火等安全要求 井下主要硐室位置的選擇 應符合下列規(guī)定：

a應選擇在穩(wěn)定堅硬巖層中 應避開斷層、破碎帶、含水巖層；

b井下硐室不布置在煤與瓦斯突出危險煤層中和沖擊地壓煤層中

井底車場的主要硐室包括煤倉、箕斗裝載硐室、中央變電所、中央水泵房及火藥庫

1)井底煤倉及裝載硐室

井底煤倉位置應根據(jù)大巷運輸方式、裝載硐室位置、圍巖條件及裝載膠帶機巷與裝載硐室相互聯(lián)系等因素比較確定

井底煤倉宜選用圓形直倉 井底煤倉的有效容量按下式計算：

（4-1）

式中：

Qmc--井底煤倉有效容量(t)

Amc--礦井日產量(t)

0.15～0.25--系數(shù) 大型礦井取大值 小型礦井取小值 本設計取0.15

則井底煤倉容量為：

Qmc=0.15×900000/330=410t

煤倉為圓形垂直煤倉 見圖4-8

圖4-8垂直煤倉結構圖

Fig.4-8 The diagram of coal Depot

1--上部收口；2--倉身；3--下口漏斗及溜口閘門基礎；4--溜口及閘門

2)中央變電所、中央水泵房和水倉

中央變電所和中央水泵房聯(lián)合布置

以便使中央變電所向中央水泵房供電距離最短 一般布置在副井井筒與井底車場連接處附近當?shù)V井突然發(fā)生火災時 仍能繼續(xù)供電、照明和排水 為便于設備的檢修及運輸 水泵房應靠近副井空車線一側

水泵房與變電所之間用耐火材料砌筑隔墻 并設置鐵板門為防止井下突然涌水淹沒礦井 變電所與水泵房的底板標高應高出井筒與井底車場連接處巷道軌面標高0.5m 水泵房及變電所通往井底車場的通道應設置密閉門 水倉入口

一般設在空車線 井底車場標高最低處 確定水倉入口時 應注意水倉裝滿水

中央變電所和中央水泵房建成聯(lián)合硐室 具體見圖4-9：

圖 4-9 中央變電所和中央水泵房聯(lián)合硐室

Fig.4-9 Substation capacity and water pump house union booth

3)火藥庫

由于本礦井采用全部機械化采煤 所以相對用火藥較少

選用儲量較小的壁槽式火藥庫就可以滿足井下正常工作的需要

庫房與巷道的關系：

a庫房距井筒、井底車場、主要運輸巷道、主要硐室和影響全礦井大部分采區(qū)通風的風門的直線距離應不小于80m；

b庫房距地面或上下巷道的直線距離不小于15m

根據(jù)本設計井底車場的實際位置 采用容重2400kg壁槽式標準爆破材料庫 該材料庫具有獨立的通風系統(tǒng)

打一條通風鉆孔直接與地面直接相連 火藥庫的具體結構見圖4-10：

圖 4-10 壁槽式爆破材料庫

Fig.4-10 Blast material storage

序號

巷道名稱

序號

巷道名稱

１

軌道大巷 ２

庫房巷道

３

炸藥壁槽

４

雷管壁槽

５

電氣壁槽

６

消防器材

７

放炮工具室

８

發(fā)炮室

９

防火門 10

回風立眼

4.5 開拓系統(tǒng)綜述 4.5.1 系統(tǒng)概況 1）開拓方式

本設計礦井采用“立井多水平、集中運輸大巷、走向長壁相結合”的開拓方式 采用立井開拓 共3個井筒

主箕斗立井、副罐籠立井、邊界風井 采用中央邊界式通風方式

礦井開采水平在-580m標高位置 礦井正常生產時

一個采區(qū)一個綜采工作面保證年產量

2)生產系統(tǒng)：

a 通風系統(tǒng)：由副井進風 主回風井回風

一采區(qū)通風路線是：副井 軌道石門 軌道大巷 采區(qū)軌道上山 區(qū)段軌道石門 區(qū)段運輸平巷 工作面

區(qū)段回風平巷 區(qū)段回風石門 采區(qū)運輸上山 回風大巷 最后由主回風井排出地面

火藥庫通風：副井入風 采用鉆孔立眼回風

b 運煤系統(tǒng)：工作面落煤 區(qū)段運輸平巷 區(qū)段運輸石門 溜煤眼下溜 采區(qū)運輸上山 采區(qū)煤倉 運輸大巷 運輸石門 井底煤倉

