电气工程毕业设计论文（共8篇）
从今天开始，要认真完成论文的写作了，想想都发愁，什么都不知道，怎么做啊，可是没有办法，这是逃不开的。我看既然如此，还是早做完早了事的好。那么就从最基础的开始好了，记得大老师、小老师都说我的课题与《电力电子技术》、《电路》有关，对于我这上课时彻底没学习的人来说，就踏踏实实的从看书开始好了。先来看看电力电子技术吧。
勉为其难的看了它的前言部分，结果没有想到，感觉这书里的内容还是挺有意思的，而且似乎对什么事电力电子技术有了一点了解，怎么当初我就没认真研读呢？只是不知道那前言里面有多少是切实的东西......2013年3月26日
昨天晚上临时决定今天回家，当时在网上看到去延安的火车有一大堆的硬座没有卖完呢，就想的去了火车站再买票好了，肯定会有的。一大早起床前赴火车站，结果不出所料，只可惜从11：:0到12:00一共四趟车的票卖的只剩下其中一趟去榆林的慢车了，要坐4小时呢，没法，只能将就了。
不是我说话难听，但真的说实话早就对榆林人的素质差有所耳闻了，这趟车人挺少的，我就找了一个彻底没人的座位坐下，结果没一会儿一个脏兮兮的小老头坐我对面了，本来觉得无所谓了，只是一会儿周围的人都开始脱了鞋子睡觉，我对面的大神也开始了，要命的是他还将臭脚伸到我只一排座位上，郁闷啊......拿起包就撤，好在老天爷赐福，让我因祸得福，很巧的找的那个位置对面坐的人是此趟列车的前司机，听他说了一些从来没听过的东西，这位先生挺爱看书，拿着一包书，出乎意料的最终还送了我两本，开心！
2013年3月27日
昨天坐火车累了，今天一觉睡到大下午，之后继续开始伟大的设计制作——准备工作，我将电力电子这书的第二章几乎看完了，终于知道老师所说的，我课题里面的要求“主电路”是什么了，算是最大的收获了，其他看到了二极管，晶闸管的一些特点，导通方式等，相信如此这些东西会是我需要用到的东西。
2013年3月28日
记得高中时的化学老师说过这么一句话：勤老师，懒学生；懒老师，勤学生（他自身是特敬业的那种，高中时那么多的试卷，每次只要是他发的，都会将每一份认认真真订到整整齐齐的给我们发到手里）。我发现，其实有时候事实就是这样发展地。而之前给我们上《电路》课的那个老师就从里到外的属于后者，然后我当时就破天荒的，自己很认真的去自学了电路书的大半本，如今算是前期栽树，后期乘凉了，好多东西虽然在看书之前什么都不记得了，可是一书在手，通过大致浏览，就可以回忆起多年以前学过的，记过的东西，算是可以小小的轻松一下了。不知现在是否该仔细想想那老师放羊试的教育方
式了。
2013年3月29日
今天离我家不远处的一位邻居老太太出殡，一大早我就被各种声音吵醒来了，睁开眼睛一看，天气有点糟，不晴不阴的有点冷，还持续刮着风，于是冷到不想起床不想揭开暖和的被子穿衣服，所以睁着眼睛望着天花板，不由自主的想到人终究会没入尘土，人生在世短短数十年，离开时大多人会依依不舍，其实何苦如此呢，这只是无法抗拒的自然规律，是每个人注定的，既然如此为何还有那么多的难以放下呢，只要在这世界存在过就该知足好了。下午见到了我分开许久的小侄女，陪她玩了一个下午，晚上看了一会前辈们以前做出的设计和其他相关方面上的书，可是怎么还是觉得自己没有想到设计方案呢。发愁........2013年4月1日
今天有让我发愁的事情出现，所以将论文扔一旁了，原因是昨天下午收到期待已久的注册会计师考试培训网校的短信，通知我陕西的注会考试网上预报名于4月10日开始，无论如何终于等到确定的日期了，虽然还不确定是否要参加，但至少如此通知一出，那么就要迫使自己做决定了，于是今天上网搜了好多关于这方面的东西，虽然以前也对此做过了解，但没到紧要关头，总是走马观花的了解，以为自己对此了解的够多了，今日仔细查看，才发现有好多细节没注意到，于是找了培训机构咨询，致使客服给我打了近一个小时电话给我解决问题，但我压根就没打算参加培训，觉得挺对不起人家的.....但是还好，我最终决定了，很坚定的决定了：考！
2013年4月2日
打开电脑，想到自己的设计提纲还没写呢，愁啊，什么都不懂，怎么弄啊，看了好多文献，书，做了好久才将主电路图整了出来，也不知道成果如何，自己觉得就是垃圾啊，但没法了，要命的是我彻底不知道什么是控制器，什么是采集电路等等一系列，看了一些东西，都不知那些大师所云，感觉和我的设计根本没沿可沾啊，怎么弄，算了，先将自己的主电路提纲发给那个至此还没见过庐山真面的吴波，看看他怎么说。看看时钟已经过了零点，明天等他消息好了，睡觉。
2013年4月3日
不知道今天是哪位神仙值班，鸿运当头啊，多日难见的小老师居然给我回话了，可是麻烦的事也来了，我辛苦做的东西，在他看来应该简直就是垃圾吧，他指出了我的提纲里面的问题，还给了我一幅图，里面有好多我不知道的，没有涉及的元器件，好复杂啊，和我自己弄的有着天壤之别，不知以自己的能耐做东西是不是白费力气啊......总之就是我彻底难以看明白那副庞大的电路图.......慢慢研究好了，希望老师不要说我进度太慢了，不带我了，那我就彻底完了......2013年4月4日
又是一年清明时，还下了雨，老话说清明一下雨，四十九天风——我挺相信中国的这些古老气候研究的，想想风沙漫天，想去爬山都.....下午看了一篇徐州师范大学电气工程及其自动化专业本科生的毕业设计，题目叫做 ：励磁控制器的设计，我想着应该会对我有所帮助，发现在发电机的励磁系统中，励磁控制器是其重要的组成部分。它直接影响发电机的运行特性，对电力系统的安全稳定运行有着重要的影响。电力系统规模的不断增大，系统结构和运行方式的日趋复杂，对发电机励磁控制器运行的可靠性、稳定性、经济性和灵活性提出了更高的要求。而且听说控制器里面的软件那块很难，看来要仔细做这了。
2013年4月5日
1 毕业设计现状和不足分析
通过近几年指导毕业设计教学的亲身体会，笔者发现在电气工程类毕业设计中主要存在如下方面的问题和不足。
1.1 毕业设计选题方面
选题是毕业设计的开始，在很大程度上决定着设计的方向和质量。选择合适的课题是顺利、高质量完成毕业设计任务的关键所在。目前，教师给出的部分选题过于陈旧、范围偏窄，工作量明显不足，有的选题甚至几年不变，不能明显反映本专业的发展现状和发展趋势。有些选题虽然反映了本专业的前沿技术和发展动态，但作为本科生的毕业设计选题，则显得偏难、工作量偏大。同时学生在选题时认识不足，认为毕业设计只是走走过程，只选一些简单易做的题目，而不结合自己的兴趣和今后的工作方向。由于重视程度不够，投入时间不足，也就造成了毕业设计质量不高。
1.2 教学资源不足方面
随着1999年全国高校开始扩招，很多学校的师资队伍、实验室条件等都不能满足学生的发展需求。我校电气工程及自动化专业共计10余名教师，但近年电气工程及自动化专业就业形势良好，每届学生人数均在150人以上，导致每位教师人均指导毕业设计10人以上，教师除了承担教学任务外，还承担着科研任务。同时由于实验条件跟不上，许多毕业设计只能是简单理论的重复。这些情况从根本上限制了毕业设计的规范性和学生实践动手能力的提高。
1.3 学生个人因素方面
目前，本科生就业是每个学校招生就业工作的重中之重。因此，在大学时代最后一个学期找工作就成为大部分本科生的重心。这一时间段也是考研学生复试的关键时期，导致他们对毕业设计不会投入很多精力，只选一些简单易做的题目。而学校在这种情况下管理也比较宽松，导致学生在思想上不够重视，不认真扎实地做设计。已经签订工作协议的学生认为已经找到工作，毕业设计的好与不好无关紧要，毕业设计在一定程度上流于形式。
1.4 复制抄袭现象方面
由于网络资源丰富，每个学校的图书馆都有大量的论文资源数据库，这对于学生查找资料、了解学科的发展动态和方向非常有利。但有些学生缺乏科学态度和创新意识，在撰写论文过程中会抄袭他人成果，有的章节或内容几乎是成段、成章节地复制，整篇论文中基本没有自己的观点和思想。
2 提高毕业设计质量的措施
针对毕业设计出现的上述问题及毕业设计教学工作的特殊性和重要性，我们需从以下几个方面进行改革，以不断提高毕业设计的质量。
2.1 选题的优化及选题形式多样化
指导教师在出毕业设计选题时，应该每年更换三分之一以上的题目，保证选题不过于陈旧。合理评估毕业设计工作量的大小，选题不宜过难、过大、过宽，以保证学生能独立完成或协作完成。找到工作的学生可以根据自己今后工作的方向自定题目，不局限于指导教师所出的题目，这对学生走上工作岗位及今后的发展都大有好处。总之，在选题上应该革陈推新，保持选题的新颖性和多样性。
2.2 强化过程规范管理
毕业设计是大学本科时代时间最长的一次实践教学环节，一般在4个月左右，这么长的时间内必须强化过程规范管理，才能做到对毕业设计全过程的有效管理。我校引入毕业设计(论文)智能管理系统，该系统对毕业设计在时间上严格划分，每一个毕业设计阶段必须完成相应的工作任务，并提交给系统，在指导教师审阅合格后，方可进行下一阶段的设计工作。这样不仅对学生的毕业设计进行了规范管理，也对教师的指导过程进行了约束，起到了强化过程监督的作用。同时指导教师也可以要求学生在进行毕业设计过程中每周见面2次，并进行毕业设计答疑，这样就能更好地了解学生的毕业设计过程，从而要求学生全身心地投入，以保证毕业设计的质量。
2.3 建立创新及激励机制
为了调动学生和指导教师的积极性，提高毕业设计质量，对于在毕业设计过程中严格要求自己、毕业设计论文有创新点，能与企业生产实际紧密结合的学生，在成绩评定上应给以倾斜。鼓励有科研课题的教师指导一定数量的毕业设计，让学生参与到教师的课题中，通过实际科研项目的锻炼，培养学生的科研意识。这样不仅可以提高毕业设计质量，也可以提高学生分析问题、解决问题的能力，为他们今后就业打下良好的基础。
2.4 完善质量监控与评价体系
学校教学管理部门及二级学院应加强毕业设计的全过程管理，可分别成立校级教学督导组和各二级学院教学督导组，定期检查毕业设计的各个环节完成情况，同时对指导教师的指导情况进行监督，使学生和指导教师都能够从思想上认识到毕业设计的重要性。为了防止学生成句、成段地抄袭，我校教务处利用学术不端行为检测系统对毕业设计论文进行比对，有效防止了学生在撰写论文过程中大量抄袭的情况。在答辩、评定毕业设计成绩时，由于设计题目类型较多，各位答辩教师的评分标准不一致，因此应建立质量评价机制，做到毕业设计评分工作的公正、公平，有利于在专业教研室形成正确、积极的价值判断标准和氛围，对教师的毕业设计指导工作有潜移默化的影响。
3 结束语
通过对电气工程类本科毕业设计现状进行分析，分别从选题优化及选题形式多样化、建立创新和激励机制、强化过程管理及完善质量监控与评价体系等方面提出了相应的改进措施和方法，这些措施和方法对提高电气工程类毕业设计的质量及层次，培养创新型和复合型电气工程类应用型人才有一定的借鉴意义。
摘要：毕业设计是大学生综合运用所学知识进行的最后一次教学实践环节,对培养学生工程实践素质和提高学生创新能力具有十分重要的作用。从选题因素、学生自身因素、教学资源和网络资源有效利用等方面分析了电气工程类本科毕业设计的现状和不足。最后从优化选题、建立创新和激励机制、强化过程管理及完善质量监控与评价体系等方面提出了相应的改进措施和方法。这些措施和方法能切实有效地提高电气工程类本科毕业设计的质量和层次,对培养创新型、复合型电气工程类应用人才有借鉴意义。
关键词：毕业设计,质量,实践环节,提高
参考文献
[1]周鲜成.提高本科生毕业设计质量的探索与实践[J].中国现代教育装备,2008(2):162-163.
