采矿学课程设计指导书

采准方案设计《采矿学》课程设计指导书

采矿工程教研室

2009年6月

1 指导思想

课程设计是采矿专业学生一项实践性的教学环节，是在“煤矿开采学”、“井巷工程”、“矿山地质”、“工业技术经济学”等课程的理论教学基础上，通过采准方案设计将所学的理论知识，尤其是将矿井设计原理、设计程序和设计方法等知识点融会贯通于实践的综合性的学习过程，为学生进行本科毕业设计以及毕业后从事矿井设计、矿井建设和生产工作打下一定的基础。

2 目的

通过采准方案设计要达到下列目的：

（1）系统地运用所学的理论知识。

（2）掌握矿井采准方案设计的步骤和方法。

（3）熟练掌握方案比较法在采准设计中的应用（重点）。

（4）提高和培养学生分析问题、解决问题的能力。

（5）提高和培养学生文字编写、计算和应用CAD绘图的能力。

3 设计任务

（1）编写采准方案设计说明书一份（40~50页左右，每页不少于400字）。

（2）设计图纸部分：

采准平面布置图、剖面图（平面图1：2000剖面图1：1000）

回采工作面布置图。

4 设计题目及要求

1）设计题目

XX矿井采准设计。

2）设计内容章节目录

参见附录一：“《采矿学》课程设计内容章节目录”。

3）设计原始条件

（1）地质条件

可采煤层n层，矿井东西长为A m，南北宽约为B m，面积为C m2。井田内的可采煤层为5煤、7煤、9煤、12煤，层间距分别为X m、Y m、Z m，其中主采为7煤，该煤

层赋存稳定，平均厚度3.3～5.0 m。倾角平均为3～25o，为缓斜厚煤层。

井田内工业储量24.5×109～50×109 t。井田深部以各煤层的-1000 m～-1500 m底板等高线为界；浅部以各煤层冲击层放水煤柱线为界。

（2）开采技术条件

矿井平均涌水量为120～230m3/h，相对瓦斯涌出量0.12～5 m3/t，属于低瓦斯矿井，煤层没有（或有）爆炸危险性，没有（或有）自然发火现象。

示例：参见附件二《祈东矿地质资料及平面图》

4）分组情况

本次设计共129人，每6人为一小组，一组共用一个设计原始条件，从上述地质条件中选取具体的矿井原始条件如表1所示。

表1 各组设计的原始条件

1 1 7.0 180 18.0 100 0.10 没有

2 2 20 4.5 150 24.5 120 0.12 有

3 3 70、12 16.0 200 30.0 125 0.15 有

4 1 20.0 200 20.0 160 0.50 没有

5 2 12 3.0 300 25.0 140 1.20 有

6 3 13、15 16.0 330 35.0 145 1.90 没有

7 1 16.0 270 18.0 146 0.38 有

8 2 10 20.0 290 26.0 120 3.00 有

9 3 15、12 6.0 300 37.0 125 4.00 有

10 1 15.0 190 20.0 130 5.00 没有

11 2 15 4.5 200 32.0 140 4.50 没有

12 3 10、12 20.0 280 35.0 145 3.20 有

13 1 17.0 400 19.0 146 0.80 有

14 2 80 14.5 360 24.5 200 0.70 有

15 3 10、12 16.0 350 32.0 180 0.90 有

16 1 8.0 200 22.0 230 1.20 有

17 2 50 22.0 240 28.0 190 1.30 没有

18 3 15、20 6.0 280 48.0 100 0.30 有

备注：各组的原始条件可根据自己具体情况进行微调，但不能与其他组雷同。

3）设计要求

（1）编写课程设计说明书

矿井采准方案设计说明书一份，50页左右，每页不少于400字。

（2）设计图纸部分

采准平面布置图、剖面图（平面图1：2000剖面图1：1000）。

矿井采准设计的步骤和内容参照《采矿设计指导》相关章节，这里着重介绍采准设计中涉及到的优化设计方法及其应用范围。

5 方案优化方法——方案比较法

围绕矿井采准设计任务，详细介绍方案比较法及其在矿井设计中应用的主要范围。

方案比较法可以解决各类设计问题，大的如采准方案的选择，小的如设备类型的选择等，应用较多是解决矿井采准方案优化设计问题。方案比较法是工程设计中最基本和最常用的设计力法，既能解决整体的又能解决局部的设计问题，常被称为万能的设计方法。近代出现的“最优化设计”方法（实际上方案比较法也是优化方法之一）也是在此基础上发展起来的。

1）方案比较法的实质

在进行工程设计时，根据已知条件列出在技术上可行的若干个方案，然后进行具体的技术分析和经济比较，优选出相对优越的一种方案。这种设计方法就称为方案比较法。

2）方案比较法的步骤

（1）首先要明确设计的内容、性质、要求（这些要求在《设计任务书》中有具体文字说明)，以及设计要达到的指标(主要参数和额定指标)等。

（2) 然后熟悉和掌握设计任务或设计中所要解决的总体或局部课题的内部及外部条件。对矿井设计来说，主要是：井田的地质地形条件，交通情况与邻井的关系，与其他企业关系等。

（3）根报内部及外部条件，依据设计任务的内容和目标，提出可行的方案。

（4）对提出的可行方案进行技术和经济分析，从中选取(3—5)个较优方案。

（5）对选出的较优人案进行详细的技术和经济计算与比较，明确各方案在技术上和经济的差异，全面衡量各方案的利弊，然后从各方案中选出最优的方案，做为设计的最终方案。

（6）最后按设计任务的按求，对方案做出详细描述的文字说明(包括各项参数)，并绘出方案的图纸。

3）经济比较内容

（1）经济比较的内容包括建井工程量，生产经营工程量。

（2）基建费、生产经营费。