最后由主井箕斗提升至地面

c 運矸系統(tǒng)：掘進工作面 區(qū)段軌道平巷 采區(qū)回風石門 采區(qū)軌道上山 軌道大巷 副井 地面

d 運料運人系統(tǒng)：地面 副井 軌道大巷 采區(qū)軌道上山 區(qū)段回風石門 區(qū)段軌道平巷 直至工作面

e 排水系統(tǒng)：采掘工作面 區(qū)段平巷 區(qū)段軌道石門 采區(qū)軌道上山 軌道大巷 井底車場 水倉 副井 地面

4.5.2 移交生產時井巷的開鑿位置、初期工程量

1)礦井移交生產時的標準

a 井上、下各生產系統(tǒng)基本完成 并能進行正常的安全的生產；

b “三個煤量”達到規(guī)定標準；

c 回采工作面長度一般不少于設計回采工作面長度的50﹪；

d 工業(yè)廣場內的行政、公共設施基本完成；

e 居住區(qū)及其設施基本完成

根據(jù)以上標準確定井巷的開鑿位置

2)移交生產時井巷開鑿的位置

在礦井設計中

全礦年產量由一個綜采工作面保證達產 移交生產時

運輸上山、軌道上山已經(jīng)掘進到開采位置

煤層運輸平巷、回風平巷已掘完并通過區(qū)段石門與上山相連 然后掘開切眼 貫通上下順槽

3)初期工程量

初期移交工程量是指移交時掘進的各類巷道硐室、井筒等為生產服務的設施的總的掘進體積

初期移交開拓工程量見表4-7：

表4-7交初期工程量表

Tab.4-7 Erealy transfer engineering amount table

名稱

長度/m

掘進斷面面積/ m2

掘進體積/

主井

520

23.75

12350

副井

480

34.46

16540..8

風井

200

28.30

5660

井底車場

1100

18.4 20240 主要運輸石門 130 16.9 2197 主要軌道石門 130 16.9 2197 運輸大巷 1600 16.9 27040 運輸上山 1170 16.9 19773 軌道上山 1170 16.9 19773 軌道石門 80 16.9 1352 回風石門 259 16.9 4377.1 運輸順槽 1430 16.1 24167 回風順槽 1430 12.6 18018 回風大巷 1170 16.4 19188 開切眼 180

12.6

2268

總計

195320.9 采準巷道布置

5.1 設計采區(qū)的地質概況及煤層特征 5.1.1 采區(qū)概況

設計采區(qū)為一采區(qū) 該采區(qū)位于井田西翼 西至井田勘探線

東部邊界到工業(yè)廣場保護煤柱線 大巷布置在-580水平采區(qū)平均走向長2416m 傾斜長1256m 采區(qū)內共發(fā)育兩個個可采煤層 煤厚分別為3m、4m 煤層賦存簡單

