02-毕业设计大纲

第二部分采矿工程专业（本科）毕业设计大纲

一、毕业设计的目的和任务

采矿工程毕业设计是采矿工程专业学习的最后一个教学环节。

通过毕业设计，使学生对所学的基础理论知识和专业理论知识进行一次系统地总结，并结合实际条件加以综合运用，以巩固和扩大所学的知识、巩固和发展学生的运算和绘图的工程技能，培养和提高学生分析和解决实际问题的能力和素质，丰富学生的生产实际知识。

通过毕业实习和毕业设计，进一步培养和锻炼学生热爱劳动、善于理论联系实际，尊重科学和实践的良好思想作风。 二、毕业设计资格

学生必须完成教学计划所规定的全部课程，完成所有的课程设计、教学实习，并取得合格成绩后，才准许做毕业设计。

三、完成毕业设计遵循的原则

毕业设计是按实习矿井的地质条件，完成一个矿井的初步设计的主要内容，毕业计必须按照毕业设计大纲的要求进行，完成大纲规定的全部工作量。

设计中必须贯彻党和政府的指示，遵守煤炭工业部颁发的《煤矿安全规程》、《煤炭工业矿井设计规范》以及其他有关的规范、规定和技术政策。

毕业设计中必须注意生产安全和改善矿工的劳动条件；要因地制宜地采用现代采矿新技术；尽可能地简化生产系统、缩短建井工期和减少初期工程量，提高采掘工作面单产和单进；尽可能地提高劳动生产率、降低原材料消耗，以获得较好的技术经济指标，实现矿井高产高效；尽可能地提高煤炭资源采出率。 四、毕业设计的选题和进行方式

毕业设计的题目，原则上以毕业实习矿井的自然地质条件和煤层赋存条件为依据，必要时可对具体条件作某些修改，但对地质条件和煤层赋存条件不能简化太多，修改的部分必须征得指导教师同意。

毕业设计的题目：×××煤矿××.×Mt/a新井设计

设计生产能力可在5.0、4.0、3.0、2.4、1.8、1.5、1.2、0.9、0.6、0.45Mt/a 原则上同一毕业设计题目以3～4人为宜，不能超过5人。

毕业设计题目确定后，一般不得轻易改变。必需修改题目时，须取得指导教师的同意。 毕业设计的全部内容应由每个学生独立进行和完成。

当实习矿井的地质条件十分复杂时，可以对原则问题相互讨论，如开拓、开采方案之类的原则问题。 每个学生必须按毕业设计大纲要求，独立完成毕业设计说明书和毕业设计图纸一份。

毕业设计大纲中规定的章节顺序，只是规定了说明书编写的顺序，并不表示设计顺序，由于设计中有许多章节是相互交错的，因此在进行设计时，有时后面的章节要先行设计，有时只能按选定的数值进行计

算，待其他部分完成后，再修改原来选定的数值重新计算。在安排设计顺序时，应充分考虑这种特点，尽量减少这种返工修改的过程，同时，应当把这种性质的修改看成是设计过程的深入，是使设计更接近正确和合理的过程。

在设计过程中，为保证设计进度，同时应当注意避免由于疏忽或决定错误而造成较大工作量的返工修改，以免影响设计进度。

五、关于毕业设计图纸和说明书的规定 （一）毕业设计图纸

要求学生独立完成与毕业设计说明书配套的毕业设计图纸（不包括毕业设计说明书中的插图）5张。5张大图的技术标准和具体要求是：

1、矿井开拓平面图

（1）比例为1：5000或1：10000，个别小矿井可采用1：2000。

（2）图中要求有主采煤层底板等高线，煤层露头线，经纬网座标，指北方向，矿井边界，矿井生产初期开拓工程，矿井生产后期开拓工程，工业场地保护煤柱线，矿井开拓剖面图剖面位置，开采水平、采区或带区（分带）边界线，首采区或带区首采分带简化的巷道布置，达到设计产量时回采工作面位置，其他采区上下山开掘位置，图题栏，井巷标号及名称等。

