1、采煤课程设计教学大纲课程编码 课程名称（中文） 采煤课程设计课程名称（英文） Course Design of Coal Mining Science适用专业 采矿工程 周数 5 学分 5制订单位 矿业与安全工程学院 制定时间 2014.12.一、课程设计的性质和目的“煤矿开采学”是采矿工程专业的主干课程，主要研究矿井的开拓部署、采区巷道布置、采煤工艺和工程设计的原理与方法。旨在培养学生掌握最基本的准备、开采理论知识和解决实际问题的能力。因此，培养计划规定在“煤矿开采学”课程讲授完之后，在进行生产实习的基础上，安排四周课程设计，其主要内容以采区设计为主。其目的是：1具体应用和巩固本课程及有关先
2、修课的理论知识，了解进行矿井开采方法设计的一般方法和步骤，培养学生设计、计算、绘图的能力，为以后进行设计工作打下初步基础。2通过拟定采区巷道布置方案，选择采煤工艺，编制作业规程，进行单位工程施工设计，全面考虑设计内容及过程，熟悉和运用设计资料（有关标准、规程和规范等） ，加深对开采设计的认识，培养学生独立分析问题和解决问题的能力。二、课程设计教学基本内容和要求（一）基本内容课程设计的基本内容如下：1 采区地质特征1.1 概况采区位置，范围及煤层赋存情况：采区位于井田的具体位置，采区上下水平标高，范围（走向长，倾斜长） ，煤系产状、厚度等。与邻近采区及地面关系：采区和地面主要建筑物、河流、池塘、
3、老塌陷坑之间的关系；邻近采区开采情况，与本区的关系。1.2 采区煤层及其顶底板特征煤层厚度、夹石层及其变化规律：阐明本区煤层数目、煤层可采总厚度、各层煤厚及夹石厚度、煤层和夹石厚度变化的规律。煤层顶底板岩性，物理力学性质：着重叙述顶板岩层岩性和物理机械性质（颜色、颗粒成分大小结构和胶结物等） ，伪顶、直接顶和老顶要分层描述，并说明其垮落情况。煤层的间距；各煤层之间的距离，最大、最小距离及变化情况。煤层的煤岩类型及物理性质：煤层构造特征、韧性、脆性、硬度、节理及矿物杂质的特征。1.3 采区地质构造采区内赋存断层的性质、位置、产状、断距对煤层的破坏程度、褶曲构造的性质对煤层破坏影响情况。1.4 煤
4、质、瓦斯与煤尘各煤层的煤质，煤质分析；瓦斯含量；自燃发火情况；煤尘爆炸危险及爆炸指数。1.5 水文地质特征采区内含水层的特征及充水条件；地面水系、老塌陷区积水，老塘水对本采区的影响；采区预计涌水量。1.6 储量计算储量计算的方法和参数（走向长、倾斜长、煤厚和容重等） ；计算的结果要列详细表和汇总表。2 采区生产能力及服务年限工作组织：设计年工作日数，每天作业班数、每班作业时数，每天净提升时间。采区设计生产能力，服务年限的计算。3 采煤方法及采区参数概述本采区地质条件下可以使用的采煤方法，分析诸采煤方法的优缺点及使用效果，选择适于本采区地质条件的采煤方法。根据选用的采煤方法，确定采煤主要参数：采
5、区斜长和走向长度，回采工作面长度，厚煤层分层开采的分层厚度、煤柱尺寸、区段长度和回采率等。4 采区巷道布置4.1 矿井开拓概况简述矿井采用的开拓方式；阶段的划分、井筒形式和位置、井底车场形式和位置；煤组的划分，阶段大巷的位置和布置方法；采区划分和布置；矿井开采程序；主要生产系统；4.2 采区巷道布置采用采区联合布置方案的可能性、采区联合布置方案的类型。各方案共用采区上、下山的位置，共用分层和区段平巷的位置，共用巷道与分层巷道的联络方式，采区车场的型式（附各巷道布置方案插图） 。对采区巷道布置方案进行技术比较和经济比较，选取最优方案作为本采区巷道布置的设计方案。配备采区回采工作面。绘制采区巷道平
6、面布置图及沿上山向剖面图（12000 或 11000） 。4.3 开采程序说明采区开采程序：回采工作面回采推进顺序，区段之间和煤层之间的开采顺序，区段之间和煤层之间回采工作面的错距（必要时应进行计算） ，厚煤层分层工作面的开采顺序和错距。薄厚煤层的配采，不同煤质煤层的配采：突出危险煤层和解放层开采的顺序和错距等。4.4 采区准备工作及组织采区准备工作：根据采煤方法，按不同巷道的用途和位置，确定巷道断面及掘进方法，可用表1 格式列出。计算掘进出煤率，可用表 2 格式汇总计算结果。确定采掘比例关系，其内容有：计算的掘进进尺与产量的比例关系（掘进率） ；开拓、准备和回采巷道进尺与总进尺的比例关系；回