無斷層及火成巖侵入等地質構造 煤層傾角平均為14度 煤變質程度高 煤質好

絕對涌出量為10.5m3/min 發(fā)火期短

煤層直接頂較厚并且軟弱

5.1.2 煤層地質特征及工業(yè)儲量

一采區(qū)做為首采區(qū) 是上山開采 采區(qū)開采兩層煤

煤層平均傾角為14° 屬于緩傾斜煤層 采區(qū)內地質構造簡單 無斷層 煤質較好

水分含量0.56～15.54％ 瓦斯相對涌出量為10.5m3／t 煤塵無爆炸性危險自然發(fā)火期為3-6個月 煤層頂?shù)装遢^為穩(wěn)定

采區(qū)工業(yè)儲量為3369.2萬t

5.1.3 采區(qū)生產能力及服務年限

采區(qū)生產能力的基礎是采煤工作面生產能力

而采煤工作面的產量取決于煤層厚度、工作面長度及推進度

1)采區(qū)生產能力A：

（5-1）

式中：L-回采工作面長度 取180m

V-工作面年推進度 工作面每日進4刀 截深0.8m 因此年推度為1056m

M-采高 4m

r-煤的容重 1.3t/

C-工作面回采率 厚煤層0.93

則: A=180×1188×4×1.3×0.93

=90.92萬t/a

同時考慮5％的掘進出煤 則采區(qū)的生產能力為：

A總= A×（1+5%）=103.4×1.05=95.47萬t/a；

再將上面計算出來的生產能力通過通風能力、風速和風量限制要求計算式中檢驗 得出符合要求

2)采區(qū)服務年限T：

（5-2）

式中： Z-本采區(qū)設計可采儲量 2351.16萬t

A-本區(qū)生產能力 90萬t/a

=2351.16/90×1.4=18.65年

5.2 采區(qū)形式、采區(qū)主要參數(shù)的確定 5.2.1 采區(qū)形式

按照煤層群開采的聯(lián)系為聯(lián)合準備 即各煤層共用兩個巖石上山和區(qū)段石門 煤層傾角平均為14°

瓦斯量低、頂?shù)装寰鶡o較大涌水 根據(jù)煤層賦存條件

本設計采用走向長壁采煤法

5.2.2 采區(qū)上山數(shù)目、位置及用途

設計的上山在最下部煤層的底板開掘 運輸上山作為采區(qū)的主運輸 其內鋪設皮帶

運輸采區(qū)工作面的出煤

軌道上山鋪設軌道作為采區(qū)的輔助運輸 運送矸石、設備、材料、兼作行人

5.2.3 區(qū)段劃分

采區(qū)傾向長1256m 其中留4m的區(qū)段平巷 區(qū)段間保護煤柱留10m寬 井田境界煤柱30m 階段煤柱30m 則本采區(qū)可以劃分為6個區(qū)段 工作面長180m

5.3 采區(qū)車場及硐室 5.3.1 車場形式

區(qū)段上部車場為順向平車場 中部為單向甩車場 下部為直向平車場

每個采區(qū)只有一個綜采工作面 運輸量不大

所以只設材料繞道車場 運料斜巷在大巷入口處取平由大巷進入車場繞道存車線 然后直接進入軌道上山 這種布置方式使用方便 運行可靠

1)上部車場：車場形式為順向平車場（與回風道在同一水平）礦車或材料車經(jīng)軌道上山提至平車場平臺

然后沿著礦車行進方向經(jīng)回風石門運至工作面或所需材料地點

2)車場：車場形式為石門甩車場形式 單道起坡方式

由軌道上山提升上來的礦車 通過甩車道甩到中部軌道石門中 再進到區(qū)段軌道平巷

3)下部車場：本下部車場的繞道屬于頂板繞道 從上山來看

通過豎曲線落平后摘鉤

沿車場的高道自動滑行到下部車場存車線 由井底來車

則進入車場的底道

自動滑行到下部車場的低道存車線后 掛鉤由絞車房提升上去

根據(jù)軌道上山起坡點到大巷的距離 本車場屬于斜式頂板繞道 [8] 5.3.2 采區(qū)煤倉

在采區(qū)煤倉的尺寸確定之前 首先對煤倉的容量進行確定：

按循環(huán)產量計算煤倉容量Q

Q=L×l×h×r

式中：L--工作面長度 m

l--截深 m

h--采高 m

r--煤的容重 1.3t/ m3

所以Q =180×0.8×4×1.3=748.8t

由以上計算作為依據(jù) 選擇煤倉容量為800t

由經(jīng)驗

R=2.96≈3 h=25m

采區(qū)煤倉用混凝土收口 在煤倉上口設鐵箅子 煤倉溜口與裝車方向相同 閘門的形式為單扇閘門 開啟方式為氣動

5.4 采準系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、運輸系統(tǒng) 5.4.1 采準系統(tǒng)

由運輸大巷開掘采區(qū)下部車場 向上開掘采區(qū)巖石集中運輸上山 采區(qū)集中軌道上山 與回風大巷貫通 形成通風系統(tǒng)后

在區(qū)段上部開掘采區(qū)回風石門

在區(qū)段下部開掘區(qū)段運輸石門與區(qū)段軌道石門分別與上層煤貫通

在上層煤開掘區(qū)段運輸平巷

5-4）5-3）（（區(qū)段回風平巷至采區(qū)邊界開掘開切眼 形成工作面即可回采

掘進過程中同時開掘中部車場 上部車場及采區(qū)各種硐室

5.4.2 通風系統(tǒng)