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[4]方瑞明.提高电气工程及自动化专业毕业设计质量探讨[J].电气电子教学学报,2007,29(4):110-121.
一、选题
选题是毕业设计的关键，应体现出综合性、创造性和实用性。选一个好课题，既能强化学生的理论知识和实习技能，又能充分发挥其创造性，还能培养学生解决生产实际问题的思路和能力。
1．利于专业知识的延伸
例如，结合机床电气控制线路和PLC编程设计，要求学生用可编程控制技术(PLC)对复杂机床线路进行改造。机床线路种类较多，有X62W万能铣床、Z3050摇臂钻床、T68镗床、M7130平面磨床等，这就形成了一套同类型的课题，由学生根据自己的实际情况进行选择。
2．体现专业知识的综合性
结合本学科专业知识确定一个综合课题，如果课题较大，可分解为几个子课题，由一个小组的成员分别完成，最后再整合成一个完整的课题。例如，结合PLC编程设计和变频调速控制线路，对B2012A型龙门刨床电气线路进行改造，可分为以下两个子课题：用变频器改造主拖动系统、用PLC改造电气控制线路。
3．结合生产实际
学校可以和相关企业单位结合，共同开发有实用价值、适合学生设计的课题，也可以用某些单位的某项生产任务为课题，如低压配电柜的设计与安装调试、变频恒压供水设备的设计与安装调等等。
二、设计指导
选好课题之后，指导老师要指导学生分析课题，确定设计思路，充分利用技术资料，注意设计和合理使用工具书。学生设计时应注意理论与实际的差距，充分考虑设计的可行性。指导教师要注意学生完成任务的质量和速度，及时指出其存在的不足，启发其独立思考。在设计过程中，应指导学生养成良好的安全意识和严谨的工作作风。设计完成后应撰写毕业设计论文，对自己的设计过程作全面的总结。
例如，在指导“用PLC和变频器改造B2012A型龙门刨床”这一课题时，首先要求学生充分掌握龙门刨床的基本结构、工艺要求、电路工作原理以及可编程控制器的编程方法和变频控制技术。由于涉及面较广，可将其交给一个小组共同完成。然后带领学生实地参观，让他们了解龙门刨床的加工工艺和性能，详尽分析改造前的刨床精度低、调速性差、生产效率低以及故障率高等问题，使他们深刻体会进行技术改造的意义。最后，指导学生制定设计方案，具体线路设计细节由学生自行完成，教师进行全程跟踪指导
三、答辨测评
答辨是检查学生毕业设计质量的一场“口试”，有助于学生进一步总结设计过程，提高应变能力及自信心，为真正走上社会打下坚实的基础。答辩主要考查学生的一些专业基础知识和基本理论。答辩的过程实际上也是帮助学生总结的过程。教师要积极引导学生总结在设计过程中积累起来的经验，分析设计效果，找出不足及改进方法，帮助学生把实践转化成自己的知识和技能。
毕业设计的成绩应真实反映学生的知识、技能和技巧的实际水平。指导教师应对每一个学生深入实际地了解，结合设计任务的复杂程度和技术要求进行评定。教师应从设计思路、分析和解决的能力、设计质量和安全文明生产等多方面全面衡量学生的成绩。
四、注意问题
1、突出课题的实用性
设计的最终且的是为了应用，与实际结合的课程能激发学生的学习动力，产生强烈的学习兴趣。选择实用性强的课题的学生积极性明显高于其他学生。因此，课题应尽可能地贴近生产实际。
2．考虑学生的能力差异
学生在理论知识和操作技能方面存在着一定的差异。因此，课题的准备应有层次性。对学生进行分组时要考虑优化组合，在布置课题时，基础好的学生和基础差的学生的设计课题应有所不同，尽可能符合每一位学生的实际能力，使每一位学生都能产生强烈的探索欲望以及解决问题的迫切心理需求。
3．指导教师应具备较高的专业素质
毕业设计既涉及理论知识又涉及实际操作技能。因此指导教师既要能从理论上指导，又能给予实践上的帮助。学校应配备足够的指导教师以满足设计的需要，也可考虑聘请有经验的技术人员参与这一过程，以提高设计的质量。
题目：高速公路施工图设计（借用郑武高速铁路地形图）
一、基本任务及要求：
1． 综合运用本专业有关基础课、技术基础课及专业课所学知识，依照部颁有关设计规范，独立完成本毕业设计中的各项设计任务。
2．掌握公路设计过程中设计原始资料的采集方法与内容：掌握路基路面设计参数的测定、选用及计算，达到熟练从事公路专业工作的能力。
3．说明设计原则，考虑设计问题的条件与原因，说明材料规格、施工技术、施工方法、程序、要求、质量控制标准等。设计图表要有总说明和各篇的分说明。
4．要求能独立地、认真地完成毕业设计内容，设计思想正确、合理、图纸清晰、正确、设计计算无误，文理通顺，字迹端正，对设计中某一问题有独特见解。
5． 设计文件要求：
1）设计计算与说明书
2）设计图表
二、设计资料：
1． 线路概况
该线路地形来自郑（郑州）武（武汉）高速铁路地形图，全线按高速公路修建。路基宽度为27 m，双向四车道，中央分隔带2 m。
2． 设计标准
1）属平原微丘高速公路，路基宽度为27 m，土路肩宽度为2×0.75 m，硬路肩宽度2×3.5 m，行车道为2×7.5 m，中央两侧路缘带2×0.75 m。设计车速：100km/h。
2）路基设计
路基设计应贯彻路基稳定及90，少占耕地为原则。排水设计重现期为5年，设计洪水频率为100年一遇。
3）路面设计
设计交通标准轴载为BZZ-100。
3．交通量资料
交通
车型 代表
车型 昼夜交通量（辆/日）2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
小客车1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700
大客车 CA50 400 500 600 700 800 900 800 700 600 500 400 600
小货车 BJ130 3000 2900 2800 2700 2600 2500 2400 2300 2200 2100 2000 1900
大货车 NJ150 500 600 700 800 700 600 500 400 300 400 500 600
特大车 日野 1600 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 800 700 600 500
拖挂车 五十铃 40 60 90 100 110 120 100 90 80 70 60 50
交通量增长率（%）4.5 5.5 5.0 6.5 6.0 7.5 7.0 8.0 8.5 9.0 4.0 6.0
注：汽车参数查有关规范
三、进度安排与完成时间：
第4周准备工作：熟悉毕业设计任务，查找相关资料
第5、6、7、8周线路设计：选线、路线的平面、纵断面、横断面的设计及土石方计算与调配
第9、10周路基设计：路基防护与加固设计、路基排水设计、特殊路基设计
第11周公路涵洞设计
第12、13周路面设计：水泥混凝土路面结构设计、水泥混凝土路面接缝、补强设计、沥青路面结构设计、路面排水设计
第14、15周施工组织设计书及施工进度计划横道图
□ 附件1山东建筑大学毕业设计（论文）任务书
□ 附件2山东建筑大学毕业设计（论文）开题报告
□ 附件3山东建筑大学毕业设计（论文）工作进程表
□ 附件4山东建筑大学毕业设计（论文）指导教师评审表 □ 附件5山东建筑大学毕业设计（论文）评阅人评审表
□ 附件6山东建筑大学毕业设计（论文）答辩提问及成绩汇总表 □ 附件7山东建筑大学毕业设计（论文）外文文献及翻译 □ 附件8
□ 附件9
□ 附件10
注：1.请根据实际情况选择相应附件，若有该附件请在其前“□”内打“√”。
2.除上述目录外其他的附件材料,请根据实际情况添加。
前言 1 1 矿区概述及井田特征 2 1.1 概述 2 1.1.1 矿区的地理位置及行政隶属关系 2 1.1.2 地形、地貌、交通等情况 2 1.1.3 气候地震等情况 3 1.2 井田及其附近的地质特征 3 1.2.1 井田的地层层位关系及地质构造 3 1.2.2 含煤系及地层特征 4 1.2.3 水文地质 5 1.3 煤质及煤层特征 5 1.3.1 井田内煤层及埋藏条件 5 1.3.2 煤层的含瓦斯性、自燃性、爆炸性 7 1.3.3 井田的勘探程度及进一步勘探要求 7 2 井田境界及储量 8 2.1 井田境界 8 2.1.1 井田范围 8 2.1.2 边界煤柱留设 8 2.1.3工业广场保护煤柱留设 8 2.1.4 边界的合理性 9 2.2 井田的储量 9 2.2.1 井田储量的计算原则 9 2.2.2 矿井工业储量 10 3 矿井的年产量、服务年限及一般工作制度 12 3.1 矿井年产量及服务年限 12 3.1.1 矿井的年产量 12 3.1.2 服务年限 12 3.1.3 矿井的增产期和减产期 产量增加的可能性 13 3.2 矿井的工作制度 13 4 井田开拓 14 4.1 井筒形式、位置和数目的确定 14 4.1.1 井筒形式的确定 14 4.1.2 井筒位置及数目的确定 15 4.2 开采水平的设计 19 4.2.1 水平划分的原则 19 4.2.2 开采水平的划分 20 4.2.3 设计水平储量及服务年限 23 4.2.4 设计水平的巷道布置 23 4.2.5 大巷的位置、数目、用途和规格 23 4.3 采区划分及开采顺序 24 4.3.1 采区形式及尺寸的确定 24 4.3.2 开采顺序 25 4.4 开采水平井底车场形式的选择 26 4.4.1 开采水平井底车场选择的依据 26 4.4.2 井底车场主要硐室 27 4.5 开拓系统综述 30 4.5.1 系统概况 30 4.5.2 移交生产时井巷的开凿位置、初期工程量 31 5 采准巷道布置 33 5.1 设计采区的地质概况及煤层特征 33 5.1.1 采区概况 33 5.1.2 煤层地质特征及工业储量 33 5.1.3 采区生产能力及服务年限 33 5.2 采区形式、采区主要参数的确定 34 5.2.1 采区形式 34 5.2.2 采区上山数目、位置及用途 34 5.2.3 区段划分 34 5.3 采区车场及硐室 35 5.3.1 车场形式 35 5.3.2 采区煤仓 35 5.4 采准系统、通风系统、运输系统 36 5.4.1 采准系统 36 5.4.2 通风系统 36 5.4.3 运输系统 36 5.5 采区开采顺序 36 5.6 采区巷道断面 37 6 采煤方法 39 6.1 采煤方法的选择 39 6.1.1 选择的要求 39 6.1.2 采煤方法 39 6.2 开采技术条件 39 6.3 工作面长度的确定 40 6.3.1 按通风能力确定工作面长度 40 6.3.2 根据采煤机能力确定工作面长度 41 6.3.3 按刮板输送机能力校验工作面长度 6.4 采煤机械选择和回采工艺确定 42 6.4.1 采煤机械的选择 42 6.4.2 配套设备选型 44 6.4.3 回采工艺方式的确定 44 6.5 循环方式选择及循环图表的编制 47 6.5.1 确定循环方式 47 6.5.2 劳动组织表 48 6.5.3 机电设备表 49 6.5.4 技术经济指标表 50 7 建井工期及开采计划 51
