採礦工程畢業設計指導書

2022-03-02 01:29:06 字數 4802 閱讀 3870

總則畢業設計是學生綜合運用所學理論知識於實踐的極好嘗試,也是學生在學校四年學習期間,培養分析問題和解決問題能力的最後乙個環節。

為使學生畢業後能在礦山實際工作中更快進入「角色」,在畢業設計時應使這一「教學設計」環節盡可能地貼近「真設計」。為此,學生在設計時應遵守以下基本原則:

一、礦井設計必須貫徹國民經濟建設有關方針政策,特別是煤炭工業的各項具體政策,應有全域性觀點。

二、礦井設計應在立足國情的前提下,滿足技術先進,經濟合理,安全適用,並將礦井為發展留有餘地的原則。在目前,還應特別注意提高經濟效益、社會效益和環境效益,以取得較好的綜合效益。

三、在設計中,應理論聯絡實際,盡量運用所學的科學技術知識,應拓寬思路,在不違反國家方針政策和技術規範的前提下,大膽採用國內外先進技術和設計方法;

四、設計應按有關部門指定的技術範圍、規程、標準系列等進行。裝置選型上要注意以標準化、通用化、系列化並在國內成批量**的型號為依據,新技術新工藝應以國內試驗成功並經過鑑定批准的方能採用。

第一章礦區開發條件

§1 本章內容

編寫本章內容時,應有針對性的圍繞設計題來進行,目的是使閱讀者也認為該礦區的確具有開採價值。本章的內容是後述各章的設計基礎,基本內容如下:

一、礦區概述

(一)簡述礦區行政區劃、地理位置(經緯度可省去)、交通情況,地形地貌等主要地理特徵;

(二)簡述礦區氣候條件:氣溫(最高、最低、平均)、降水量(雨和雪的最大、最小、年降水量)、風情、凍結期等;

(三)略述水文情況:礦區主要河流、湖泊的位置、流量、歷年的最高洪水位、工業和居民用水的水源及**情況;

(四)簡述礦區內地方小礦及小窯的分布及開採情況;

(五)簡述礦區及附近的工農業和其他企業情況,建材和電力**條件;

(六)插圖:礦區交通位置圖。盡量用實習礦井收集到的交通位置圖,幅面為一頁說明書尺寸,不一定按比例繪製,只須說明礦區位置與其他交通樞紐或主要城市的關係(鐵路、公路及公里數)。

二、井田地質特徵

(一)簡略地敘述礦區所屬煤田的區域地質情況,(字數應控制在以內),也可用小插圖簡介;

(二)介紹煤系地層及勘探程度:以綜合柱狀圖說明為主、文字敘述為輔;

(三)介紹井田主要地質構造(斷層、褶曲、陷落柱岩漿侵入等);

描述構造時應有詳略。凡與設計礦井設計引數有交大影響的構造應描述清楚,構造的主要引數應列出。如收集到某些構造的分布圖,也可作為插圖,文字敘述可以縮減,構造特徵也可以列表表達清楚;

(四)簡述井田水文地質特徵:潛水位、含水層情況。岩層滲透性及滲透係數,礦井湧水量(正常和最大)、老窯積水、補給水**、礦井水質及腐蝕性、臨近礦井的水情(摘其有關的)、湧水時對開採的影響。

(五)煤層特徵:這一部分是重點描述的內容,應比較詳細地敘述,主要引數不要漏掉,具體內容如下:

①煤層埋藏條件及有關引數:煤層走向及變化、傾角傾向及變化、煤層厚度及變化(厚度變異係數)、層間距、可採性指數,夾矸情況,有無陷落柱及變質帶等。當以**形式表達時,其格式見附表1—1;

②煤層圍岩的特徵:即煤層頂底板情況。主要有岩石類別、岩性、各種頂底板的厚度、堅固性、層理、節理、裂隙發育情況等(部分內容可列入附表1—1);