新鮮風流副井→井底車場→軌道大巷→軌道上山→區(qū)段運輸平巷→工作面→污風→區(qū)段回風平巷→采區(qū)回風石門→回風大巷→風井排出地面

5.4.3 運輸系統(tǒng)

運煤系統(tǒng)：工作面出煤→區(qū)段運輸平巷→運煤上山→采區(qū)煤倉→運輸大巷→井底煤倉→從主井提到地面；

排矸系統(tǒng)：掘進巷道時所出的矸石由軌道上山運到軌道大巷之后到井底車場 然后從副井提至地面；

運料系統(tǒng)：副井→井底車場→軌道大巷→軌道上山→區(qū)段回風平巷→使用地點 [6] 5.5 采區(qū)開采順序

本設計采區(qū)同一煤層采用區(qū)段順序依次開采 工作面沿走向推進 采區(qū)內共有四個煤層 分別都是由遠及近開采 由于頂?shù)装鍘r性較好

受采動影響較?。炔缮蠈用?再采下層煤

工作面沿走向推進

5.6 采區(qū)巷道斷面

根據(jù)《設計規(guī)范》規(guī)定

綜采工作面膠帶輸送機順槽巷道凈斷面不宜小于12㎡ 回風順槽凈斷面不宜小于10㎡

輸送機上下山的凈斷面不宜小于12㎡ 運料、通風、和行人上山的凈斷面 不宜小于10㎡

采區(qū)準備巷道工程量是指從區(qū)段石門起的所有巷道和硐室的工程量總和 具體見下表5-1：

表5-1采區(qū)準備工程量

Tab.5-1 Ready engineering amount of mining section 巷道 支護形式 斷面大小 長度/m 體積

凈/m2 掘/m2

凈/m3 掘/m3 運輸上山 錨噴 16.4 20.2 1170 19188 23634 軌道上山 錨噴 15.3 19.0 1170 17901 22230 絞車房 錨噴 13.5 15 35 472.5 525 采區(qū)下部車場 錨噴 13.1 14.9 150 1965 2235 采區(qū)煤倉 混凝土 15.9 19.6 21 333.9 411.6 區(qū)段運輸石門 錨噴 16.4 20.2 145 2378 2929 區(qū)段回風石門 錨噴 15.3 19.0 145 2218.5 2755 運輸順槽 梯形棚子 12.3 13.7 1430 17589 19591 回風順槽 梯形棚子 11.6 13.1 1430 16588 18733 開切眼 錨網(wǎng) 10.1 10.1 180 1848.3 1848．3

圖5-1.運輸順槽巷道斷面圖

Fig.5-1 Transport trough tunnel section

圖5-2 回風順槽斷面及特征

Fig.5-2 Returns to the wind to break the chart along the trough and charactic 6 采煤方法

6.1 采煤方法的選擇 6.1.1 選擇的要求

1）煤炭資源損失少 采用正規(guī)采煤方法

2）安全及勞動條件好

3）便于生產管理

4）材料消耗少

5）盡可能采用機械化采煤 達到工作面高產高效

6.1.2 采煤方法

本礦井的兩層煤均屬于緩傾斜煤層 根據(jù)本采區(qū)的形狀特點

采用走向長壁后退垮落采煤法

表6-1 全井田各采區(qū)采煤方法

Table 6-1 entire mining area of the mine mining method

采區(qū)

采煤方法

落煤方式

頂板管理

一采區(qū)

走向長壁采煤法

綜采局部普采

全部垮落法

二采區(qū)

走向長壁采煤法

綜采局部普采

全部垮落法

三采區(qū)

走向長壁采煤法

綜采局部炮采

全部垮落法

四采區(qū)

走向長壁采煤法

綜采局部炮采

全部垮落法

第四篇：采礦工程開題報告（模版）

山東科技大學

本科畢業(yè)設計（論文）開題報告

設計題目酸刺溝煤礦初步設計

專題題目酸刺溝煤礦6上107工作面覆巖破壞研究 學院名稱資源與環(huán)境工程學院 專業(yè)班級采礦工程*級*班

學生姓名

***

學號

**********

指導教師

***

填表時間： * 填表說明

1.開題報告作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。

2.此報告應在指導教師指導下,由學生在畢業(yè)設計（論文）工作前期完成,經(jīng)指導教師簽署意見、相關系主任審查后生效。

3.學生應按照學校統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式,用A4紙打印。

4.參考文獻不少于8篇,其中應有適當?shù)耐馕馁Y料（一般不少于2篇）。5.開題報告作為畢業(yè)設計（論文）資料,與畢業(yè)設計（論文）一同存檔。設計題目

