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1、辽宁工程技术大学本科毕业设计（论文）开题报告题 目 西沟五矿4.00Mt/a 新井设计 指 导 教 师 院（系、部） 矿业学院 专 业 班 级 采矿08-2 学 号 姓 名 日 期 2012年3月16日 一、选题的目的、意义和研究现状选题的目的、意义在于：系统的综合的运用和巩固所学的知识；结合在山西晋煤集团长平公司实习的内容和收集到的现场资料，进行矿井设计。通过毕业设计可以使我们大致掌握矿井设计的方法、步骤和内容；学习、贯彻党和国家的有关方针、政策；培养实事求是、理论联系实际的工作作风和严谨的科学态度；培养学生有初步科学研究的能力；提高编写技术文件和运算的能力；提高计算机应用能力。即能使我们得
2、到全面的训练，又有利于提高我们独立解决实际问题的能力。为将来走向就业单位能够胜任工作打下良好的基础。 研究现状：西沟五矿位于山西省高平市西北17km处，太（原）焦（作）铁路和207国道从井田东侧通过，长(治)晋(城)二级公路和长(治)晋(城)高速公路从井田东侧约20 km处通过。井田北距太焦铁路赵庄车站3.3km，南距西阳车站4.7km，该矿工业广场与附近干线公路和铁路间均有柏油公路连接，由井田经铁路、公路向北可达长治、太原，向南可通晋城、焦作，然后通往全国各地，交通运输便利。本井田位于沁水煤田南部晋城矿区东北部，井田内主要含煤地层为石炭系上统太原组与二叠系下统山西组。全区可采煤层3层，总厚度
3、25.5m，稳定可采煤层分别为2、3、15号煤层。1) 2#煤层：2#煤层为黑色，玻璃金刚光泽，断口参差状贝壳状，内生裂隙不太发育。以亮煤为主，暗煤次之，少量镜煤。条带状结构，层状构造，属半亮光亮型煤。煤层平均厚度为5m，容重1.40克/立方厘米，灰份（Ag）18.74%，水分0.92%，挥发份（Vr）11.72%，发热量33.38MJ/Kg，硫含量0.43%。2) 3#煤层：3号煤层为黑色、条痕为黑色，参差状及贝壳状断口，玻璃金刚光泽，内生裂隙较发育。煤层平均厚度为15m，以亮煤为主、暗煤次之，夹镜煤条带。细中条带状结构，层状构造。属半亮光亮型煤。容重1.42克/立方厘米，灰份（Ag）15.
4、00%，水分1.24%，挥发份（Vr）10.71%，发热量32.74MJ/Kg，硫含量0.41%。3) 15#煤层：15号煤层为黑色、条痕黑色，参差状-及贝壳状断口，玻璃-金刚光泽。以亮煤为主、暗煤次之，夹镜煤条带，细条带状结构，见黄铁矿结核及散晶。煤层平均厚度为5.5m，属半亮-光亮型煤。局部可见半暗煤。容重1.43克/立方厘米，灰份（Ag）19.9%，水分1.34%，挥发份（Vr）11.5%，发热量27.81MJ/Kg，硫含量3.83%。此次选题在于结合大学四年所学知识和实习内容，在以上研究现状下设计一个4.00Mt/a的新矿。 二、设计任务、内容及目标（一）、设计的主要任务在毕业设计过程
5、中要完成说明书和图纸两项任务：1、编写毕业设计说明书一份；说明书内容包括：封面，扉页，中英文摘要，目录，正文，外文翻译资料及参考文献。2、图纸部分包括：矿井开拓巷道布置平面图、剖面图和采区巷道布置平面图、剖面图。（二）、设计的内容1、在了解矿区概况和井田及其附近的地质特征的情况下，按照井田的境界和煤层的赋存情况首先计算井田的储量；2、根据所要设计的矿井的年产量和所了解的矿区煤层赋存概况来计算矿井的服务年限及一般工作制度；3、矿井的开拓系统的设计，其中包括井筒形式及井筒位置的确定、开采水平的设计、采区划分及开采顺序、开采水平与回风水平、井底车场形式的选择、开拓系统综述等；4、在划分了的采区基础上