③煤層的其他特徵:主要應描述物理機械效能,主要煤質指標等,應根據設計需要有選擇地加以描述,一般用**形式列出即可,表列形式見附表1—2。

(六)煤層瓦斯、自燃性、煤塵**性及地溫地熱、突出性等特性。這部分內容與開採設計和安全生產有較密切的聯絡,其引數值往往是重要的設計依據,不能忽略。

§2 設計方法

本章內容主要是以實習礦山收集到的礦井地質報告書和開採後補充地質資料為基礎,根據指導教師所給的設計題目及設計條件,有詳有略地,有目的性地歸納整理後來進行編寫。敘述文字力求簡扼明僚,可盡量採用圖表形式進行描述。

§3本章圖紙要求

一、礦區(或礦井)地質地形圖(1:5000或1:10000)。

本圖不必繪製,應在實習地收集,也不必人手乙份,設計時同組人共用。

二、煤層底板等高線圖(1:2000或1:5000)。

本圖只需要繪製指導教師指定的設計煤層底板等高線圖,此圖為第四章「井田開拓系統平面圖」的投影層,其開拓系統繪在這張圖上,圖名應注開拓圖的名稱,如收集到的原圖構造很複雜,儲量計算塊段多,標註的內容密集使開拓系統繪上後不清晰,可在指導教師指導下繪圖時適當地加以簡略。

三、井田地質剖面圖(1:2000~1:5000)。

本圖一般取通過井筒或平洞附近的地質勘探線剖面圖作為原圖,根據設計需要進行繪製,第四章「井田開拓剖面圖」即以此圖為投影面繪在一起,圖名用「開拓」圖名。

(四)井田綜合柱狀圖(1:500~1:1000)。

本圖一般要求繪製,繪製時應根據所收集到的實習礦山的原圖的情況分別處理,可按設計題的設計條件進行縮略,但應注意的是煤系部分是中心內容,不能太簡略,當煤系太厚度時,只要繪出最上和最下可採層及部分頂底板岩層即可,其餘本分以文字概述,本圖不要求一定按比例繪製,當尺寸較短時也可以說明書插圖形式附在其中。

四、參考資料

(一) 礦井地質報告書;

(二) 礦井設計說明書;

(三) 《煤礦地質學》;

(四) 《煤礦礦井採礦設計手冊》(後略稱《設計手冊》)

第一篇第三章第二篇第一章

第二章井田境界和儲量

§1設計內容

一、敘述井田的境界和確定的依據,介紹井田的主要引數,走向長、傾斜長(最大、最小、平均)、井田面積等,並將最後確定的邊界繪在「地質地形圖」或「開拓系統平面圖」上。如果收集到「礦區井田分布示意圖」或「礦井境界關係圖」時,可作為插圖附在說明書中,該圖不要求按比例繪製。

二、儲量計算:包括地質儲量和分級儲量、煤柱損失等。

§2 確定井田境界的設計步驟

根據指導教師的要求,分三種情況進行。

一、以實習礦井已定境界作為設計礦井的境;這時,學生應對已定境界充分地分析其合理性,列出主要引數。

二、教師給頂部分邊界或作區域性假設。

首先將「井田地質地形圖」與「煤層底板等高線圖」按座標網或勘探線上下重合對照,分別畫出已定邊界,再研究未定境界部分的情況,按劃分井田基本原則與方法,上下結合,劃出合理的井田境界線,然後在圖上測量或直接計算出主要引數。

三、教師要求學生全部境界自己劃定

方法與上一種情況(二)基本相同,但要最後確定最後境界,必須與儲量計算,井型及服務年限的計算相結合,反覆調整後才能確定。其過程為:初步設定邊界→初算地質及工業儲量、適宜的井型及相應服務年限→對照「礦井設計規範」(以後稱「設計規範」)及「煤炭工業技術政策」(以後簡稱「技術政策」)→調整境界使之更為合理並符合「設計規範」及「技術政策」的有關規定→最終確定境界。