酸刺溝煤礦初步設計

專題題目

綜放工作面導水裂隙帶觀測研究

設計（論文）類型（劃“√”）

工程實際

科研項目

實驗室建設

理論研究

其它

√

一、本課題的研究目的和意義 礦井初步設計：

本設計通過詳細介紹內蒙古酸刺溝煤礦井田概況和地質特征，經(jīng)過一系列的方案論證比較，根據(jù)我國煤炭生產發(fā)展的要求，井田開拓朝著生產集中化、礦井大型化、運輸連續(xù)化、系統(tǒng)簡單化方向發(fā)展，進而選擇了適合本礦井的開拓方式、采煤方法和各生產系統(tǒng)。煤礦設計生產能力為1000萬t/a，服務年限為67.6年，經(jīng)過技術經(jīng)濟比較，礦井選用斜井開拓方式，設立一個水平進行開采，開拓三條大巷（帶式輸送機大巷、輔運大巷和回風大巷）進行開采，工作面全部采用機械化，實行綜放采煤工藝。輔助運輸系統(tǒng)與主運輸系統(tǒng)相分離，其中井下輔助運輸系統(tǒng)采用無軌膠輪車，礦井通風系統(tǒng)為中央分列式通風系統(tǒng)?？傊?，通過技術經(jīng)濟等多方面的比較得出本設計的開拓方案、采煤方法等均能滿足礦井的開采需求。在開拓時選擇更為合適的采煤方法、先進的采掘技術和設備，改革礦井井田開拓和采區(qū)準備方式，使施工與生產緊密配合、協(xié)調一致；除此，通過此次畢業(yè)設計培養(yǎng)強化學生對基本知識和基本技能的理解和掌握，培養(yǎng)學生收集資料和調查研究的能力，一定的方案比較、論證的能力，一定的理論分析與設計運算能力，提高技術經(jīng)濟素養(yǎng)和實際工作本領。另外對培養(yǎng)學生獨立思考問題和解決問題的能力，為今后工作做好技術儲備，都具有十分重要意義。專題研究：

本文以刺溝煤礦6上107綜放工作面上覆巖層為對象，通過對工作面布置深基點鉆孔及基點運動觀測分析和實驗室力學性質測試，分別得到工作面覆巖結構和強度特征及工作面覆巖運動特征。

本次覆巖運動觀測研究，在工作面共布置深基點鉆孔3個，編號分別為ZS1、ZS2及ZS3，并對ZS1、ZS2及ZS3鉆孔取芯及將ZS1及ZS3兩個鉆孔覆巖巖芯進行實驗室力學性質測試，得到了工作面覆巖結構組合和強度特征。再分別在各鉆孔中布置不同層位深基點5個，其中Zs1用來測定工作面初次來壓階段覆巖運動和破壞特征，ZS2及ZS3用來測定周期來壓階段覆巖運動和破壞特征。通過通過現(xiàn)場實測及對3個鉆孔深基點運動特征參數(shù)的分析，得到工作面覆巖運動特征。研究成果能為礦井安全高效的生產及工作面礦山壓力的控制等提供理論依據(jù)。

二、本課題的主要研究內容（提綱）第一部分酸刺溝煤礦開拓設計 1 礦區(qū)概述 1.1 礦區(qū)概況

1.2 井田地質特征及特征 2.井田境界及儲量 2.1 井田境界 2.2 資源儲量 3 井田開拓

3.1 礦井設計生產能力及服務年限 3.2 井田開拓 3.3 井筒

3.4 井底車場及硐室 4 盤區(qū)布置及裝備 4.1 采煤方法 4.2 盤區(qū)布置 4.3 巷道掘進

4.4 工作制度與作業(yè)循環(huán)圖表 5 大巷運輸與礦井提升 5.1 運輸方式的選擇 5.2 主運輸設備選型 5.3 輔助運輸設備選型 5.4 礦井提升 6 礦井通風

