《井巷工程》課程設計教學指導書

《井巷工程》課程設計指導書課程中文名稱：《井巷工程》課程設計課程英文名稱：CourseDesignofShaftEngineering課程編號：020010121適用專業(yè)：采礦工程設計周數(shù)：1周學分數(shù)：1課程類別：必修應開課學期：第五學期一、課程設計目的與任務（一）課程設計的目的通過課程設計加深對井巷工程和其它課程所學專業(yè)理論知識的理解，并綜合利用所學的專業(yè)知識，對巷道斷面形狀、斷面尺寸選擇、掘進方式與支護方案的確定等內(nèi)容進行設計，提高學生獨立分析問題、解決問題、獨立工作與繪制圖表的能力，為采礦工程專業(yè)畢業(yè)設計和學生今后從事礦山井巷工程相關(guān)工作打下良好基礎(chǔ)。（二）課程設計的任務根據(jù)給定的設計資料和條件（巷道斷面設計與施工、交岔點設計與施工、硐室設計及施工等），完成井巷工程課程設計的巷道斷面形狀、尺寸的選擇、掘進基本參數(shù)確定、支護材料選擇與支護參數(shù)計算等內(nèi)容。二、課程設計要求（一）基本要求1.撰寫說明書，為井巷工程作業(yè)規(guī)程的編制奠定扎實的額基礎(chǔ)。2.學習繪制標準的井巷工程圖件，具備基本的井巷工程實踐能力。（二）具體設計項目內(nèi)容及要求包括如下可選內(nèi)容，可根據(jù)的具體情況在不同的年份選擇適當?shù)膬?nèi)容，減少課程設計內(nèi)容的重復性，并有利于持續(xù)改進。1.巷道（水平大巷、斜井巷道等）斷面設計與施工。2.交岔點設設計與施工，包括交岔點的斷面、尺寸、掘進、支護方式等。3.硐室設計與施工，包括水倉、泵房的斷面、尺寸、掘進、支護方式等。（三）設計要求1.建議提交手寫版課程設計說明書。2.建議手繪相關(guān)圖紙或打印相關(guān)圖紙。3.進行分組，每組單獨布置設計題目。4.要求參加指導老師組織的集體指導。5.設計步驟與設計內(nèi)容完整，符合歸檔條件。三、設計數(shù)據(jù)及資料設計數(shù)據(jù)主要有（上山巷道設計示例）：某新設計高瓦斯礦井，位于地勢平坦的中原地區(qū)，已知設計基礎(chǔ)條件如下：1.煤層地質(zhì)情況：井田總體呈東西走向，傾向南的單斜構(gòu)造，開采單一煤層，傾角8°，煤層平均厚度6.82m，為不易自燃煤層，低瓦斯礦井，瓦斯絕對涌出量15.18m3/min，相對涌出量3.55m/t。2.井田范圍：設計第一水平深度-100m,東西走向長度L約為5km，南北傾斜長度為3km。3.礦井生產(chǎn)任務：設計年產(chǎn)量A為90萬t。4.礦井開拓與開采：采用單水平兩階段上下山開拓。水平標高為-100m。第一階段采用上山開拓。第二階段采用下山開拓。井筒形式采用雙立井開拓。大巷布置在煤層中，雙翼采區(qū)準備，按照“一井一面”布置生產(chǎn)，采掘比為1:2。井下同時工作的最多人數(shù)為152人。工作面進風流溫度20℃，回采工作面同時作業(yè)人數(shù)最多15人。掘進工作面一次炸破所用的最大炸藥量9kg，掘進工作面同時工作的最多人數(shù)25人。5.阻力最大和最小時自然風壓分別為1100Pa和400Pa。主要通風機裝置（含風硐）阻力取120Pa。6.部分井巷尺寸及支護情況見表1。