§3 劃定井田境界的主要原則與方法

井田境界的劃分,一般是在礦區總體設計時進行,畢業設計是對礦井初步設計的主要部分的模擬,故本章的設計內容和方法主要是以使乙個設計礦井取得較合理的開採技術條件為目的來進行的。

一、以自然條件劃分境界

(一)利用較大的地質構造作為井田邊界,例如大斷層、褶曲、岩漿侵入帶等。

(二)按地形地貌界線分境界:常見的有河流、湖泊、水庫、鐵路、大城鎮或重要保護建築等。

(三)按煤層賦存情況來劃分邊界:主要從賦存形態(深部淺部、構造形態等),儲量分布、煤質煤種要求,安全及環境條件(高沼氣、地溫、地熱等)。

二、人為的劃分境界:當井田不受或只有區域性受自然條件限制時,井田邊界的確定有較大的選擇餘地。這時,一般應從煤層的生產能力出發,確定合理的採煤方法,再據以確定恰當的井型和合理的服務年限,計算必需的儲量,根據勘探報告提供的勘探深度,在考慮較合理的井筒位置和階段劃分的前提下,對照「設計規範」有關規定,最後確定井田的走向邊界,可見,人為劃定井田邊界牽涉到較多的設計引數,確定邊界的過程可能要經過不止一次的反覆,才能劃定合理的邊界,畢業設計時,不必把這一過程做得過細,有時也可以預先估計乙個井型,然後再結合其他因素迅速的劃出來。

人為劃分境界應當以保證開採工作的方便為原則。在一般情況下沿煤田走向的劃分,以傾斜為界。沿煤田傾斜的劃分,以煤層底板等高線(單煤層)或水平標高(煤層群)為界。

具體的人為境界有以下幾種劃法:

1 垂直劃分方法:適用於近水平及部分緩傾斜煤層(傾角偏小的);

2 水平劃分方法:適用於急傾斜及部分緩傾斜煤層(傾角偏大的);

3 傾斜劃分方法:適用於煤層群煤組間距較大,無採動影響的煤田

應當注意,上面列舉的方法的適用條件不是絕對的,運用時應與開採的其他條件綜合考慮。

4 用數學分析法確定井田的合理尺寸,此法是以生產建設和生產經營的總的經濟效果來確定邊界,畢業設計一般不要求用此法,如設計條件及時間允許,在指導教師的指導下可按此法進行。

三、有關井田尺寸的規定「設計規範」第1—10條,對井田走向長的規定如下:

大型礦井:>7.0公里

中型礦井:>4.0公里

小型礦井:>1.5公里

§4井田地質及工業儲量的計算方法

儲量計算應與井田境界的劃定結合起來進行,當井田境界與實習礦井劃定的境界相同時,以收集到的「井田精查勘探地質報告書」或礦山提供的資料為基礎,按設計題和指導教師的要求進行複核和整理。當實習礦山面積小,賦存穩定,構造簡單,一般要求複核一煤層。當煤層多或構造複雜時,複核範圍可縮小到一層煤,乙個採區或乙個塊段的範圍。

具體複核範圍由指導老師指定。

當井田境界全部由學生人為劃定或區域性劃定時,應對劃定的井田範圍內的可採煤層全部進行儲量計算。

在開拓方案確定以後,各水平的儲量也應當在本章列出。

地質儲量(包括工業儲量)的計算一般只要求用下面的常用的方法進行。

一、等高線法:適用於煤層厚度穩定,厚度變化在25%範圍以內的煤層。具體作法是沿煤層底板等高線,按層厚或傾角大致穩定的範圍劃分為若干塊段,分別計算各塊段的儲量,各單個塊段儲量的綜合即煤層的總儲量。

設計時盡量採用此法,可以減少工作量並兼顧水平儲量的計算。

二、塊段法:適用於計算不穩定煤層的儲量,或地質構造比較複雜,傾角多變的煤層。塊段是按煤田的勘探程度,煤層厚度(變異係數》25%),大的地質變動和灰分差異較大等來劃分。

上面兩種方法的計算公式如下:

式中:z—煤層總儲量,(萬噸);

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