7.1 建井工期及施工组织 51 7.1.1 建井工期 51 7.1.2 工程排队及施工组织排队 52 7.2 开采计划 53 7.2.1 开采顺序及配产原则 53 7.2.2 开采计划 53 8 矿井通风 55 8.1 概述 55 8.2 矿井通风系统的选择 55 8.2.1 通风方式的选择 56 8.2.2 通风方法的选择 57 8.3 矿井风量的计算与风量分配 57 8.3.1 矿井总进风量 57 8.3.2 回采工作面所需风量的计算 58 8.3.3 掘进工作面所需风量 59 8.3.4 硐室所需风量的∑Qd的计算 60 8.3.5 其他巷道所需风量 61 8.3.6 风量的分配[17] 62 8.4 矿井总风压及等积孔的计算 62 8.4.1 计算原则 62 8.4.2 计算方法 64 8.4.3 计算等积孔 65 8.5 通风设备的选择 66 8.5.1 矿井主要扇风机选型计算 66 8.5.2 电动机选型计算 68 8.5.3 耗电量 68 8.6 灾害防治综述[13] 69 8.6.1 井底火灾及煤层自然发火的防治措施 69 8.6.2 预防煤尘爆炸措施 70 8.6.3 预防瓦斯爆炸的措施 70 8.6.4 避灾路线 70 9 矿井运输与提升 71 9.1 概述 71 9.2 采区运输设备的选择 71 9.2.1 采区运输上山皮带的选择 71 9.2.2 采区轨道上山运输设备的选择 72 9.2.3 运输顺槽转载机和皮带机选择 72 9.2.4 回风顺槽中运输设备的选择 73 9.2.5 工作面刮板输送机的选择 73 9.3 主要巷道运输设备的选择 74 9.4 提升 74 9.4.1 提升系统的合理确定 74 9.4.2 主井提升设备的选择 75 9.4.3 副井提升设备的选择 76 10 矿井排水 77 10.1 矿井涌水 77 10.1.1 概述 77 10.1.2 矿山技术条件 78 10.2 排水设备的选型计算 78 10.2.1 水泵选型 78 10.3 水泵房的设计 80 10.3.1 水泵房支护方式和起重设备 80 10.3.2 水泵房的位置 80 10.3.3 水泵房规格尺寸的计算 80 10.4 水仓设计 81 10.4.1 水仓的位置及作用 81 10.4.2 水仓容量计算 81 11 技术经济指标 83 11.1 全矿人员编制 83 11.1.1 井下工人定员 83 11.1.2 井上工人定员 83 11.1.3 管理人员 83 11.1.4 全矿人员 84 11.2 劳动生产率 84 11.2.1 采煤工效 84 11.2.2 井下工效 84 11.2.3 生产工效 84 11.2.4 全员工效 84 11.3 成本 85 11.4 全矿主要技术经济指标 86 结论 92 参考文献 93 附录A 94 附录B 97 前言
中国是世界最大产煤国
煤炭在中国经济社会发展中占有极重要的地位 煤炭是工业的粮食 我国一次能量消费中 煤炭占75%以上 煤炭发展的快慢
将直接关系到国计民生 作为采矿专业的一名学生
我很荣幸能够为祖国煤炭事业尽一份力
毕业设计是毕业生把大学所学专业理论知识和实践相结合的重要环节 使所学知识一体化
是我们踏入工作岗位的过度环节 设计过程中的所学知识很可能被直接带到马上的工作岗位上 所以显得尤为重要
学生通过设计能够全面系统的运用和巩固所学的知识 掌握矿井设计的方法、步骤及内容
培养实事求是、理论联系实际的工作作风和严谨的工作态度 培养自己的科学研究能力
提高了编写技术文件和运算的能力
同时也提高了计算机应用能力及其他方面的能力
该说明书为刘官屯矿0.90Mt/a井田初步设计说明书 在所收集地质材料的前提下 由指导教师给予指导
并合理运用平时及课堂上积累的知识 查找有关资料
力求设计出一个高产、高效、安全的现代化矿井
本设计说明书从矿井的开拓、开采、运输、通风、提升及工作面的采煤方法等各个环节进行了详细的叙述
并进行了技术和经济比较 论述了本设计的合理性 完成了毕业设计要求的内容 同时说明书图文并茂
使设计的内容更容易被理解和接受 在设计过程中
得到了指导老师的详细指导和同学的悉心帮助 在此表示感谢
由于设计时间和本人能力有限 难免有错误和疏漏之处 望老师给予批评指正矿区概述及井田特征 1.1 概述
1.1.1 矿区的地理位置及行政隶属关系
矿区位于唐山市东北约13km处的荆各庄村附近在开平煤田凤山西北侧 矿井走向长5km 倾斜长2.2km 井田面积11km2 南与马家沟矿业公司相距6km 中间有陡河相隔
北与陡河电厂相距3.5km 行政属开平区管辖
1.1.2 地形、地貌、交通等情况
1)地形地貌
为一平坦的冲积平原 北部山区为燕山山脉的余脉 井田北、东、南三面被低山包围
颇有山前扇状地景观 井田地面标高-100m
2)交通
该矿区的交通十分方便
铁路：一条通往用煤大户陡河电厂的专用线
并与吕陡线在井田上方交汇；另一条经马家沟矿业公司与老京山线的开平站相联 公路：北距10km与京沈高速公路、102国道相联 南距7km经开平与205国道、津秦高速公路相联 形成了比较完整的交通网 四通八达
井田内共有8个自然村 主要从事农业
除东新庄外其它7个村庄已搬迁完毕
图1-1 刘官屯矿交通位置图
Fig.1-1 Liuguantun Mining traffic and location
3)水文
本区东南的陡河 发源于北部山地 下游集入石榴河 向南流入渤海 主流全长100km 河水终年不固 不冻
在双桥村一带有水库
水库大坝距井田东端最近距离2.2km 陡河最高水位+219.5m 低于地面标高40m左右 冬季水位介于+216~+217m
1.1.3 气候地震等情况
本区系于半大陆性气候 夏季炎热多雨
多东南风；冬季严寒凛冽 秋冬多西北风
雨季集中在七、八、九三个月 年平均降雨量648.8毫升 最高气温38.50C 最低气温-22.6℃ 年平均气温10.6℃
冻结期由11月二旬至次年3月上旬 冻结深0.66m 地震烈度六级
1.2 井田及其附近的地质特征
1.2.1 井田的地层层位关系及地质构造
开平煤田位于燕山南麓
在大地构造上位于中朝地台燕山沉降带的东南侧
燕山南麓煤田在地质力学体系上处于天山～阴山纬向构造带、新华夏系构造带和祁吕～贺兰山山字形的三个巨型构造体系的交汇部位 开平煤田受新华夏构造体系的影响 以一系列ＮＮＥ向的褶曲及逆断层组成
北部受纬向构造的影响逐渐向南弯转成走向近东西向 煤系地层由石炭系中统唐山组
上统开平组、赵各庄组及下二叠系大苗庄组、唐家庄组等组成 岩性以砂岩、泥岩为主
基底地层为中奥陶系马家沟组石灰岩 分布于煤田周边地带 与煤系地层呈不整合接触 见井田地质特征表1-1 煤田向南倾伏
其南部界限可能跨过宝坻～奔城大断层伸入另一个二级构造单元－－华北断陷 经钻口和电测曲线对比推断 本区主要断层共有2条 分别为F1 和F2 区内尚未发现有大面积岩浆活动 所见分布于煤田西侧和南侧
区内未发现区域变质或侵入变质现象
说明：据2001全国地层委员会和2004国际地层委员会发布的时代划分方案 石炭纪二分 二叠纪三分
但为了与矿上其他资料吻合方便起见 本次仍沿用旧的时代划分方案
本井田西部以I号勘探线和F1断层为界 东部以VI号勘探线为界 北部以-300m等高线为界 南部以-750等高线
井田内赋存有9、12-2号两个可采煤层
表1-1 井田地质特征表
Tab.1-1 Well field geological feature table
界
系
统
年代
组
厚度/m
新生界 第四系
Q
~~~~~~不整合~~~~~~
洼里组
0～890
上
古
生
界 二叠系
上统
P22
2800
P21
古冶组
346
下统
P12
唐家庄组
180
P11
大苗庄组
石 炭 系 上统 C32 赵各庄组 74
C31 开平组 70
中统 C2 唐山组
-------平行不整合------马家沟组 65 下 古 生 界 奥 陶 系 中统 O2 345
下统 O12 亮甲山组 115
O11
冶里组 203 寒 武 系 上统 ?33 凤山组 68
?32 长山组 48
?31 崮山组 82
中统 ?2 张夏组 120
下统 ?12 馒头组 150
?11 景儿峪组 263 元 古 界 震
旦
系
上统
Z2W
迷雾山组
1200
Z2Y
杨庄组
400
下统
Z1K
高于庄组
600
Z1T+H
大红峪黄崖关组
~~~~~~不整合~~~~~~
五台群
450
太古界
前震旦
Ar
1.2.2 含煤系及地层特征
开平煤田构造形式以褶皱为主 线型排列比较明显
向斜背斜多呈相间平行排列
区内由西至东有：蓟玉向斜及其两侧的窝洛沽向斜、丰登坞背斜、车轴山向斜、卑子院背斜、弯道山～西缸窑向斜、凤山～缸窑背斜、开平向斜 本设计的十组煤分四个分层 走向中部厚
沿走向往两侧逐渐变薄 但从钻孔看 变化不大
整个十组煤厚度均匀 从全矿井看
煤层角度东部较小 西部边界偏大 深部角度小 浅部角度大
1）表土层及风化层的深度
矿井田内地势平坦 为第四系冲积层所覆盖 冲 积层较厚
井田浅部以风积细粉砂岩为主 颗粒细而均匀
表土层厚度平均在100m 且有流沙
2）煤层总数及可采层数