（3）初期工程量中，用实线表示煤巷，用点划线表示岩巷；后期工程量一律用虚线表示煤巷和岩巷。 （4）初期工程量为矿井达到设计生产能力时所开掘的巷道及硐室的工程量，否则为后期工程量。 （5）后期工程量，尤其是第二开采水平和以后开采水平需画出井底车场、运输大巷等主要开拓巷道及各采区的下部车场或上部车场。如为带区布置，则只需画出以后各开采水平主要开拓巷道及带区边界线。

（7）生产采区的上山及车场、以及它们与运输大巷及回风大巷的关系，可简化处理。 （8）煤层底板等高线只画主采煤层，且只画一层。 （9）剖面线必须标明，且需经过主副井筒，可为折线。

（10）必须标明矿井达到生产能力时的工作面数目及位置，如不在同一主采煤层，则应按比例投影到平面图上。

（11）平面图与剖面图上的巷道标号应统一，并以巷道名称表的形式写在平面图。 2、矿井开拓剖面图

（1）采用的比例原则上同矿井开拓平面图。

（2）初期工程量用实线表示，后期工程量用虚线表示。

（3）必须形成完整的生产系统，风井应投影到剖面图适当的位置。 （4）不可缺少井筒保护煤柱边界线。 （5）如为煤层群开采，应标出煤层序号。 3、采（盘）区或带区巷道布置平面图和剖面图

（1）比例为1：2000，小型矿井可用1：1000的比例。

（2）要按实际采（盘）区或带区的尺寸由开拓图放大，但经纬网座标的间距仍为100mm。

（3）图中要求有采（盘）区或带区范围内的煤层底板等高线，经纬网座标，指北方向，采（盘）区或带区边界，地质构造，采（盘）区或带区内主要准备巷道和硐室，正在生产的工作面回采巷道，为接替工作面掘进的巷道，工作面停采线，区段或分带的划分线，与采（盘）区或带区准备巷道相连接的一部分开拓巷道，相应地点配备的采掘及通风设备，采（盘）区或带区生产系统，图题栏，采（盘）区或带区内井巷标号及名称等。

（4）必须形成完整的采（盘）区或带区生产系统，不能缺少主要硐室及通风构筑物。

（5）采区上、中、下部车场、盘区车场或带区车场不能简化，尺寸要大致接近实际的图上尺寸。 （6)采（盘）区或带区的主要设备不仅要按标准图例画出，而且要放置在适当的地点。 （7）平面图上要标出剖面图所在的剖面位置。

（8）在平面图上要按比例画出采（盘）区的走向长度、上山间距、煤柱尺寸和倾斜投影长度，在剖面图上要按比例画出采（盘）区的倾斜长度、煤层间距、上山到煤层底板垂距等参数，但不需标出。

带区的参数要求参照采（盘）区的参数。 （9）必须画出接替的工作面正在掘进的巷道。

（10）如采（盘）区或带区尺寸过大，大于零号图纸很多时，可用断开线省略一部分，径纬网和煤层底扳等高线也要相应断开。也可缩小比例画出采（盘）区或带区全貌。

（11）采（盘）区或带区巷道平面图与剖面图中的巷道标号应统一，并以巷道名称表的形式标明在平面图或剖面图上。

4、采煤方法图

（1）采煤方法图的比例为1：50。

（2）图中要求有工作面层面图，最大与最小控顶距剖面图，工作面上、下平巷超前支护段的巷道剖面图，正规作业循环图，劳动组织表，主要技术经济指标表，工作面设备标号及名称，图题栏等。

（3）在工作面布置层面图或相关剖面图上，应标明或明确超前工作面加强支护段距离、支护形式，回采巷道在煤层中的相对位置，人工切口尺寸、最大、最小控顶距、煤层厚度、单体支柱的柱距、排距。

如为倾斜长壁工作面，在相关剖面图上还应标出煤层倾角。

（4）在工作面布置层面图上，回采巷道的宽度应按巷道底板宽度为准绘制。 （5）应以设备明细表标明工作面的主要设备。 毕业设计图纸应满足以下要求： 1)正确反映设计的内容和意图；