6、进行采准巷道布置，根据设计采区的地质概况及矿层特征，确定采区形式、采区上（下）山的数目、位置及用途，采区区段的划分、区段平巷的布置方式、层间或分层间的联系方式，采区车场及硐室，采准系统、通风系统、运输系统（矿物、料等）、充填排水系统及灌浆系统等，还有采区的开采顺序，采区巷道断面尺寸、支护方式、采区准备工程量，采区的巷道掘进率、采区回采率；5、依据设计层的矿层赋存条件、矿层结构及围岩情况进行采矿方法的选择，工作面长度的确定，落矿机械的选择及回采工艺方式的确定，循环方式的选择及循环图表的编制；再然后是确定建井工期及未来计划；6、矿井通风、运输、排水三大系统的具体设计；7、全矿技术经济指标的确定。（
7、三）、设计的目标完成西沟五矿4.00Mt/a新矿井设计的新井设计。三、研究方案及预期结果1、充分了解西沟五矿的地理位置及行政隶属关系。矿区地形地貌；矿区的交通，矿区的气候、气温、风向、风速；雨期及降雨量；冻结期及冻结深度；矿区的勘探程度及开发现状、矿区的地震震级。井田及其附近的地质特征。井田的地层层位关系，地质构造，井田中的地质变动，及它们的分布及位置。水文情况，井田范围内的河流、流量及洪水位等。矿层质量及矿层特征，井田内的矿层及其埋藏条件，走向、倾向、倾角；可采矿层的厚度及层间距；各矿层的性质，各矿层顶底板岩石的性质。矿层含瓦斯性、自燃性及含水性。矿层质量牌号、工业分析及工业用途。井田的勘探
8、程度及对勘探的要求。2、叙述井田走向边界及倾斜方向上的边界，边界的方位及标高，井田走向及倾向尺寸、井田的面积，边界矿柱的留法及尺寸。据此确定井田的工业储量、地质损失、永久矿柱损失量。井田的可采储量及开采损失量。根据所要设计的矿井的年产量和所了解的矿区煤层赋存概况来计算矿井的服务年限及一般工作制度。3、井田开拓系统的设计。确定井筒的形式、数目及位置。列表说明井筒名称、用途、规格（附井筒断面图）、井口坐标位置及标高、井筒倾角及提升方位角、井筒长度等。确定水平高度及开拓方式，阶段数目及布置方式。水平储量及水平服务年限。设计水平的巷道布置，采区划分及开采顺序的确定，开采水平与回风水平井底车场形式的选择
9、，其中包括：（1）井底车场形式、线路布置及通过能力。（2）硐室的位置、规格尺寸、支护方式。（3）井底车场工程量。其他还有：开拓系统、通风系统、运输系统（矿、矸、料、人）及充填、灌浆系统等的设计和移交生产时井巷开凿的位置，初期开掘工程量。4、设计采区的地质概况及矿层特征。采区在矿井中的位置，邻区开采情况，矿层的赋存条件、地质构造、矿物质量、瓦斯、含水性、发火期等，矿层顶底板岩石性质。采区的范围、工业储量。采区生产能力及服务年限。采区形式、采区上（下）山的数目、位置及用途。采区区段的划分、区段平巷的布置方式、层间或分层间的联系方式。采区车场及硐室。采准系统、通风系统、运输系统（矿物、料等）、充填排
10、水系统及灌浆系统等。还有采区开采顺序的确定。采区巷道断面尺寸、支护方式、采区准备工程量的确定和采区的巷道掘进率、采区回采率的确定。5、采矿方法的选择。选择各矿层的采矿方法，对重点设计层的采矿方法说明选择的依据。概述重点设计层的矿层赋存条件、矿层结构及围岩情况。按通风条件，落矿机械能力，运输机能力等确定及校验工作面长度。落矿机械的选择及回采工艺方式的确定。循环方式的选择循环图表、工人出勤表、机电设备表、技术经济指标表的计算与绘制。6、建进工期及施工组织设计。施工队伍的人力配备；井巷施工的机械化程度及施工程序。工程排队及施工组织排队，附建井工程排队接续表。开采顺序及配产的原则；采区及回采工作面接续
11、表、建井工期及矿井增产期。7、矿井通风。矿井通风方式与通风系统的选择；总风量的计算与风量分配；矿井总风压及等积孔的计算；通风设备的选择；矿井主要扇风机的选型计算；电动机的选择；总耗电量及吨煤耗电量。8、矿井运输与提升。采区运输设备的选择；运输平巷中运输设备的类型及数量；回风平巷中运输设备的类型及数量。采区上山中运输设备的类型、规格及能力（运输上山及材料上山）。主要巷道运输设备的选择，轨距、矿车类型及数量，电机车选型，计算车组重量，确定电机车台数，胶带运输时，则计算胶带各点张力，验算垂度、强度、电动机功率等。选择提升设备的类型及规格；选择提升钢丝绳；选择及验算提升机；提升机与井筒相对位置的计算；