本区煤层岩性变化不大 煤层结构相对简单 有少量夹矸 共含十一个煤组
本设计的十组煤全区发育 9、12-2均为可采煤层
1.2.3 水文地质
荆东四矿的水文地质条件属一般型 有八个含水层 自下而上分别为：
1）奥陶系石灰岩岩溶裂隙承压含水层（Ⅰ）
2）K2～K6砂岩裂隙承压含水层（Ⅱ）
3）K6～煤12砂岩裂隙承压含水层（Ⅲ）
4）煤9～煤7砂岩裂隙承压含水层（Ⅳ）
5）煤5以上砂岩裂隙承压含水层（Ⅴ）
6）风化带裂隙、孔隙承压含水层（Ⅵ）
7）第四系底部卵石孔隙承压含水层（Ⅶ）
8）第四系中上部砂卵砾孔隙承压和孔隙潜水含水层（Ⅷ）
其中与矿井生产较密切的为Ⅰ、Ⅳ、Ⅶ
全矿预测涌水量：
最大涌水量 419.6 m3/h
正常涌水量 256.3 m3/h 1.3 煤质及煤层特征
1.3.1 井田内煤层及埋藏条件
煤层走向主体为东西走向 整体近似于长方形 煤层赋存比较稳定 全区发育
平均倾角为14°左右 可采煤层间距见表1-2
表 1-2 煤层间距见表
Tab.1-2 Seam pitch table
煤层
平均厚度（m)
煤层间距(m)
12-2 3
煤层赋存状态十煤组共分9、12-2分层 全区发育 见煤层柱状图 如图1-2
图1-2 综合柱状图
Fig.1-2 Synthesis column map
本区煤层中夹石在井田中部最薄 往南北两翼逐渐变厚 沿倾向方向变化小
沿走向方向向南北变化稍大 本组地层一般厚度72.60m 以粉砂岩为主 粘土岩含量减少
各种岩石所占的百分比为：粘土岩10.1％ 粉砂岩类占52.6％ 砂岩类占31.4％ 石灰岩占2.9％
岩相组合上为浅海相薄层泥质碳酸盐岩和泻湖海湾相粉砂岩及砂岩沉积物的交替沉积 煤的容重见表1-3
表 1-3 煤的容重
Tab.1-3 Bulk density of coal
容重
最小
最大
平均
t/m3
1.19
1.46
1.30
本组内赋存三层石灰岩 由下而上命名为K4、K5、K6 其中K5石灰岩为深灰色泥质生物碎屑岩 时而接近钙质粘土岩
特点是含灰白色的动物介壳 富集成层
与深灰色泥质灰岩交替成细带状 形成明显的水平层理和水平波状层理 极易区别于其它石灰岩 厚度薄但比较稳定
本组比较突出的特点是出现了含煤沉积 是典型的海陆交互相沉积序列
井田内各煤层的伪顶多为薄层泥岩 直接顶一般为粘土岩或粉砂岩 底板多为粉砂岩次之 区内虽然岩性变化大 但有一定规律 即由东往西
由下向上岩性逐渐由细变粗 北部和中部较稳定 各类砂岩层理不甚发育 破碎易风化
具有较强的膨胀性 遇水后即软化
断裂带附近层间滑动发育 其内的巷道围岩不稳定 易冒落变形
位于煤层间的巷道有不同程度的移动和破坏
1.3.2 煤层的含瓦斯性、自燃性、爆炸性
本井田煤层瓦斯含量均很低 属低沼矿井 据化验资料
瓦斯绝对涌出量为：1.27～5.56m3/min平均4.75 m3/min 相对涌出量为：0.39～3.38m3/t平均1.17 m3/t 煤尘爆炸指数为：为38.42％～64.20％；本区由于煤燃点低 易自燃发火
煤尘试验结果为火焰长度40mm 岩粉量55% 具有爆炸性
自燃发火期为3-6个月
1.3.3 井田的勘探程度及进一步勘探要求
目前
勘探程度已达到精查
确定了高级储量为50%以上 但为了满足以后生产要求 应提高一水平的勘探程度 使高级储量达到70%以上井田境界及储量 2.1 井田境界 2.1.1 井田范围
本井田西部以I号勘探线和F1断层为界 东部以VI号勘探线为界 北部以-300等高线为界 南部以-750等高线为界
井田内赋存有9、12-2号两个可采煤层
2.1.2 边界煤柱留设
矿井走向长5km 倾斜长2.2km 井田面积11km2 井田内地形比较完整
井田四周依据相关规定和安全考虑分别留设20m的边界煤柱 由于井田西面和南面为断层所包围
故西部和南部的井田边界即为断层保护煤柱和井田境界保护煤柱 按《煤矿安全规程》[2]规定 边界煤柱的留法及尺寸：
1)井田边界煤柱留30m；
2)阶段煤柱斜长60m 若在两阶段留设
则上下阶段各留30m；
3)断层煤柱每侧各为20m；
4)采区边界煤柱留10m
根据参考《煤炭工业设计规范》[1]和《矿井安全规程》[2]的相关数据要求和规定 本井田所留的各种保护煤柱均合理 符合规定
2.1.3工业广场保护煤柱留设
由《设计规范》规定：工业场地占地面积：45-90万t/年 1.2～1.3公顷/10万t；120-180万t/年 0.9～1.0公顷/10万t；240-300万t/年 0.7～0.8公顷/10万t 400-600万t/年
0.45-0.6公顷/10万t 本矿井设计年产90万t 则工业广场占地面积为S=（90/10）*1.2=10.8公顷=108000m2 则工业广场设计成长380m 宽290m的矩形
在确定地面保护面积后 用移动角圈定煤柱范围
工业场地地面受保护面积应包括保护对象及宽度15m的围护带
在工业场地内的井筒 圈定保护煤柱时
地面受保护对象应包括绞车房、井口房或通风机房、风道等 围护带宽度为15m
2.1.4 边界的合理性
在本井田的划分中 充分的利用到现有条件 既降低了煤柱的损失
也减少了开采技术上的困难 使工作面的部署较为简易 同时
本井田的划分使储量与生产相适应
矿井生产能力与煤层赋存条件、开采技术装备条件相适应 井田有合理的尺寸
条带尺寸满足《煤炭工业设计规范》[1]的要求 走向长度划分合理
使矿井的开采有足够的储量和足够的服务年限 避免矿井生产接替紧张
根据《煤炭工业设计规范》[1]的规定 采区开采顺序必须遵守先近后远 逐步向边界扩展的原则 并应符合下列规定：
1)首采采区应布置在构造简单 储量可靠
开采条件好的块段
并宜靠近工业广场保护煤柱边界线
2)开采煤层群时 采区宜集中或分组布置 有煤和瓦斯突出的危险煤层
突然涌水威胁的煤层或煤层间距大的煤层 单独布置采区
3)开采多种煤类的煤层 应合理搭配开采
综上所述
矿井首采区定在靠近工业广场的西北部 采区储量丰富
有利于运输的集中和减少巷道的开拓费用 所以井田划分是合理的 因此 综上来看
本井田的划分是合理的
也就是说本井田设计的边界是合理的
2.2 井田的储量
2.2.1 井田储量的计算原则
1)按照地下实际埋藏的煤炭储量计算 不考虑开采、选矿及加工时的损失；
2)储量计算的最大垂深与勘探深度一致 对于大、中型矿井 一般不超过1000m；
3)精查阶段的煤炭储量计算范围 应与所划定的井田边界范围相一致；
4)凡是分水平开采的井田 在计算储量时
也应该分水平计算储量；
5)由于某种技术条件的限制不能采出的煤炭 如在铁路、大河流、重要建筑物等两侧的保安煤柱 要分别计算储量；
6)煤层倾角不大于15度时
可用煤层的伪厚度和水平投影面积计算储量；
7)煤层中所夹的大于0.05m厚的高灰煤（夹矸）不参与储量的计算；
8)参与储量计算的各煤层原煤干燥时的灰分不大于40%
2.2.2 矿井工业储量
矿井的工业储量：勘探地质报告中提供的能利用储量中的A、B、C三级储量 本井田的工业储量的计算：
1）工业储量
井田煤层埋藏深度为-300~--750标高之间
工业储量为:
Eg＝11000000×（4+3）×1.3/cos14=103195876.3t
2）井田永久煤柱
井田永久煤柱损失包括铁路、井田境界、断层防护煤柱 和浅部矿井水下开采防水煤柱
a断层煤柱损失
断层的两侧各留20m的保护煤柱 此断层的面积为1188×40=47520m2
故此断层保护煤柱损失为：47520×（3+4）×1.3=43.2万t
b井田境界煤柱损失
井田境界留设30m的边界煤柱
总长为13528m；井田境界保护煤柱所占面积为405840m2 经计算
故境界保护煤柱损失为：405840×7×1.3=369.31万t
P1＝43.2+369.31＝412.51万t
3）矿井设计储量
Es= Eg－P1＝10319.58－412.51＝9907.07万t
4）采区回采率
矿井采区回采率
应该符合下列规定：厚煤层不应小于75﹪；中厚煤层不应小于80﹪；薄煤层不应小于85﹪ 全矿采区回采率按下式计算：
=＝0.77
5）矿井设计可采储量
Ek＝（Es－Pz）×（2-1）
式中
Ek--设计可采储量
Es--井田设计储量
Pz--煤柱损失
--采区平均回采率
煤柱损失Pz主要包括工业广场压煤、阶段间煤柱等
工业广场压煤Y
9煤层压煤量＝（828+905）×683÷2×4×1.3＝307.75万t
12-2煤层压煤量＝（840＋926）×704÷2×3×1.3＝242.44万t
Y=307.75＋242.44＝550.19万t
阶段煤柱＝（2851 ＋1861）×（4+3）×1.3÷cos14＝ 4.42 t
Pz＝550.19＋4.42＝554.61
设计可采储量：Ek =（Es－Pz）
=（9907.07－554.61）0.77＝ 7201.4万t 矿井的年产量、服务年限及一般工作制度 3.1 矿井年产量及服务年限 3.1.1 矿井的年产量
矿井的年产量（生产能力）确定的合理与否
对保证矿井能否迅速投产、达产和产生效益至关重要
而矿井生产能力与井田地质构造、水文地质条件、煤炭储量及质量、煤层赋存条件、建井条件、采掘机械化装备水平及市场销售量等许多因素有关 经分析比较
设计矿井的生产能力确定为0.9 Mt/a 合理可行 理由如下：
1)储量丰富
煤炭储量是决定矿井生产能力的主要因素之一 本井田内可采的煤层达到2层 保有工业储量为1.03亿t 按照0.9Mt/a的生产能力 能够满足矿井服务年限的要求
而且投入少、效率高、成本低、效益好
2)开采技术条件好
本井田煤层赋存稳定 井田面积大 煤层埋藏适中 倾角小 结构简单
水文地质条件及地质构造简单 煤层结构单一
适宜综合机械化开采 可采煤层均为厚煤层
3)建井及外运条件
本井田内良好的煤层赋存条件为提高建井速度、缩短建井工期提供了良好的地质条件 本井田内交通十分便利
刘官屯矿井田大部位于河北省丰南市境内 地处交通要塞
是华北通往东北的咽喉地带
京沈、京秦、大秦三大铁路横贯全境 津山、京沈干线km横跨东西 东有秦皇岛港 西邻天津港
新建的唐山港位于津秦两港之间 境内铁路公路交织成网 交通发达
为煤炭资源的运输提供了便利条件