6.1 通風方式與通風系統(tǒng)的選擇 6.2 礦井風量 6.3 通風設備 7 排水

7.1 設計依據(jù) 7.2 方案比選 7.3 設備選擇 8 經(jīng)濟技術指標

8.1 勞動定員及勞動生產率 8.2 礦井主要技術經(jīng)濟指標

第二部分酸刺溝煤礦6上107工作面覆巖破壞研究 1 工作面覆巖結構及強度探測 1.1 工作面概況

1.2 覆巖結構及強度探測 1.3 小結 工作面深基點鉆孔布置及觀測分析方法 2.1 覆巖運動破壞觀測及分析方法概述 2.2 鉆孔深基點布置 2.3 小結 鉆孔深基點實測及結果分析 3.1 深基點運動參數(shù)定義 3.2 實測數(shù)據(jù)及參數(shù)整理 3.3 深基點運動特征參數(shù)分析 3.4 覆巖運動破壞規(guī)律研究 3.5 小結 4 主要結論

三、文獻綜述（國內外研究情況及其發(fā)展）煤炭工業(yè)是我國重要的基礎產業(yè)，是關系國民經(jīng)濟安全的重要行業(yè)和關鍵領域，建設大型煤礦既是優(yōu)化煤炭產業(yè)結構，也是保證國民經(jīng)濟健康發(fā)展和國家能源安全的需要。建設特大型高效礦井是我國煤炭工業(yè)發(fā)展的方向，是煤炭工業(yè)先進生產力的代表與體現(xiàn)，是煤炭企業(yè)減人提效、轉變經(jīng)濟發(fā)展方式、促進科學發(fā)展的重要途徑。

近年來，為了提高生產效率和資源采出率，世界主要產煤國家致力于發(fā)展超級綜采工作面。超級工作面的特點是：工作面寬度大、采高大、產量大；采區(qū)儲量多、走向長。美國和澳大利亞是世界上主要的煤炭生產大國，長壁綜采工作面技術位居世界前列。在國內，神華集團加長工作面技術在神東礦區(qū)全面應用的基礎上，已向萬利礦區(qū)推廣。另外，我國的大采高技術已處于世界領先地位。

20世紀90年代以來，世界主要產煤國家為了提高生產效率，改善安全生產水平，增加經(jīng)濟效益，不斷將高新技術應用到綜采工作面技術裝備領域。在綜放開采方面，大采高綜放開采可以有效地縮短工作面循環(huán)時間，加快工作面推進速度，是綜放開采實現(xiàn)進一步高產的重要途徑。

隨著科學技術的進步和煤炭生產發(fā)展的要求，井田開拓必然要朝著生產集中化、礦井大型化、運輸連續(xù)化、系統(tǒng)簡單化方向發(fā)展，這將使煤礦的技術面貌發(fā)生根本性的變化。本礦井的初步設計的原則與方向的確定就是依據(jù)以上要求進行設計和規(guī)劃的。

四、擬解決的關鍵問題 礦井初步設計：

1）礦井生產能力及服務年限的確定 2）開拓方案的設計及其選擇 3）大巷及盤區(qū)的布置 4）礦井生產系統(tǒng)的完善 專題研究：

1）覆巖結構及強度探測 2）鉆孔深基點布置 3）實測數(shù)據(jù)及參數(shù)整理

4）深基點運動特征參數(shù)分析 5）覆巖運動破壞規(guī)律研究

五、研究思路和方法 礦井初步設計：

隨著科學技術的進步和煤炭生產發(fā)展的要求，井田開拓朝著生產集中化、礦井大型化、運輸連續(xù)化、系統(tǒng)簡單化方向發(fā)展，本礦井的設計思路就是依據(jù)這四個要求進行的。生產集中化 在現(xiàn)代化、高產高效礦井的建設過程中，將形成一批高產高效的一礦一井一面或兩面的現(xiàn)代化礦井，降低開拓及生產巷道掘進率，簡化生產系統(tǒng)，使礦井生產朝著高度集中、簡單可靠的方向發(fā)展。礦井大型化

主要是增大礦井的生產能力，以及相應加大水平垂高及采區(qū)尺寸等。我國西部的一些煤礦多為人為境界，相鄰井田適合舊井田開發(fā)的，開一利用老井設施建設大型礦井；東部老礦區(qū)的一些煤礦，淺部分散開發(fā)，進入深部開采以后采用集中開發(fā)，可以加大開發(fā)強度，簡化生產環(huán)節(jié)，建設大型礦井。運輸連續(xù)化