12、提升运动学及动力学计算：选择提升电动机；计算电能消耗及提升效率。9、排水。矿井水的来源，正常涌水量、最大涌水量、充填废水量等。排水设备的计算与选择，选择水泵、水管，计算水泵扬程，确定工况点，计算水泵工作台数及总台数；选择电动机功率、台数。计算电耗及吨煤电耗。水泵房设计，水泵房设备布置平、剖面图。水泵房的规格、尺寸、支护方式，吊装设备，与井筒的联接方式。水仓设计，水仓的容量、规格尺寸及支护方式，水仓的清理。10、技术经济指标。全矿人员编制，包括井下工人，井上工人，管理系统及管理人员，全矿人员；劳动生产率，包括采矿工效，井下工效，生产工人效，全员效率；成本，包括工作面直接成本，采区成本，全矿成本；
13、全矿技术经济指标，包括可采矿层数及可采矿层总厚度，井田境界、走向、倾向、面积，埋藏量、工业储量、设计储量、设计可采储量，年产量及服务年限，开拓方式，开采水平，水平数目、水平高度、服务年限，井筒；数目、直径、深度，基本建设工程量，三材数量（木材、水泥、钢材），建井期限，采矿方法，顶板管理方法，机械化程度，工作面长度及同时生产工作面数目，同时生产的采区数目，工作面年推进度，掘进率、掘进出矿率，采区回采率、工作面采出系数，大巷运输、机车类型、数量，矿车类型、数量，提升：立井提升机类型、提升能力、电机容量，付井提升能力、电机容量，排水：水泵类型、水泵台数、扬水能力，通风：沼气等级、通风方式、总风量、负
14、压（最大、最小），扇风机、类型、电机容量，效率（井下工、采矿工、生产工、全员），成本：工作面、采区、全矿。预期结果：西沟五矿开采设计说明书；西沟五矿井开拓巷道布置图；（包括开拓系统平面图、开拓系统剖面图）西沟五矿采区巷道布置图。（采区巷道布置平面图、采区巷道布置剖面图）四、研究进度第1周： 设计题目、设计过程报告、设计煤层的底板等高线图绘制、放大或缩小图纸，选题报告；第2-4周： 在了解矿区概况和井田及其附近的地质特征的情况下，按照井田的境界和煤层的赋存情况首先计算井田的储量；根据所要设计的矿井的年产量来计 算矿井的服务年限及一般工作制度；矿井的开拓系统的设计；第5周： 设计题目、设计过程报告
15、、设计煤层的底板等高线图绘制、放大或缩小图纸，选题报告；第6-9周： 在了解矿区概况和井田及其附近的地质特征的情况下，按照井田的境界和煤层的赋存情况首先计算井田的储量；根据所要设计的矿井的年产量来计算矿井的服务年限及一般工作制度；矿井的开拓系统的设计；第10周： 采准巷道的布置；第11周： 确定具体的采矿方法；第12-13周： 确定建井工期及开来计划；矿井通风系统的具体设计；第14-15周：运输、排水系统的具体设计和全矿技术经济指标的确定；第16周： 设计说明书的撰写整理、输出、图纸的输出，提交毕业设计说明书和图纸。第17周：设计检查；第18周：答辩。五、主要参考文献1 .煤矿安全规程 能源部
16、 煤炭工业出版社2.煤炭工业设计规范 煤炭工业部 煤炭工业出版社3.煤矿开采学 徐永圻主编 中国矿业大学出版社4中国采煤方法 徐永圻主编 中国矿业大学出版社5中国采煤方法图集 徐永圻主编 中国矿业大学出版社6矿井开采设计 孙宝铮主编 中国矿业大学出版社7煤矿矿井采矿设计手册 魏同主编 煤炭工业出版社8矿山压力及控制 钱鸣高 刘听成 煤炭工业出版社9矿井通风矿业大学出版社 黄元平主编中国矿业大学出版社10工作面设备选型配套手册中国矿业大学出版社11矿井灾害防治理论与技术 中国矿业大学出版社12煤矿固定机械及运输设备 严万生 煤炭工业出版社13煤矿地质学阎绣璋中国矿业大学出版社14煤炭井巷工程综合预算定额 煤炭工业出版社15综采设备配套图册 吴国华等编著中国矿业大学出版社 16矿井正规循环作业 煤炭工业出版社六、指导教师意见指导教师签字： 年 月 日