表1井巷尺寸及支護情況井巷名稱井巷特征及支護情況斷面積㎡長度m副井圓形，罐籠，有梯子間，直徑6m，混凝土碹28.27400主要運輸石門拱形，混凝土碹15.7200主要運輸巷拱形，混凝土碹15.1900軌道上山拱形，混凝土碹13.31200皮帶上山拱形，錨噴15.840工作面平巷拱形，錨桿15.81500采煤工作面矩形，液壓支架，控頂距4.2~5.2m，綜采10.18150回風石門拱形，混凝土碹15.850回風井混凝土碹（不平滑），風井直徑D=5m19.631007.軌道上山布置在煤層中，煤層上方為0.2m厚碳質(zhì)泥巖偽頂，直接頂為厚11.7m的粉砂巖，老頂為石英砂巖。煤層底板為0.4~2.0m碳質(zhì)泥巖偽底，直接底為11.4m砂巖，老底為均厚為8.68m的灰?guī)r。8.通過軌道上山的用水量為72m3/h，風量為88m3/s。9.軌道上山采用ZK10-6/550型電機車牽引1.5t礦車運輸，軌道上山內(nèi)設供水管Φ76×3.0一路，另設動力、照明、通訊和信號電纜各一路。圖1開拓方案剖面示意圖圖2開拓開采布局方案平面示意圖（上山部分）設計資料主要有：1.設計礦井基本地質(zhì)條件。2.設計礦井生產(chǎn)能力及開采技術(shù)條件。設計資料具體根據(jù)巷道、硐室與交岔點三種設計題目給出相應的具體參數(shù)。四、課程設計說明書編寫提綱（一）封面、目錄。封面要求：統(tǒng)一模板，標注好課程名稱，班級學號姓名，指導教師姓名、職稱等信息。目錄自動生成至二級標題。（二）摘要概述課程設計過程和基本參數(shù)，重點對課程設計中的斷面形狀、尺寸、掘進施工、支護參數(shù)等進行闡述。（二）巷道（交岔點、硐室）斷面設計1.已知參數(shù)。2.巷道斷面形狀選擇。3.確定巷道凈斷面尺寸。4.確定巷道設計掘進斷面尺寸和計算掘進斷面尺寸。5.巷道內(nèi)管線布置。6.巷道掘進工程量與材料消耗量計算。7.繪制巷道斷面施工圖及編制巷道特征表和巷道工程量及材料消耗量表。（三）巷道（交岔點、硐室）斷面施工1.爆破參數(shù)的確定。2.選擇鉆眼爆破器材。3.炮眼布置。4.選擇裝藥結(jié)構(gòu)與起爆方式。5.編制爆破說明書與參考圖表。6.定向與鉆眼工作。7.通風防塵及風機的確定。8.巷道支護材料選擇與方案確定。9.巷道施工方法。（四）裝巖與運輸工作1.選擇裝巖設備。2.選擇運輸方式。（五）施工組織循環(huán)圖表制定依據(jù)設計方案進行相應的圖表制定。（六）結(jié)語主要闡述本次設計的真實經(jīng)歷感想，還存在的不足之處和有益的建議等等。（七）參考文獻列出本次課程設計中用到的主要參考文獻。五、注意事項1.設計條件唯一，請自行刪除無關(guān)部分。2.設計內(nèi)容根據(jù)不同班級、時間可以進行調(diào)整，注意不同小組基礎(chǔ)數(shù)據(jù)內(nèi)容。不同設計內(nèi)容避免設計內(nèi)容在短周期內(nèi)重復，并且要根據(jù)持續(xù)改進的要求，進行補充和修改。六、設計依據(jù)和參考資料（含教學參考書或在線資源）1.東兆星，吳士良，《井巷工程》（第3版）（普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材），中國礦業(yè)大學出版社，2013.4。2.張恩強，勾攀峰，陳海波，《井巷工程》（第2版）（高等教育“十二五”規(guī)劃教材），中國礦業(yè)大學出版社，2013.12。3.石建軍，田多，李勇軍，《井巷工程》（高等教育“十二五”規(guī)劃教材），中國礦業(yè)