隨著生產集中化和礦井大型化，設備功率和能力加大及日產萬噸以上工作面的出現(xiàn)，要求煤炭運輸從工作面到地面實現(xiàn)不間斷連續(xù)的膠帶輸送機運輸，以保證生產能力的充分發(fā)揮。因此，斜井開拓、主斜副立井開拓將得到進一步的發(fā)展；并推廣各種輔助運輸設備，使輔助運輸實現(xiàn)簡單化和連續(xù)化。系統(tǒng)簡單化

由于開采地質條件的簡單以及開采技術與裝備水平的優(yōu)勢，在礦井各個生產系統(tǒng)設計時要追求簡單化，生產的簡單化可以便于生產的管理以及滿足大型礦井的安全生產要求。研究方法采用方案技術、經(jīng)濟比較法。專題研究：

查閱相關資料，了解覆巖運動的特征。

根據(jù)所學知識以及基本的技術條件，確定導覆巖運動的研究方法。確定觀測的過程與步驟，實施現(xiàn)場探測。獲得觀測結果，并對結果進行處理與研究。

六、課題的進度安排 1）設計部分

（1）開題與整理資料第1周（3.19-3.25）

（2）礦區(qū)概述及地質特征、采區(qū)開采范圍及生產能力第2周（3.26-4.1）（3）井田開拓及盤區(qū)生產系統(tǒng)部署第3-5周（4.1-4.22）（4）礦井運輸提升和通風排水第6周（4.23-4.29）（5）勞動定員與技術經(jīng)濟指標第7周（4.30-5.6）2）專題研究第8-11周（5.7-6.3）

3）修改、整理、裝訂、繪圖及提交論文終稿第12周（6.3-6.10）4）指導教師評閱、答辯第13周（6.11-6.18）

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指導教師意見

指導教師（簽名）: 年月日

所在系（所）意見 負責人（簽章）: 年月日

第五篇：畢業(yè)設計開題報告

開題報告

1.選題的依據(jù)、意義和理論或實際應用方面的價值

近年來，隨著我國現(xiàn)代化建設的不斷發(fā)展，城市機動車輛數(shù)量飛速增長，停車成了城市交通的一大難題。這就要求城市建筑工程向大型化、多層次化、多功能化發(fā)展，以減少占用土地資源。地下車庫以其面積大、節(jié)約建筑用地、管理集中等優(yōu)勢而越來越受到業(yè)主的青睞。因此，目前許多高層建筑都設有地下車庫，以解決存車用地緊張矛盾。因此，地下停車庫的建設也將隨之而發(fā)展，以解決汽車存放與城市用地日益矛盾的問題。

對于地下停車庫，保證適當?shù)臏囟群鸵谎趸紳舛炔怀^規(guī)定標準，是衡量地下車庫空氣環(huán)境質量的兩個主要內容。由于地下車庫在土壤的包圍之中，而土壤具有較好的熱穩(wěn)定性，受大氣溫度變化的影響不大，在我國大部分地區(qū)，這個溫度都能夠達到。汽車在庫內啟動、行駛和上下坡道時，都要排出廢氣，主要有害氣體是一氧化碳。因此，地下車庫內一氧化碳的濃度應嚴格控制。

我國雖然從國外引進了為數(shù)不少的現(xiàn)代化地下車庫通風控制系統(tǒng)，但都是國外現(xiàn)成的產品，其控制策略并不一定適用于我國具體條件。如何發(fā)揮先進地下車庫“綠色”通風控制系統(tǒng)的示范作用和現(xiàn)代化智能通風控制系統(tǒng)的推廣還需要更多的研究。

2.本課題在國內外的研究現(xiàn)狀

無風管誘導通風系統(tǒng)（jet inducting system）源于歐洲，發(fā)展于日本，已有30 余年的歷史，尤其在歐洲，東南亞，日本等地使用相當廣泛。但是，由于進入中國的時間較短，盡管已有不少應用實例，無風管誘導通風系統(tǒng)不論在設計方法還是通風效果上，都缺乏相關的理論驗證。