综上所述
由于矿井优越的条件及外部运输条件
矿井的生产能力为90万t是可行的、合理的
并且符合《煤矿安全规程》和《设计规范》的相关要求
3.1.2 服务年限
矿井保有工业储量1.03亿t 设计可采储量7201.4万t 按0.9Mt/a的生产能力 考虑1.4的储量备用系数 则
式中： K--矿井备用系数 取1.4
A--矿井生产能力 0.9Mt/a
Zk--矿井可采储量 万t
P--矿井服务年限 年
代入数据得
P= 7201.4 /（90×1.4）=57.15年
因为服务年限大于45年 所以符合《设计规范》要求
3.1.3 矿井的增产期和减产期 产量增加的可能性
建井后产量出现变化 其可能性为：
3-1）（1)地质条件勘探存在一定的误差 有可能出现新的断层
2)由于国民经济发展对煤炭的需求变化 导致矿井产量增减
3)矿井的各个生产环节有一定的储备能力 矿井投产后
迅速突破设计能力 提高了工作面生产能力
4)工作面的回采率提高 导致在相同的条件下 矿井服务年限增加
5)采区地质构造简单 储量可靠
因此投产后有可靠的储量及较好的开采条件
3.2 矿井的工作制度
结合本矿井煤层条件、储量情况、以及达成产量所需要的时间；同时考虑设备检修以及工人工作时间等实际的因素
在满足《煤矿安全规程》的条件之下 本矿井工作制度安排如下：
矿井工作日为330天
本矿井工作制度采用“三八”制 两班采煤 一班检修
日提升工作时间为16小时井田开拓
井田开拓方式应该通过对矿井设计生产能力 地形地貌条件 井田地质条件 煤层赋存条件
开采技术及装备设施等综合因素进行方案比较以及系统优化之后确定 因此
在解决井田开拓问题时 应遵循以下原则：
1）贯彻执行有关煤炭工业的技术政策
为多出煤、早出煤、出好煤、投资少、成本低效率高创造条件 要使生产系统完善、有效、可靠
在保证生产可高和安全的条件下减少开拓工程量；尤其是初期建设工程量 节约基建投资 加快矿井建设
2）合理集中开拓部署 简化生产系统 避免生产分散
为集中生产创造条件
3）合理开发国家资源 减少煤炭损失
4）必须贯彻执行有关煤矿安全生产的有关规定 要建立完善的通风系统 创造良好的生产条件 减少巷道维护量
使主要巷道经常保持良好状态
5）要适应当前国家的技术水平和设备供应情况
并为采用新技术、新工艺、发展采煤机械化、综合机械化、自动化创造条件
6）根据用户需要
应照顾到不同煤质、煤种的煤层分别开采 以及其他有益矿物的综合开采
4.1 井筒形式、位置和数目的确定 4.1.1 井筒形式的确定
井筒是联系地面与井下的咽喉 是全矿的枢纽
井筒选择应综合考虑建井期限 基建投资
矿井劳动生产率及煤的生产成本 并结合开拓的具体条件选择井筒
矿井开拓 就其井筒形式来说
一般有以下几种形式：平硐、斜井、立井和混合式 下面就几种形式进行技术分析 然后进行确定采用哪种开拓方式
平硐：一般就是适合于煤层埋藏较浅 而且要有适合于开掘平硐的高地势 例如山地或丘陵 也就是要有高于工业广场以上具有一定煤炭储量 本井田地势比较平缓
高低地的最大高差也不过几十米 而且煤层埋藏较深 很显然
利用平硐开拓对于本井田来说是没有可行性的
斜井：利用斜井开拓首先要求煤层埋藏较浅、倾角较大的倾斜煤层 且当地地表冲积层较厚 利用竖井开拓困难时 即便是煤层埋藏较深
不惜打较长的斜井井峒的条件下才可能使用 而本井田的条件却不尽如此
全部的可采煤层均赋存于-50m以下 最深达-500m 这样一来
如果按照皮带斜井设计时 倾角不超过17度的话
此时斜井的井筒长度将是很大的 太长的斜井提升几乎是不可能的 而且工程量也是非常巨大的
跟着相关的维护和运输等费用也会大幅度的增加
以上种种因素决定了本井田使用斜井开拓也是不可行的
立井：适用于开采煤层埋藏较深且地表附近冲积层不厚的情况 而且越是这种情况就越显示出立井的优越性
混合式：对于本矿井来说 由于利用平硐和斜井都是不可行的 所以混合式也就不予考虑
本井田的煤层埋藏较深 地表附近的冲积层又比较薄 它对井筒的开凿将不会造成影响 而且立井开拓的一大好处就是 如果基岩赋存较稳定时 开凿以后
其维护费用几乎为零 本井田采用立井开拓时 对于煤炭的提升也较合适
根据《煤炭工业设计规范》[1]规定：煤层埋藏较深、表土层较厚、水文地质条件复杂及主要可采煤层赋存比较稳定．储量比较丰富等特点．本设计采用立井开拓． 4.1.2 井筒位置及数目的确定
1)井筒的数目
a 根据本矿区煤层的埋藏的具体条件 各井筒均采用立井
b主井、副井、风井各一个（见图4-
1、4-
2、4-3）
c井筒参数 表4-1井筒参数
Tab.4-7 Well chamber parameter 井筒名称
用途 井筒长度/m 提升方法
断面尺寸
直径/m 净断面积/㎡
主井 提升煤炭
520 箕斗提升
5.5
23.75
副井
进风、进人、运料排矸
480 罐笼提升
7.0
34.46
风井
回风兼作
安全出口
200
6.0
28.30
该设计采用三个井筒的井田开拓方式：主井、副井、风井 通风方式为中央边界式通风
2)井筒的位置
选择井筒位置的原则：
a 有利于第一开采水平的开采 并兼顾其它水平
有利于井底车场的布置和主要运输大巷位置的选择 石门工程量小
b有利于首采采区不只在井筒附近的富煤块段 首采采区少迁村或不迁村
井田两翼储量基本平衡
c 井筒不易穿过厚表土层、厚含水层、断层破碎带、煤与瓦斯突出煤层或较弱岩层
d 工业广场应充分利用地形 有良好的工程地质条件 且避开高山 低洼地和采空区 不受滑坡和洪水威胁
e工业广场宜少占农田少压煤
f 水源 电源较近
矿井设在铁路专用线路短 道路布置合理点
便于布置工业场地的位置 主要是根据以下一些原则：
a有足够的场地
便于布置矿井地面生产系统及其工业建筑物和构筑物
b有较好的工程、水文地质条件
尽可能避开滑坡、崩岩、溶洞、流沙层等不良地段 这样既便于施工
又可以防止自然灾害的侵袭
c便于矿井供电、给水、运输
并使附近有便于建设居住区、排矸设施的地点
d避免井筒和工业场地遭受水患、井筒位置要高于当地最高洪水位
e充分利用地形、使地面生产系统 工业场地总平面布置及其地面运输合理 并尽可能是平整场地的工程量少
对井田开采有利的井筒位置 确定依据：
倾斜方向的位置：
从保护井筒和工业场地繁荣煤柱损失看 愈靠近浅部
煤柱的尺寸愈小；愈靠近深部 煤柱的损失愈大 因此
井筒沿倾斜方向位于井田中上
走向的位置
a)井筒沿井田走向的位置应在井田中央 当井田储量不均匀分布时 应在储量分布的中央
以次形成两翼储量比较均衡的双翼井田
应该避免井筒偏于一侧造成单翼开采的不利局面
b)井筒设在井田中央时 可以使沿井田走向运输工作量小
而井田偏于一侧的相应井下运输工作量比前者要大
c)井筒设在井田中央时 两翼分配产量比较均衡
两翼开采结束的时间比较接近
d)井筒设在井田中央时 两翼风量分配比较均衡 通风线路短 通风阻力小
综合考虑
主副井筒位置选在井田走向中央位置 位于倾向中上部
风井井口位置的选择:
风井井口位置的选择 应在满足通风要求的前提下 与提升井筒的贯通距离较短 并应利用各种煤柱
有条件时风井的井口也可以布置在煤层露头以后
综合考虑
本矿井的风井沿走向布置在井田的边界中部
图4-1主井断面图
Fig.4-1 Main shaft cross-section fig
主井净直径5.5m 提升容器为9t箕斗一对
采用Jkm4×4（Ⅱ）型多绳磨擦轮提升机 配JRZ170/49-16型绕线式异步电动机两台 每台1000KW 最大提升速度为7.38m/s 该提升设备担负本矿全部煤炭提升
图 4-2副井断面图
Fig.4-2 Auxiliary shaft cross-section fig
副井净直径7.0m 提升容器为一吨双层四车多绳罐笼一对（一宽一窄）采用Jk.25×4（Ⅱ）型多磨擦轮提升机 配JRZ500-12型绕线异步电动机两台 每台500KW 最大提升速度8.02m/s
副井每次提升或下放四辆重车时 另一侧必须配四辆空车
下放液压支架时其重量限制在10.5t以内（包括平板车重）另一侧必须配两辆重车
图4-3风井断面图
Fig.4-3Air shaft cross-section fig
风井位于井田上部边界中部 净直径6.0m用于排风 同时做为安全出口
4.2 开采水平的设计 4.2.1 水平划分的原则
确定原则：
1）根据《煤炭工业设计规范》规定：
（1）90万t的矿井第一水平服务年限不得小于20年 缓倾斜煤层的阶段垂高为200-350m；
（2）条件适宜的缓倾斜煤层 宜采用上下山开采相结合的方式；
（3）近水平多煤层开采 当层间距不大时 宜采用单一水平开拓
2）根据煤层赋存条件及地质构造
煤层的倾角不同对阶段高度的影响较大 本井田的属于缓倾斜煤层 其平均倾角为14°
煤层标高从-750m标高到-300m标高
根据《煤炭工业设计规范》规定缓倾斜煤层的阶段垂高为200~350m 故划分为两个阶段
再结合本井田的煤层标高差较小 阶段斜长较短的实际情况 宜采用单水平上下山开采
3）根据生产成本
阶段高度增大 全矿井水平数目减少 水平储量增加
分配到每t煤的折旧费减少
但阶段长度大会使一部分经营费相应增加
其中随着阶段增大而减少的费用有：井底车场及硐室、运输大巷、回风大巷、石门及采区车场掘进费、设备购置及安装费用等；相应增加的费用有：沿上山的运输费、通风费、提升费、倾斜巷道的维修费
此外还延长生产时间、增加初期投资
因此要针对矿井的具体条件提出几个方案进行经济技术比较 选择经济上合理的方案
4）根据水平接替关系
在上一水平减产前 新水平即作好准备
因此一个水平从投产到减产为止的时间 必须大于新水平的准备时间 正常情况下
大型矿井的准备时间要1.5～2年
井底车场、石门及主要运输大巷亦需要1.5～2年 延伸井筒需要1年
合计需要4～5年的时间
开拓延伸加上水平过渡需要7～9年 所以每个矿井在确定水平高度时
必须使开采时间大于开拓延伸加上水平过渡所需要的时间
根据《煤炭工业矿井设计规范》：当煤层倾角大于12度时 宜采用走向长壁采煤法
本矿井煤层倾角平均为14度 故采用走向长壁采煤法
4.2.2 开采水平的划分
根据本井田的实际情况 以及煤层赋存的条件
