山东科技大学泰山科技学院
本科毕业设计(论文)开题报告
题
系 部 名 称 专业班级 学生姓名 学 号 指 导 教 师
填表时间: 年 月 日
设计(论文) 题目 设计(论文) 类型(划“√”) 工程设计 应用研究 开发研究 基础研究 其它 √ 本课题的研究目的和意义 矿井开采设计是综合性的设计,既要对开拓部署,井巷布置进行设计,又要对生产系统,辅助环节,安全措施妥善安排矿井初步设计是在井田精查地质勘探对煤层赋存情况及开采条件取得全面了解的基础上,并对井田的开发进行可行性研究,以后进一步通过技术经济分析和计算而确定矿井初步设计的质量及技术水平直接影响着整个矿井生产过程的技术经济效果。 针对王家寨煤矿的现状,我认为随着大规模的开发和利用,煤炭浅部资源逐步枯竭,煤矿开采不断向深部转移。随之而来,煤矿开采条件和环境也发生巨大变化,如水、火、瓦斯、地温、地压等灾害愈加严重。从煤炭行业整体技术水平的提高、煤炭经济增长方式的转变、采煤工艺的突破、对煤 矿机械制造业的影响等几个方面分析了我国煤炭工业高产高效矿井建设的现状和取得的成绩 ,提出了我国高产高效矿井的发展趋势—新建矿井按照高产高效模式设计、施工;机械化成 为发展生产的主要手段;实现一井一面生产模式;推广应用高产、高效、安全的采 煤工 艺;通风系统实现自动监测监控;巷道支护锚杆化;辅助运输连续化。 由于王家寨煤矿的地质条件复杂,通过本课题的研究来克服这些难题,从而可以提高和改进煤矿的开采技术方法、巷道支护方式,以追求王家寨煤矿效益的最大化。
一、 本课题的主要研究内容(提纲) 第一章 矿区概述及井田特征 第一节 矿区概述 第二节 井田及其附近的地质特征 第三节 煤层及煤质特征 第四节 井田的勘探程度及对勘探的要求 第二章 矿井境界及储量 第一节 井田境界 第二节 井田储量 第三章 矿井年产量及服务年限 第四章 井田开拓 第一节 概述 第二节 井田开拓方式 第三节 井筒特征 第四节 井底车场 第五节 井巷工程量和建井工期 第五章 首采区巷道布置 第一节 首采区的地质概况及煤质特征 第二节 采煤方法的选择 第三节 巷道布置及生产系统 第四节 采取车场及硐室 第五节 采区生产系统 第六节 开采顺序 第七节 采区巷道断面图册 第八节 采区万吨掘进率、采区掘进出煤率及采区回采率 第六章 采煤工艺设计 第七章 开采顺序及采区、采煤工作面的配置 第一节 开采顺序及配采原则 第二节 保证年产量的同采采区数和工作面数 第三节 采准巷道掘进工程排队 第八章 矿井通风与安全技术措施 第一节 矿井通风系统的选择 第二节 风量计算及风量分配 第三节 全矿通风阻力计算 第四节 扇风机选型
第五节 矿井安全技术措施 第九章 矿井生产系统 第一节 矿井运输 第二节 矿井提升 第三节 矿井排水 第四节 矿井或采区供电设计 第十章 技术经济指标 第一节 工作面直接成本 第二节 全矿部分主要技术经济指标 三、 文献综述(国内外研究情况及其发展) 目前,随着对煤炭资源的需求不断增大,煤矿开采的深度逐渐增加,巷道围岩条件更加复杂,巷道支护越来越困难。我国的煤矿矿井主要有立井开拓、斜井开拓、平硐开拓和混合开拓等方式,多种不同的方案决定了矿井不同的施工设计方案。目前已形成多种方案并存,采区开采前进式的基本模式,以早出煤、快出煤,节约投资,尽早发挥矿井效益为原则的矿井设计与施工。 