2)设计符合《采矿制图标准》的各项要求； 3)图面布置整齐、均匀、清洁、美观；

4)线条清楚，尺寸准确，比例标准； 5)字体工整。

鼓励用计算机绘图，也可用铅笔手工或上墨手工绘制。 对不合质量要求的图纸，必须进行修改或重新绘制。 对毕业设计图纸的图幅作如下规定：

1)图纸一般采用一开（0号）原张绘制，若井田或采（盘）区或带区尺寸较小时亦可采用对开（1号），若不满足井田或采（盘）区或带区尺寸要求时，图纸亦可拼接。

一井巷名称的数字在平面图和剖面图上应一致，数字和外文字按工程体书写。 （二）毕业设计说明书插图

说明书中的插图一般可大致按比例绘制，要求其尺寸大体与实际情况相似，不应在同一图上出现实际较长的巷道反而比实际较短的巷道短的现象。

说明书中的插图可直接绘在说明书的纸上，亦可单独绘制附在说明书中，说明书应留出插图的位置。 所有插图均应按章编号，并在图的下方注明图的名称。 说明书中的插图不得复印和用透明纸图。 （三）毕业设计说明书编写

毕业设计说明书的任务是把各章节中的计算、分析、比较以及最后确定的内容简单而有系统地加以说

明，说明书的编写直接影响毕业设计质量。对说明书的编写提出以下要求：

1)叙述要简明扼要。对所采用的决定和主要依据要结合实习矿井的条件叙述得确切，不能生般照抄《煤矿开采学》、《采矿学》等教科书中的相关内容，说明书正文一般在90页左右，以不超过120页为原则。