提出两个在技术上可行的方案 ：
方案一：采用立井单水平上下山开采
总的来说
两个方案再在技术术上均可行 各有优缺点
需要通过经济比较 才能确定其优劣
首先对下阶段的巷道布置在技术上比较两方案的优缺点 详见表4-2
表4-2两种开拓方案的技术分析表
Tab.4-2 two kind of development plan technical analytical table
方案
方案一：采用立井单水平上下山开采
方案二：采用立井双水平加暗斜井上山开采
优
点
(1）开拓巷道工程量小 两阶段共用一组大巷和平巷 掘进率较低
(2）提升运输距离较短(3）保护煤柱损失少 可以提高回采率
(4)下山阶段辅助运输容易
(1)采准巷道施工容易 工艺简单
(2)对工作面通风有利 可以避免下行风带来的缺点 通风费用较少
(3)对于煤炭的回采有利
(4)延伸井筒的施工比较方便
缺
点
(1)施工技术复杂 设备要求多
(2)掘进速度慢 掘进费用高(3)下山开采
工作面生产难度增加 排水困难
（4）顺槽内运输费用较高 生产费用较高
（5）两顺槽间风压差别较大 通风困难
(1）开拓巷道工程量大 增加准备时间
(2）提升能力小 动力消耗大 提升费用高
(3）风路长 风阻大 通风费用高
(4）暗斜井的维护较为困难 维护费用高
对于两个方案进行经济比较：
因两个方案划分的采区基本相同 所以采区上山的经济比较可以忽略不计 具体比较如下：
图4-4立井开拓方案一
Fig.4-4 vertical shaft development planNo.1
图4-5立井开拓方案二
Fig.4-5 Vertical shaft development plan No.2
表4-3案一 单水平上下山开采
Table 4-3 pioneering single-level downhill
项目
工程量
单价
费用
运输提升 万t
1520万t
0.669元/t
1016.8万元
排水 万m3
404.3万m3
0.1525元/m3
61.65万元
合计
1078.4万元
表4-4方案二：暗斜井延伸 两水平开采
Table 4-4 Option 2: Inclined Shaft extension the two levels of exploitation
名 称
掘 进 费 用
长度
（m）
费用
（元/m）
总费用
（万元）
运输暗
斜 井
922
3000
276.6
回风暗
斜 井
922
3000
276.6
井底车场
1100
3000
330
运输大巷
1269
3000
380.7
合计
1263.9万元
通过两个方案进行经济比较 很显而易见
方案二比方案一明显增加两条912m的暗斜井 以及增加相应的采准巷道 掘进费用明显高于方案一
而且相应的运煤、提升费用尚未计入表中 使得方案一的优势更加突出 所以方案一为最优方案
综上所述
本设计采用单水平上下山联合的方式
4.2.3 设计水平储量及服务年限
本井田设计水平为-580水平
第一阶段的设计可采储量为3900.5万t 设计水平的服务年限为34.1年
表4-5 水平储量及服务年限
Tab.4-5 Horizontal reserves and service life
水平序号
可采储量/万t
服务年限/年
第一阶段
3900.5
30.96
第二阶段
3300.9
26.19 4.2.4 设计水平的巷道布置
由于本井田煤层间距较近层间距＜80m 故采用集中大巷布置 为便于维护
将大巷布置到12-2煤层底板岩层中 又由于设计中通风方式为边界式 所以采用两条大巷布置
大巷距煤层底板间距一般30m
大巷支护方式掘进时期及时支护采用锚杆支护 后期采用混凝土砌碹 巷道断面特征见图4-6
4.2.5 大巷的位置、数目、用途和规格
1)大巷的位置
选择大巷位置的原则：掘进量少 费用少 维护条件好 煤柱损失少
有利于通风和防火 运输方便
本矿井的可采煤层有两层
双轨大巷布置在12-2号煤层底板岩层的-580m水平处 距煤层底板30m
2)大巷的数目和用途
根据运输和通风条件 本矿井共布置一条双轨大巷
承担整个水平运煤、进风、运料、排水、排矸、行人等任务
3)大巷的规格
因为大巷的服务年限都较长 所以都采用锚喷支护 各大巷具体断面如下：
图 4-6 双轨大巷断面图
Fig.4-6 Transport the big lane sectional drawing
大巷运输方式采用矿车运输 轨型为18公斤/m 轨道大巷轨距600 mm 对大巷运输方式选择的依据是：
1）由于设计生产能力小 采用此种运输方式能满足要求
2）吨公里运输费较低
3）运输能力大 机动性强
随着运距和运量的变化可以增加列车数
4）矿车运煤可同时统一解决煤炭、矸石、物料和人员的运输问题
5）对巷道直线度要求不高 能适应长距离运输 4.3 采区划分及开采顺序 4.3.1 采区形式及尺寸的确定
根据井田地质情况 煤层赋存较稳定 煤层厚度在4左右 井田走向长度5km 井田内两条大的断层构造
以上条件很适合布置综合机械化采煤
而设计规范规定综采工作面双翼采区走向长度应超过1500~2000m 因此将井田共划分四个采区 其中一阶段两个上山采区 北一采区和北二采区 均为双翼采区
二阶段两个下上采区：南一采区 南二采区
表4-6 井田各采区技术特征表
Table 4-6 Mine technical characteristics of the mining area Table 采区
走向长度/m 倾斜长度/m 工业储量/万t 采煤方式 落煤方式 准备方式 N1 2416 1197 2869.2 走向长壁 综采
双翼上山采区 N2 1846 1038 1720.2 走向长壁 综采
双翼上山采区 S1 2281 756 2043.6 走向长壁 综采
双翼下山采区 S2 2226 904 1686.6 走向长壁 综采
双翼下山采区 合计 8769 3895 8319.6
4.3.2 开采顺序
合理的开采顺序是在考虑煤层采动影响的前提下 有步骤、有计划的按照一定的顺序进行 保证采区、工作面的正常接替 以保证安全、均衡、高效的生产 并且有利于提高技术经济指标
合理的开采顺序可以保证开采水平、采区、回采工作面的正常接替 保证矿井持续稳定生产 最大限度地采出煤炭资源
减少巷道掘进率及维护工程量；合理的集中生产 充分发挥设备能力 提高技术经济效益 便于防止灾害 保证生产安全可靠
根据《矿井设计规范》规定
新建矿井采区开采顺序必须遵循先近后远 逐步向井田边界扩展的前进式开采 多煤层开采时 一般先采上层
后采下层的下行式开采
还应厚、薄煤层合理搭配开采；开采有煤与瓦斯突出煤层时 应按开采保护层、抽放瓦斯及单独开采等技术措施要求 顺序开采
为保证均衡生产 一个采区开始减产
另一个采区即应投入生产 为此
必须准备好一个新的采区 所以
一个采区的服务年限应大于一个采区的开拓准备时间
由于双翼两个采区条件相近大巷长度又大致相等
所以采区开采顺序可任选一个先采 本设计开采顺序为：N1采区 S1采区 N2采区 S2采区
煤层间下行式 区段内后退式回采
4.4 开采水平井底车场形式的选择 4.4.1 开采水平井底车场选择的依据
井底车场是连接井筒和井下主要运输巷道的一组巷道和硐室的总称 是连接井下运输和提升的枢纽 是矿井生产的咽喉 因此
井底车场设计是否合理
直接影响着矿井的安全和生产
根据《矿井设计规范》规定
井底车场布置形式应根据大巷运输方式、通过井底车场的货载运量、井筒提升方式、井筒与主要运输大巷的相互位置、地面生产系统布置和井底车场巷道及主要硐室处围岩条件等因素 经技术经济比较确定
由于本设计中主井提升方式为箕斗提升 大巷采用矿车运输
井底车场与大巷距离较远且需用石门联系 从主副井井底车场到大巷均与石门联系 所以井底车场型式选为立式车场 如图4-7
１――主井
２――副井
３――井底煤仓
４――水仓
5――水泵房 6――中央变电所 7――清煤斜巷 图 4-7 井底车场示意图
Fig.4-7 Shaft station abridged general view cross-section distinction 4.4.2 井底车场主要硐室
根据《矿井设计规范》规定 井下硐室应根据设备安装尺寸进行布置 并应便于操作、检修和设备更换 符合防水、防火等安全要求 井下主要硐室位置的选择 应符合下列规定：
a应选择在稳定坚硬岩层中 应避开断层、破碎带、含水岩层；
b井下硐室不布置在煤与瓦斯突出危险煤层中和冲击地压煤层中
井底车场的主要硐室包括煤仓、箕斗装载硐室、中央变电所、中央水泵房及火药库
1)井底煤仓及装载硐室
井底煤仓位置应根据大巷运输方式、装载硐室位置、围岩条件及装载胶带机巷与装载硐室相互联系等因素比较确定
井底煤仓宜选用圆形直仓 井底煤仓的有效容量按下式计算：
（4-1）
式中：
Qmc--井底煤仓有效容量(t)
Amc--矿井日产量(t)
0.15～0.25--系数 大型矿井取大值 小型矿井取小值 本设计取0.15
则井底煤仓容量为：
Qmc=0.15×900000/330=410t
煤仓为圆形垂直煤仓 见图4-8
图4-8垂直煤仓结构图
Fig.4-8 The diagram of coal Depot
1--上部收口；2--仓身；3--下口漏斗及溜口闸门基础；4--溜口及闸门
2)中央变电所、中央水泵房和水仓
中央变电所和中央水泵房联合布置
以便使中央变电所向中央水泵房供电距离最短 一般布置在副井井筒与井底车场连接处附近当矿井突然发生火灾时 仍能继续供电、照明和排水 为便于设备的检修及运输 水泵房应靠近副井空车线一侧
水泵房与变电所之间用耐火材料砌筑隔墙 并设置铁板门为防止井下突然涌水淹没矿井 变电所与水泵房的底板标高应高出井筒与井底车场连接处巷道轨面标高0.5m 水泵房及变电所通往井底车场的通道应设置密闭门 水仓入口
一般设在空车线 井底车场标高最低处 确定水仓入口时 应注意水仓装满水
中央变电所和中央水泵房建成联合硐室 具体见图4-9：
图 4-9 中央变电所和中央水泵房联合硐室
Fig.4-9 Substation capacity and water pump house union booth