近年來國內廠家也先后投入開發(fā)研制射流誘導通風技術工作，并有類似產品推出，其應用呈上升趨勢。

噴流誘導通風技術，在國內最早應用在公路、鐵路等的隧道通風中，所使用的射流風機，一般為風量在1 萬m3/h 以上的大中型風機。近幾年借鑒國外的經(jīng)驗，將此項技術也擴展到地下車庫、倉庫、場館的通風中，所采用的噴流誘導器、射流風機更為小型化、輕型化，一般風量在600～1500m3/h，其中箱式的不超過1000m3/h。例如北京目前有數(shù)十個地下車庫工程采用了噴流誘導通風系統(tǒng)，2001 年廣州開始建造的70 萬m2 的國際會展中心（一期），也采用了此項技術。目前面臨著的一個重要問題，就是如何正確地設計、合理地布置該系統(tǒng)，并確保今后在使用中達到良好的效果。該系統(tǒng)引入國內后，由于有關設備己經(jīng)完全國產化，并加以了改進，同時國內執(zhí)行的是自己的設計規(guī)范和標準，因此設計方法需要相應更新。在中國，目前國家有關部門尚未制定出正式的設計計算公式，現(xiàn)在的設計都是設計師根據(jù)個人經(jīng)驗，按大的建筑類型作類比設計?？傮w感覺設

計都很粗略。雖然實際應用的無風管誘導型通風系統(tǒng)不少，但缺乏相應的理論研究，與國際先進水平相比，還有較大差距。而國內的實際使用效果如何，不但是空調專業(yè)人士，也是廣大用戶關心的事情。

目前，國內外新建的地下停車庫逐漸采用了誘導射流的通風方式，尤其在日本，地下停車庫的應用面積已達到80％。建設部建筑設計院編著的《建筑設計專業(yè)設計技術措施》中的3.6 和4.6條特別提出：停車庫機械通風系統(tǒng)宜采用噴流誘導通風方式，以保證車庫內的良好換氣，并減少通風管占用車庫的有效層高。

3.課題研究的內容及擬采取的方法

我的課題的目的是立足于提高地下車庫的通風效率和降低經(jīng)濟成本，從而開發(fā)新的基于單片機控制、采用RS-485 總線技術等新的地下車庫智能控制系統(tǒng)，改變過去采用的傳統(tǒng)通風控制方式。本系統(tǒng)采用功能強大的16 位處理器的MSP430 系列單片機，使控制性能大大提高。

我初步設想從以下兩個方面進行研究設計：(1)為了保證控制策略得到可靠地實施，本課題設計了一套基于單片機控制網(wǎng)絡型地下車庫通風系統(tǒng)。通過CO 濃度的采集，控制誘導風機運行或停止，最終控制地下車庫中CO 濃度。實現(xiàn)了自動控制技術在地下停車庫通風控制系統(tǒng)中的應用。(2)設計出了地下車庫通風控制系統(tǒng)監(jiān)控軟件，該軟件不但可以對地下車庫實施實時控制，還可以自動記錄控制過程中的相關數(shù)據(jù)，并對這些數(shù)據(jù)進行有效的分析。為了實現(xiàn)上述內容在硬件方面采用RS-485 總線的通信方式，在軟件方面采用采用AVR Studio，C語言編譯器采用GCC。

4.課題研究中的主要難點以及解決的方法

難點一： 增強系統(tǒng)的抗干擾性能。

難點二： 提高RS-485總線的通信的可靠性。

現(xiàn)初步設想從硬件和軟件兩個方面進行解決：硬件方面，在使用 RS-485 總線時，如果簡單地按常規(guī)方式設計電路，在實際工程中可能有以下兩個問題出現(xiàn)。一是通信數(shù)據(jù)收發(fā)的可靠性問題；二是在多機通信方式下，一個節(jié)點的故障（如死機），往往會使得整個系統(tǒng)的通信框架崩潰，而且給故障的排查帶來困難。針對上述問題，可以對485 總線的軟硬件采取利用終端、偏置電阻消除通信電纜中的信號發(fā)射和從總線隔離、接口標準及布線等方面進行改進；軟件方面，為了確保系統(tǒng)工作的穩(wěn)定可靠，主要是從提高軟件的可靠性、健壯性和容錯能力的角度做了一些考慮,在軟件中采用了以下關鍵技術：(1)主控機和下位機之間通信協(xié)調。(2)通過程序來實現(xiàn)延遲通信。(3)超時、差錯以及通信中斷等處理。(4)采用了數(shù)據(jù)累加和校驗、關鍵字重發(fā)等措施。