2)文理通顺，字体工整清楚，要求由用钢笔书写或由计算机打印。由计算机打印说明书时，打印前打印的原稿应由指导教师审查批准。

3)文字说明应与所绘制的图表密切配合，不得出现矛盾。对不符合上述要求的说明书，指导教师应使其重新编写或抄清。

此外，对设计说明书还作如下规定：

1）说明书用纸一律用A4纸打印开，每页应编页次，页次编号一律在右下角，格式按撰写规范要求编写。

2）说明书必须由设计人编写，每章应重新开页，各章节标题均应用较大字体正楷书写。说明书内容一律由左向右横写。

3）对于所引用的公式和主要原理，以及引证的依据，均应在文字说明的右上方加注编号，该编号应与说明书正文后所附的参考文献编号相符。

4）说明书中引用的公式，均应将所有符号及单位加以说明，计算时将数字代入后，可直接写出答案，不必将计算过程详细列出。

5）说明书中所出现的计量单位及符号应符合国家有关规定。 6）说明书中所有的表格，均应注明名称，并按章编号。 7）说明书正文之前应编写章节目录，并一一注明页次。

8）说明书的章节，一般应按大纲规定编写，如果次序及内容需要变动时，应经指导教师同意。 9）说明书应按统一的格式装订。

10）在说明书后要注明主要参考文献，其写法顺序是先作者姓名、参考资料或文章名，出版地点，出版社名，最后是出版年月日。

11）毕业设计说明书正文必须附有600字左右的中文摘要，摘要内容要准确，表达清楚。 六、毕业设计进度及日程的原则安排

毕业设计进度及时间安排的原则大体如表1。

表1 毕业设计进度及时间安排

七、毕业设计说明书装订编排顺序

封面 扉页

毕业设计（论文）任务书 毕业设计（论文）指导教师评阅书 毕业设计（论文）答辩及综合成绩 中文摘要与关键词 目录 正文 参考文献 致谢

毕业设计大纲内容

第一章 矿区概述及井田地质特征 第一节 矿区概述

矿区的地理位置，地形特点，交通条件，居民点分布情况。 附矿区交通位置图。

故区内煤矿分布及其他工业和农业生产情况，可供矿井建设和生产用的原料和建筑材料的供应情况，矿区的电力供应来源。

矿区的气候条件：年平均温度、最高和最低温度，结冻期和冻土深度，年平均降雨量和最大降雨量，主导风向和最大风速。

矿区的水文情况：河流、湖、泊、沟渠的分布，平均流量和最大流量。历年最高洪水位，工业及居民

用水的水源、水质及供应情况。 第二节 井田地质特征

井田的地形，井田的勘探程度，井田煤系地层概述，地质综合柱状。 附地质综合柱状图。

井田的地质构造、最主要的地质变动。如断层、褶曲和错动等，其分布情况。岩浆侵入活动和岩溶塌陷现象及其对煤层的影响。

井田的水文地质特征。地下含水层情况，岩层的透水性，井田涌水量（分最大涌水量和正常涌水量）。 第三节 煤层特征

煤层埋藏条件：走向方位，倾向和倾角及其变化，煤层的露头深度与风化带深度。

煤层群的层数，各煤层的最大、最小和平均厚度，稳定性和各煤层间的最大、最小和平均间距。 附煤层特征表。

煤层的围岩性质：各煤层的顶板和底板岩石组成，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：煤的工业分析及元素分析，各煤层的牌号及其用途，煤的硬度，容重和解理性，煤层含有夹石的情况，煤的含瓦斯性及相对瓦斯涌出量，煤的自燃性及自燃发火期，煤尘爆炸危险性及爆炸指数。

本节应有必要的插图和表格。

第二章 井田境界和储量 第一节 井田境界

说明井田四周境界及其确定的依据。说明开采上限和下部边界有无扩大的可能性。井田的走向长度、倾斜长度（包括最大、最小、平均值），井田的水平宽度及井田的水平面积。

附井田赋存状况示意图。 第二节 矿井工业资源/储量

说明井田勘探类型，钻孔及勘探线分布情况，储量等级的圈定。 煤层最小可采厚度。

按不同标高（或开采水平）分别计算矿井工业资源/储量，若采用现场的数据要进行核实。 第三节 矿井设计资源/储量、矿井设计可采储量

确定和计算井田边界煤柱、矿井工业场地、井筒、地面建筑物、防水和河流等安全煤柱，除平硐开拓外，必须绘制工业场地保护煤柱，以插图形式列入说明书中。

确定各煤层的采（盘）区或带区设计损失及开采上限。

按不同标高（或开采水平）计算矿井设计资源/储量、矿井设计可采储量。

分煤层按不同标高（或水平）将矿井工业资源/储量、矿井设计资源/储量、矿井设计可采储量计算结果汇编成表。

第三章 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 第一节 矿井工作制度

确定矿井的年工作日数，每日出煤班数，每班工作小时数。 确定矿井每昼夜净提升小时数。 第二节 矿井设计生产能力及服务年限

确定矿井设计的年生产能力，并说明确定的依据。

核算矿井及第一水平的服务年限是否符合煤炭工业设计规范的规定。

第四章 井田开拓

第一节 井田开拓的基本问题

1、确定井硐形式、数目、位置及坐标（包括主井、副井和风井）。 2、确定工业场地位置、形状和面积。

3、确定开采水平的数目、位置和标高；各水平的垂直高度；上山、上下山或下山开采；阶段的数目和斜长；采（盘）区或带区的划分和布置。

4、确定煤层群分组和组间联系方式；煤层生产能力；主要开拓巷道——大巷及井底车场的布置和数目。

5、确定矿井开拓延深及深部开拓布置方案

6、确定矿井水平间、采（盘）区或带区间、煤组和煤层间接替顺序。

在确定上述开拓内容的基础上，用方案比较法确定合理的矿井开拓方式，参加经济和技术比较的开拓方案至少要有3个，要进行深入的技术比较和较为详细的经济比较。

根据最后确定的开拓系统绘制矿井开拓平面图及剖面图（或水平切面图） 比例：平面图1：50001：10000；剖面图1：20001：5000。 对参加比较的各个开拓方案应绘制示意图插入说明书中。 第二节 矿井基本巷道 一、井筒