综合开拓随着矿井随开拓延深、技术改造发展,其应用比重也成发展趋势,特别是主斜井、副立井综合开拓在深部开采、技术改造矿井中得到较广泛的应用。随着科学技术的进步和煤炭生产发展的要求,井田开拓朝着生产集中化、矿井大型化、运输连续化、系统简单化方向发展,这将使煤矿的技术面貌发生根本性的变化。 巷道掘进工程量巨大,2006年仅国有重点掘进总进尺就达到7954.2km,其中综掘进尺2226.2km综掘机械程度达28.44%,由此可见采掘机械化程度极不平衡。同时,这也向我们昭示了煤矿机械化发展的方向,重点在掘进机械化。 掘进平行作业能大大提高开机率,充分发挥综掘机的作用,而我国主要是先
掘进机掘进,后配套锚杆机支护,掘支不能平行作业,英国HL1300H型掘进机和日本三井池的MRH-S220型掘进机,均带有多台锚杆机,它既能割煤装运,又能进行锚杆支护作业,克服了连续采煤机和悬臂掘进机的很多缺点,速度快、效率高、安全可靠,掘进和支护在同一台设备上进行。 我国煤矿于1955年开始试用锚杆,1964年在试验平硐和少数矿井试验喷浆,喷射混凝土和锚喷支护。这是我国锚杆支护技术的初期阶段。这一阶段以钢绳水泥砂浆锚杆为代表,锚杆没有托板,锚杆之间缺乏联系。到了80~90年代,由于国家“七五”和“八五”科技攻关将锚杆支护定为软岩巷道支护的主攻方向之一,从而使锚杆支护技术有了新的发展,进入了以锚带网和锚梁网为代表的组合锚杆支护阶段。预应力锚杆支护体系阶段是锚杆支护的新阶段,其代表产品或结构主要有三种即桁架锚杆、水胀式锚杆和缝管式锚杆,这三类锚杆均具有良好的横向预应力和一定纵向预应力,其支护效果已经为国内外矿山支护实践所证实支护理论。 我国目前采掘设备的装备能力基本上能满足高产高效的需要。但设备的技术水平与世界先进水平相比,还有差距,完善提高大功率电牵引采煤机、大运量运输机、大吨位液压支架、重型掘进机等矿井高产高效设备配套工作,实现不同层次日产水平的综采、采掘配套技术。 辅助运输连续化。适应建设高产高效矿井的需要,根据我国煤矿普遍使用串车运输的现状,应大力推广单轨吊、卡轨车、齿轨车及无轨胶轮车等先进辅助设备。生产矿井要研究、改造全矿井或区域 性的辅助运输系统,通过技术改造实现运输系统连续化,新建矿井或改扩建矿井,设计中要实现辅助运输系统连续化。 在新河煤矿千米深冻结主井施工过程中,为使井筒安全顺利地穿过深厚冻结表土段和大段高冻结深风化基岩段,并快速建成大冻深千米立井工程,通过改进冻结法凿井机械化设备配套技术、优化井筒内的布局并加强井帮温度预测控制、提高掘砌质量速度和冻土挖掘能力、增加冻结壁承载能力等,有效解决了深井冻结地压大、大断面井筒施工速度慢、井壁易变形破坏和冻结管断管漏盐水等施工技术难题。井筒掘砌速度连续3个月超130m,最高月进尺达158.6m。
四、 拟解决的关键问题 本次毕业设计包括井田开拓、采区准备和采煤方法,以及巷道掘进及支护方式、矿井提升、运输、通风、排水、动力供应等各个生产系统等内容,其中以井田的开拓为主要对象。 五、 研究思路和方法 本次毕业设计包括井田开拓、采区准备和采煤方法,以及巷道掘进及支护方式、矿井提升、运输、通风、排水、动力供应等各个生产系统等内容,其中以井田的开拓为主要对象。 六、 本课题的进度安排
七、 参考文献 指导教师意见 指导教师(签名): 年 月 日 所在系(所)意见 负责人(签章): 年 月 日
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