3)火药库
由于本矿井采用全部机械化采煤 所以相对用火药较少
选用储量较小的壁槽式火药库就可以满足井下正常工作的需要
库房与巷道的关系：
a库房距井筒、井底车场、主要运输巷道、主要硐室和影响全矿井大部分采区通风的风门的直线距离应不小于80m；
b库房距地面或上下巷道的直线距离不小于15m
根据本设计井底车场的实际位置 采用容重2400kg壁槽式标准爆破材料库 该材料库具有独立的通风系统
打一条通风钻孔直接与地面直接相连 火药库的具体结构见图4-10：
图 4-10 壁槽式爆破材料库
Fig.4-10 Blast material storage
序号
巷道名称
序号
巷道名称
１
轨道大巷 ２
库房巷道
３
炸药壁槽
４
雷管壁槽
５
电气壁槽
６
消防器材
７
放炮工具室
８
发炮室
９
防火门 10
回风立眼
4.5 开拓系统综述 4.5.1 系统概况 1）开拓方式
本设计矿井采用“立井多水平、集中运输大巷、走向长壁相结合”的开拓方式 采用立井开拓 共3个井筒
主箕斗立井、副罐笼立井、边界风井 采用中央边界式通风方式
矿井开采水平在-580m标高位置 矿井正常生产时
一个采区一个综采工作面保证年产量
2)生产系统：
a 通风系统：由副井进风 主回风井回风
一采区通风路线是：副井 轨道石门 轨道大巷 采区轨道上山 区段轨道石门 区段运输平巷 工作面
区段回风平巷 区段回风石门 采区运输上山 回风大巷 最后由主回风井排出地面
火药库通风：副井入风 采用钻孔立眼回风
b 运煤系统：工作面落煤 区段运输平巷 区段运输石门 溜煤眼下溜 采区运输上山 采区煤仓 运输大巷 运输石门 井底煤仓
最后由主井箕斗提升至地面
c 运矸系统：掘进工作面 区段轨道平巷 采区回风石门 采区轨道上山 轨道大巷 副井 地面
d 运料运人系统：地面 副井 轨道大巷 采区轨道上山 区段回风石门 区段轨道平巷 直至工作面
e 排水系统：采掘工作面 区段平巷 区段轨道石门 采区轨道上山 轨道大巷 井底车场 水仓 副井 地面
4.5.2 移交生产时井巷的开凿位置、初期工程量
1)矿井移交生产时的标准
a 井上、下各生产系统基本完成 并能进行正常的安全的生产；
b “三个煤量”达到规定标准；
c 回采工作面长度一般不少于设计回采工作面长度的50﹪；
d 工业广场内的行政、公共设施基本完成；
e 居住区及其设施基本完成
根据以上标准确定井巷的开凿位置
2)移交生产时井巷开凿的位置
在矿井设计中
全矿年产量由一个综采工作面保证达产 移交生产时
运输上山、轨道上山已经掘进到开采位置
煤层运输平巷、回风平巷已掘完并通过区段石门与上山相连 然后掘开切眼 贯通上下顺槽
3)初期工程量
初期移交工程量是指移交时掘进的各类巷道硐室、井筒等为生产服务的设施的总的掘进体积
初期移交开拓工程量见表4-7：
表4-7交初期工程量表
Tab.4-7 Erealy transfer engineering amount table
名称
长度/m
掘进断面面积/ m2
掘进体积/
主井
520
23.75
12350
副井
480
34.46
16540..8
风井
200
28.30
5660
井底车场
1100
18.4 20240 主要运输石门 130 16.9 2197 主要轨道石门 130 16.9 2197 运输大巷 1600 16.9 27040 运输上山 1170 16.9 19773 轨道上山 1170 16.9 19773 轨道石门 80 16.9 1352 回风石门 259 16.9 4377.1 运输顺槽 1430 16.1 24167 回风顺槽 1430 12.6 18018 回风大巷 1170 16.4 19188 开切眼 180
12.6
2268
总计
195320.9 采准巷道布置
5.1 设计采区的地质概况及煤层特征 5.1.1 采区概况
设计采区为一采区 该采区位于井田西翼 西至井田勘探线
东部边界到工业广场保护煤柱线 大巷布置在-580水平采区平均走向长2416m 倾斜长1256m 采区内共发育两个个可采煤层 煤厚分别为3m、4m 煤层赋存简单
无断层及火成岩侵入等地质构造 煤层倾角平均为14度 煤变质程度高 煤质好
绝对涌出量为10.5m3/min 发火期短
煤层直接顶较厚并且软弱
5.1.2 煤层地质特征及工业储量
一采区做为首采区 是上山开采 采区开采两层煤
煤层平均倾角为14° 属于缓倾斜煤层 采区内地质构造简单 无断层 煤质较好
水分含量0.56～15.54％ 瓦斯相对涌出量为10.5m3／t 煤尘无爆炸性危险自然发火期为3-6个月 煤层顶底板较为稳定
采区工业储量为3369.2万t
5.1.3 采区生产能力及服务年限
采区生产能力的基础是采煤工作面生产能力
而采煤工作面的产量取决于煤层厚度、工作面长度及推进度
1)采区生产能力A：
（5-1）
式中：L-回采工作面长度 取180m
V-工作面年推进度 工作面每日进4刀 截深0.8m 因此年推度为1056m
M-采高 4m
r-煤的容重 1.3t/
C-工作面回采率 厚煤层0.93
则: A=180×1188×4×1.3×0.93
=90.92万t/a
同时考虑5％的掘进出煤 则采区的生产能力为：
A总= A×（1+5%）=103.4×1.05=95.47万t/a；
再将上面计算出来的生产能力通过通风能力、风速和风量限制要求计算式中检验 得出符合要求
2)采区服务年限T：
（5-2）
式中： Z-本采区设计可采储量 2351.16万t
A-本区生产能力 90万t/a
=2351.16/90×1.4=18.65年
5.2 采区形式、采区主要参数的确定 5.2.1 采区形式
按照煤层群开采的联系为联合准备 即各煤层共用两个岩石上山和区段石门 煤层倾角平均为14°
瓦斯量低、顶底板均无较大涌水 根据煤层赋存条件
本设计采用走向长壁采煤法
5.2.2 采区上山数目、位置及用途
设计的上山在最下部煤层的底板开掘 运输上山作为采区的主运输 其内铺设皮带
运输采区工作面的出煤
轨道上山铺设轨道作为采区的辅助运输 运送矸石、设备、材料、兼作行人
5.2.3 区段划分
采区倾向长1256m 其中留4m的区段平巷 区段间保护煤柱留10m宽 井田境界煤柱30m 阶段煤柱30m 则本采区可以划分为6个区段 工作面长180m
5.3 采区车场及硐室 5.3.1 车场形式
区段上部车场为顺向平车场 中部为单向甩车场 下部为直向平车场
每个采区只有一个综采工作面 运输量不大
所以只设材料绕道车场 运料斜巷在大巷入口处取平由大巷进入车场绕道存车线 然后直接进入轨道上山 这种布置方式使用方便 运行可靠
1)上部车场：车场形式为顺向平车场（与回风道在同一水平）矿车或材料车经轨道上山提至平车场平台
然后沿着矿车行进方向经回风石门运至工作面或所需材料地点
2)车场：车场形式为石门甩车场形式 单道起坡方式
由轨道上山提升上来的矿车 通过甩车道甩到中部轨道石门中 再进到区段轨道平巷
3)下部车场：本下部车场的绕道属于顶板绕道 从上山来看
通过竖曲线落平后摘钩
沿车场的高道自动滑行到下部车场存车线 由井底来车
则进入车场的底道
自动滑行到下部车场的低道存车线后 挂钩由绞车房提升上去
根据轨道上山起坡点到大巷的距离 本车场属于斜式顶板绕道 [8] 5.3.2 采区煤仓
在采区煤仓的尺寸确定之前 首先对煤仓的容量进行确定：
按循环产量计算煤仓容量Q
Q=L×l×h×r
式中：L--工作面长度 m
l--截深 m
h--采高 m
r--煤的容重 1.3t/ m3
所以Q =180×0.8×4×1.3=748.8t
由以上计算作为依据 选择煤仓容量为800t
由经验
R=2.96≈3 h=25m
采区煤仓用混凝土收口 在煤仓上口设铁箅子 煤仓溜口与装车方向相同 闸门的形式为单扇闸门 开启方式为气动
5.4 采准系统、通风系统、运输系统 5.4.1 采准系统
由运输大巷开掘采区下部车场 向上开掘采区岩石集中运输上山 采区集中轨道上山 与回风大巷贯通 形成通风系统后
在区段上部开掘采区回风石门
在区段下部开掘区段运输石门与区段轨道石门分别与上层煤贯通
在上层煤开掘区段运输平巷
5-4）5-3）（（区段回风平巷至采区边界开掘开切眼 形成工作面即可回采
掘进过程中同时开掘中部车场 上部车场及采区各种硐室
5.4.2 通风系统
新鲜风流副井→井底车场→轨道大巷→轨道上山→区段运输平巷→工作面→污风→区段回风平巷→采区回风石门→回风大巷→风井排出地面
5.4.3 运输系统
运煤系统：工作面出煤→区段运输平巷→运煤上山→采区煤仓→运输大巷→井底煤仓→从主井提到地面；
排矸系统：掘进巷道时所出的矸石由轨道上山运到轨道大巷之后到井底车场 然后从副井提至地面；
运料系统：副井→井底车场→轨道大巷→轨道上山→区段回风平巷→使用地点 [6] 5.5 采区开采顺序
本设计采区同一煤层采用区段顺序依次开采 工作面沿走向推进 采区内共有四个煤层 分别都是由远及近开采 由于顶底板岩性较好
受采动影响较小．先采上层煤 再采下层煤
工作面沿走向推进
5.6 采区巷道断面
根据《设计规范》规定
综采工作面胶带输送机顺槽巷道净断面不宜小于12㎡ 回风顺槽净断面不宜小于10㎡
输送机上下山的净断面不宜小于12㎡ 运料、通风、和行人上山的净断面 不宜小于10㎡
采区准备巷道工程量是指从区段石门起的所有巷道和硐室的工程量总和 具体见下表5-1：
表5-1采区准备工程量
Tab.5-1 Ready engineering amount of mining section 巷道 支护形式 断面大小 长度/m 体积
净/m2 掘/m2
净/m3 掘/m3 运输上山 锚喷 16.4 20.2 1170 19188 23634 轨道上山 锚喷 15.3 19.0 1170 17901 22230 绞车房 锚喷 13.5 15 35 472.5 525 采区下部车场 锚喷 13.1 14.9 150 1965 2235 采区煤仓 混凝土 15.9 19.6 21 333.9 411.6 区段运输石门 锚喷 16.4 20.2 145 2378 2929 区段回风石门 锚喷 15.3 19.0 145 2218.5 2755 运输顺槽 梯形棚子 12.3 13.7 1430 17589 19591 回风顺槽 梯形棚子 11.6 13.1 1430 16588 18733 开切眼 锚网 10.1 10.1 180 1848.3 1848．3