确定主井、副井及风井的断面形状和断面布置。 确定井筒净断面和掘进断面尺寸，井壁材料及厚度。 并根据规定验算风速。

要求绘制的说明书插图有：主井、副井和风井断面图。 二 、井底车场

确定井底车场的类型和布置形式。 验算主、副井空、重车线长度。 说明井底车场调车方式。 说明井底车场各种硐室的布置。

要求绘制的说明书插图是井底车场平面布置图（应包括线路、巷道及硐室布置）。 三、主要开拓巷道

确定运输大巷、主石门、采（盘）区或带区石门、总回风道等主要开拓巷道的断面形式和断面大小，支护方式，并对掘进的工艺与支护进行简单设计，巷道断面大小应符合运输和通风的要求。

要求绘制的说明书插图有：运输大巷、主石门、采（盘）区或带区石门、总回风道等主要开拓巷道断面图。

第五章 准备方式 ——采（盘）区或带区巷道布置 第一节 煤层的地质特征

详细说明设计采（盘）区或带区内可采煤层（特别是主要可采层）的厚度、倾角、煤层结构；煤的牌号、硬度、容重以及它们的变化情况；说明顶底板岩层的组成，物理力学特性；煤层的瓦斯和水文地质情况，煤尘的爆炸性和自燃发火危险性；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特征（如与采（盘）区或带区对应的地面有无村庄、湖泊、河流、铁路及高压线等）。 第二节 采（盘）区或带区巷道布置及生产系统

要求对首采（盘）区或带区或指定设计采（盘）区或带区进行详细设计，并按首采（盘）区或带区（带区）或指定设计采（盘）区或带区（带区）煤层的实际赋存情况绘制图纸。

确定采（盘）区或带区的走向长度，采（盘）区或带区内各种煤柱尺寸，采（盘）区或带区内的区段斜长和数目或带区内的分带斜长和数目。

确定采区上（下）山，区段平巷、区段集中巷和它们之间的联络巷道的形式、位置和布置方式。 盘区开采时，确定盘区内各种巷道的位置和布置方式。 倾斜长壁开采时，要布置出至少两个及两个以上的分带。

确定采（盘）区或带区内煤层开采顺序，同时生产的煤层和回采工作面数目，若布置上、下分层，上、下煤层，上、下区段间或相邻分带间同采时，应绘出工作面的超前距离。

确定采（盘）区或带区内工作面的接替顺序。

确定采（盘）区或带区通风和通风设施，运输（煤、矸、材料设备）系统。

绘制采（盘）区或带区巷道布置及机械配备平面图及剖面图，平面图比例为1：2000，剖面图比例为

1：2000或1：1000。

确定采（盘）区或带区内各种巷道的掘进方法（包括掘进通风方式，并在1：2000的采（盘）区或带区巷道布置平面图上标出掘进工作面局扇的设置位置）。

确定采（盘）区或带区生产能力，计算采（盘）区或带区采出率。 要求绘制的说明书插图有：主要准备巷道断面图。 第三节 采（盘）区或带区车场选型设计

确定采（盘）区或带区上、中和下部车场的形式、线路布置和调车方式。 确定采（盘）区或带区主要硐室的布置。 绘制上、中和下部车场说明书插图。 第六章 采煤方法 第一节 采煤工艺方式

根据设计采（盘）区或带区的地质条件和煤层赋存条件，经详细论证后确定主要可采煤层和其他可采层的采煤工艺方式及相应的采煤机械化程度。

确定回采工作面长度，工作面推进方向和推进度，厚煤层分层开采时，确定分层方式，分层厚度及分层开采顺序。

确定回采工作面的破煤、装煤方式，选择采煤机或其他破煤、装煤机械； 确定回采工作面运输方式，选择运输机；

确定回采工作面支护方式，选择支架，确定布置方式，确定工作面上、下出口的支护方式；确定工作面采空区处理方法，控顶距离，特种支架的类型、规格和布置方式、回柱方法和设备。