7、采工作面与掘进工作面个数的比例关系；三个煤量与可采限期。编制采区巷道施工顺序等表，见表 3。编制采区回采工作面接替表，见表 4。4.5 采区车场及硐室确定采区上、中、下部车场形式，说明调车方式。说明采区绞车房，变电所煤仓等硐室的位置，形式和主要数据。5 回采工艺说明设计的回采工艺过程，选用的主要机械设备，诸工序相互配合关系，如采用炮采工艺应编制爆破说明书，绘制炮眼布置插图。重点说明采场支护方式，顶板管理方法。编制回采工作面循环图表，绘制工作面平面布置图。6 采区主要生产系统进行采区主要运输设备的选型、计算，说明采区运煤、运矸、运料的系统。说明采区通风系统，在采区巷道布置平面图中标注出通风构筑物
8、和风流方向。将采区所选用的机械设备用图例填绘在采区巷道布置平面图中，即将采区巷道布置平面图与采区机械设备配置图合并起来。7 采区技术经济指标根据前面的设计结果，以表格的形式列出采区的主要技术经济指标，如采区尺寸、面积，可采煤层特征，储量，生产能力（日、月、年） ，服务年限，采出率，万吨掘进率，掘进工程量，采掘比，吨煤工效，吨煤成本等。8 采区车场（硐室）施工设计选择采区上部、中部、下部车场的形式，进行车场线路设计与计算，绘制车场线路图；进行采区车场的施工设计，编制工程概预算，绘制车场施工图；进行采区硐室（绞车房、变电所、煤仓、水仓和泵房等）的断面设计和施工设计。表 1 采区巷道断面表掘进断面
9、净断面编号巷道名称 上宽/m 下宽/m 高/m 断面 /m2 上宽/m 下宽/m 高/m 断面/m 2 掘进方法表 2 掘进出煤率编号在采区内的巷道长度/m煤的断面/m2每米出煤率/t巷道掘进出煤/t采区总出煤量/t掘进出煤率/%表 3 巷道施工顺序表201年 201年编号巷道名称巷道长度（m）掘进速度（m/月）掘进时间（月） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4表 4 采煤工作面接替表201年工作面编号生产条件面长采高进尺可采储量（万 t）月产量（万 t） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12（二）要求在课程设计中要求学生注意培养认真负责、实事
10、求是、一丝不苟、踏实细致的工作作风，保质、保量、按时完成任务的习惯。设计中必须做到：1）随时复习教科书及有关习题作业；2）及时了解有关资料，做好准备工作，充分发挥自己的主观能动性和创造性；3）全面分析设计方案，提出多方案进行技术经济比较，确定最优方案。4）按计划循序渐进，认真绘图和计算，保证图纸质量和计算正确。三、课程设计的进度安排课程设计进度安排另见附表。四、课程设计的考核课程设计成绩按五级分制评定，即优秀、良好、中等、及格和不及格。依 据 提 交 设 计 成 果 的 质量 ， 设 计 态 度 与 表 现 ， 组 织 纪 律 等 情 况 综 合 考 核 。五、其他1.对先修课程的要求采煤课程
11、设计的先修课程有：煤矿开采学、采煤工艺学、井巷工程、矿井设计、矿山压力与岩层控制、矿井通风与安全、矿井运输提升、采掘机械与液压传动等。2注意事项1）设计前必须预先准备好资料、规程、规范、费用指标有关工具书，绘图仪器、计算器、图纸、图板、报告纸等；2）设计前先研究设计任务书，分析题目给定的地质条件和主要数据，明确设计要求和内容；3）设计前应认真复习相关课程要用到的有关章节，熟悉设计步骤；4）学生应独立完成课程设计大纲所要求的内容，如有疑难问题可请教师答疑，或同学间互相讨论，但不能照抄图纸或数据；5）全部设计成果呈交后，视情况进行设计答辩或总结；6）必须在规定的设计室内设计，遵守学习、考勤制度。3指导书、参考资料等1）曹树刚、勾攀峰 主编. 采煤学（地下开采部分） ，煤炭工业出版社，20122）徐永圻主编. 煤矿开采学（修订版） ，中国矿业大学出版社，20093）张荣立、何国纬、李铎主编，采矿工程设计手册，煤炭工业出版社 2003.54）国家安全生产监督管理总局. 煤矿安全规程，煤炭工业出版社，20115）建设部. 煤炭工业矿井设计规范，中国计划出版社，20056）中国煤炭建设协会. 煤矿建设井巷工程概算定额， ，煤炭工业出版社，2008。