列表说明选用的采煤、运煤和支护设备技术特征。 厚煤层放顶煤开采时，确定采放比，放顶步距，放煤方式。 厚煤层分层开采时，确定人工假顶材料和假顶的铺设方法。 各工艺过程安全注意事项。 计算回采工作面吨煤成本。

组织回采工作面正规循环作业，并编制正规循环作业图表。

对上述采煤方法和回采工艺的确定，特别是对于主要可采煤层（或指定煤层的），要加以详细分析和论证，同时，要求进行控顶设计和支护强度校核。

绘制1：50的主采煤层采煤方法图。 第二节 回采巷道布置

根据采用的采煤工艺方式，确定回采巷道布置方式，并论证可行性。

回采巷道单巷布置、双巷布置、一条半巷道布置、沿空留巷、沿空掘巷及煤柱尺寸。

回采巷道断面大小及确定依据，方向及坡度要求，施工技术等。 回采巷道支护方式，回采巷道在煤层中的相对位置。

第七章 井下运输 第一节 概述

简述井下运输设计的原始条件和数据，矿井设计生产能力，矿井工作制度，煤层倾角，煤及矸石的容重，矿井瓦斯等级，煤尘爆炸性，井下运输系统（从回采工作面直到井底车场）及各环节的运输方式（包括煤、矸石、材料设备、人员），确定运输距离和货载量。绘制井下运输系统示意图。 第二节 采（盘）区或带区运输设备选择

选择回采工作面、区段平巷、区段集中巷和采区上、下山或回采工作面、分带斜巷、分带集中斜巷各环节运输设备的类型、规格和所需台数，并对运输能力进行验算。

如果采（盘）区或带区为多煤层联合布置时，可只对一层煤的回采工作面和区段平巷或分带斜巷选择运煤设备，

采（盘）区或带区运输设备一般只需根据运量、运距、倾角和货载性质等条件直接从运输设备技术特征表中选出即可，不必进行选型设计计算。

对采（盘）区或带区辅助运输轨道上、下山或分带集中斜巷或分带斜巷中的绞车设备，要确定一次提升的矿车数（包括验算矿车连接器强度），通过计算选出钢丝绳、绞车型号，并算出电动机功率。

对区段平巷和区段集中巷内的辅助运输，只简述其运输方式。 第三节 大巷运输设备选择

确定大巷运输方式：电机车运输或胶带输送机运输。 采用电机车运输时，直接选择矿车型式、规格和供电电压。

采用胶带输送机时，直接选择胶带输送机类型和规格，并对运输能力进行验算。

第八章 矿井提升 第一节 概述

简述矿井提升设计的原始条件和数据，矿井设计生产能力，矸石量，矿井工作制度，开拓方式，井筒特征，水平数目及标高，矿车类型，煤和矸石的容重和松散系数，矿井瓦斯等级，煤尘爆炸性，矿井服务年限，最大班下井人数等。

确定主、副提升方式。 第二节 主副井提升

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主井采用绞车提升时，直接选择提升容器型式和规格。

主井采用胶带输送机提升时，直接选择胶带输送机类型和规格，并对运输能力进行验算。 直接选择副井提升容器型式和规格。 第九章 矿井通风及安全技术 第一节 矿井通风系统选择

经过分析比较，确定全矿风井位置、数目；确定抽出式或者压入式通风方法，以及中央式、对角式或者混合式通风方式；确定初期和后期通风方式；确定回风大巷布置；确定采区和采煤工作面通风方式；确定采掘工作面配风量；确定通风设施及位置；确定上下水平同采时的通风系统；确定掘进通风机位置。不要求计算全矿的通风阻力及为全矿通风选择通风机。 第二节 防止特殊灾害的安全措施

说明设计矿井可能发生的特殊灾害（如瓦斯和煤尘爆炸，煤及瓦斯突出，自燃发火、突然涌水或其他），并说明应采取的主要措施。

第十章 设计矿井基本技术经济指标

设计矿井的基本技术经济指标按表2的格式完成。 表2 设计矿井基本技术经济指标

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2011年5月 起草：杜计平

批准：

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