图5-1.运输顺槽巷道断面图
Fig.5-1 Transport trough tunnel section
图5-2 回风顺槽断面及特征
Fig.5-2 Returns to the wind to break the chart along the trough and charactic 6 采煤方法
6.1 采煤方法的选择 6.1.1 选择的要求
1）煤炭资源损失少 采用正规采煤方法
2）安全及劳动条件好
3）便于生产管理
4）材料消耗少
5）尽可能采用机械化采煤 达到工作面高产高效
6.1.2 采煤方法
本矿井的两层煤均属于缓倾斜煤层 根据本采区的形状特点
采用走向长壁后退垮落采煤法
表6-1 全井田各采区采煤方法
Table 6-1 entire mining area of the mine mining method
采区
采煤方法
落煤方式
顶板管理
一采区
走向长壁采煤法
综采局部普采
全部垮落法
二采区
走向长壁采煤法
综采局部普采
全部垮落法
三采区
走向长壁采煤法
综采局部炮采
全部垮落法
四采区
走向长壁采煤法
综采局部炮采
教育部“卓越工程师培养计划”是为贯彻落实党的十七大提出的走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署而实施的高等教育重大计划, 旨在培养创新意识强、适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才。大学工科毕业设计是学生学习、研究和实践创新成果的全面总结, 是实施“卓越工程师培养计划”的关键环节。但是, 随着高校扩招和就业压力的不断增大, 工科毕业设计被不同程度地削弱, 毕业设计脱离工程实际, 学生工程意识差、创新意识单薄而不能很好地完成从学习到工作的过渡, 造成用人单位满意度不断下降。如何改进和加强毕业设计这一关键环节, 提高学生的工程实践能力和创新意识, 进一步提高毕业设计的质量, 增强学生的社会竞争力和就业率, 是一个值得研究的课题。
二、毕业设计中存在的问题
(一) 学生认识不够、积极性不高, 就业活动干扰教学工作
我校桥梁工程专业的本科毕业生多数就业于施工单位, 少数学生选择了考研。对于就业于施工单位的学生片面地认为自己以后不搞设计, 对毕业设计重视程度不够, 学习热情不高;而对于考研达到研究生复试线的学生, 要忙复试、调档调剂等, 根本没有心思做毕业设计。因此, 以上这些学生的毕业设计质量肯定是很难保证的。
(二) 毕业设计选题单调, 设计手段落后, 脱离实际情况
目前, 我校桥梁工程专业毕业设计相当一部分为“假题假做”的形式。由于受到毕业设计内容、设计深度等因素的限制, 使毕业设计课题与实际工程之间存在较大差距, 不能锻炼和培养学生实际工程意识, 与学生的就业发展存在一定距离, 不利于学生在毕业后迅速适应工作岗位, 导致了学生的积极性不高, 不能发挥学生丰富的想象力和创新意识。
(三) 教学资源紧张, 教师指导片面
随着招生规模的扩大, 学生人数增加, 教学资源紧张, 影响了毕业设计的质量。由于指导教师自身知识和工程经验不足, 尤其是青年教师从校门到校门, 缺乏实践动手能力及实际经验, 会出现指导不全面、过程控制片面、质量评价不客观等现象, 很难起到培养解决工程实践能力的作用。
(四) 评价体系不合理, 过程控制流于形式
以往的考核评价是根据学生的学习态度、出勤情况、设计成果和答辩表现情况, 评定出优秀、良好、合格、不合格, 没有真正体现出学生的设计水平和工程实践能力, 难以控制个别学生的抄袭现象, 更会打击勤奋学习学生的积极性, 在学生中造成不良影响。
三、提高毕业设计质量的对策
(一) 重视毕业实习, 使学生建立桥梁工程的完整概念
当前的大学教育仍然偏重理论教学, 课堂上采用的文字教材和PPT课件多数为静态资料, 动画视频或桥梁施工录像很少, 学生难以形成桥梁工程完整的三维概念, 而毕业实习就是解决这个难题的有效途径。毕业实习针对性要强, 根据学生的毕业去向和毕业设计内容将学生分组, 安排到不同的工地进行实习。通过毕业实习, 使学生对桥梁工程的构造特点、施工方法和施工组织有了深刻的理解, 同时又可培养学生的工程实践能力, 为顺利完成毕业设计以及与毕业后工作的过渡打下坚实的基础。
(二) 结合实际, 精心选题, 提高学生的积极性
科学选题是毕业设计的关键, 必须从毕业设计选题的多样化、真实化等方面加强毕业设计选题库的建设。目前, 我校桥梁专业毕业生面临去施工单位、检测单位、设计院以及研究生深造等多种选择。对于去施工单位的毕业生, 可以选择一些与施工技术相关的题目, 如模板设计、支架设计、围堰设计、挂篮设计等;对于本科毕业以后读研的学生, 可以指导他们对本学科的某一热点问题进行研究, 如程序开发、模型试验等方面的等学术型研究课题。由于毕业设计选题与学生毕业后的工作联系紧密, 可大大地激发学生对毕业设计的积极性。
(三) 顺应时代潮流, 变更设计手段
随着计算机辅助设计软件的发展, 桥梁结构设计已从简单的手工计算发展到计算机辅助设计阶段。学生不但要掌握桥梁领域的专业知识, 还要掌握计算机软件在工程中的应用。在毕业设计中, 学生可以使用商业的计算机辅助设计软件进行桥梁的结构计算, 也可以针对某一专题研究采用V C或V B语言进行计算机编程, 有利于加深对本科阶段所学知识的了解和掌握。
(四) 强化指导, 增强学生工程实践能力
毕业设计的指导教师要采用多种指导形式:对毕业设计中的共性问题进行集中指导;对理解能力稍差的学生进行单独辅导;发动学生对某些问题进行小组讨论。另外, 充分利用现代通讯和网络工具, 建立有效的师生联系机制, 如建立Q Q群。一方面可以在Q Q群里上传一些电子版的规范和书籍供学生学习参考, 另一方面还可以及时了解学生的毕业设计进展情况并及时解答学生提出的问题。同时, 加强校企合作, 从科研、设计、施工单位聘请工作经验丰富的专家、学者担任毕业设计指导教师, 实行“双师制”指导, 有助于学生工程实践能力的培养。
(五) 加强过程监控, 构建客观公正的考核制度
建立学院、教研室、指导教师三级过程监控体系, 将事后检验把关为主转变为预防为主和改进为主。检查考核分三阶段进行:1) 开题报告。主要检查学生对课题的理解程度、资料的收集情况以及为完成课题所必需的条件是否具备;2) 中期检查。主要检查学生出勤情况、设计工作进度、存在的困难和问题, 对检查不合格的学生及时采取有效措施;3) 后期检查。主要检查学生完成工作任务的情况, 是否理解所做的设计内容。此外, 还应严格执行日常的考勤制度以及阶段性的设计成果考核制度等。
四、结语
根据卓越工程师培养的特点, 以培养学生的实践能力和创新意识为中心, 从毕业实习、设计选题、指导方法、评价体系等方面对毕业设计进行教学改革, 使学生熟练掌握了桥梁设计的全过程, 实践能力和创新意识也得到了锻炼, 为学生毕业后更快地适应工作岗位打下了坚实的基础。
参考文献
[1]中华人民共和国教育部.教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见[B].教高, 2011.
[2]齐东春, 刘章军, 等.基于工程素养和创新意识培养的土木工程毕业设计模式探讨[J].高等建筑教育, 2015.
【关键词】住宅电气；电气防火；设计与研究
引言
随着信息技术的大力发展与人民生活水平的日益提升，电气的使用量也有所提升，而电业的发展以及生活观念的转变，使功率比较大的家用电气应用普遍，这不见造成了电业使用的负担，对于住宅电气设计方面也有了更高的要求，而人们生活对于安全方面的重视程度有所提升，也要求电气防火研究方面也有了更高的要求，如何能够有效防止火灾发生，这不仅对于住宅电气设计以及电气防火方面的研究也有了更高要求，也引起相关工作人员重视。
一、住宅电气的防火需求情况
我国虽然还处于一个发展中的建设国家，社会以及人民生活中对于电的需求都有所需求，在经济建设的日益增强情况下，居民生活中对于电量的需求也有所提升，功率消耗比较大的电气也成为居民生活中常见的家用电气。在一段时间内，国内的电线电路都处于高负荷的状态下工作，虽然在电气线路的设计中还是有做重点的强调节约意识，总容量的设计情况往往比较低，不仅不能适应高负荷的电量增长，也不能达到防火需求。尤其是今年来，在夏季的生活中，居民普遍会使用到空调来调节温度，在一些建筑年限比较久远的老楼里，就发生了跳闸的现象，为居民日常生活工作方面都带来了比较大的阻碍。比较严重的情况还有电路较长时间的承载量超过最大负荷量，所以电气火灾事故时有发生，据调查发现，我国的电气火灾数量在火灾起因里已经位于第一位，结合我国的火灾情况，住宅电气的防火需求的是非常强烈的。
针对以往电气设计标准中存在的问题，新的国家标准《住宅设计规范》（GB50096-1999）于1999年6月1日起正式施行。在某些条款上有了很大提高，如明确要求“电气线路应采用符合安全和防火要求的敷设方式配线，导线应采用BV线，每套住宅进户线截面不应小于10平方毫米，分支回路截面不应小于2.5平方毫米”；“每套住宅的空调电源插座、电源插座与照明，应分路设计；厨房电源插座和卫生间电源插座宜设置独立回路”等。同时考虑到电气设计要求的安全性、功能性、可适应发展性，住宅电气消防设计还应有一定的超前意识。
二、目前住宅的电气线路情况
在目前住宅电路铺设中，应该是以电路上最近距离铺设，避免在线路中出现曲折以及交叉情况，也要防止卷曲情况发生。在线路的布局上，线路与线路之间交接位置以及线路和电气的连接方位，都可能发生接触性的电阻力增强情况，所产生的强电流可以将电线的绝缘体燃烧。这就需要针对目前住宅的电气线路情况，增加接头位置的连接牢固性能，避免松动，也要减少接触面发生氧化情况。线路从墙面穿插部位要尽量用绝缘体包套，这可以防止线路发生磨损造成漏电情况发生，以致造成最后短路情况发生。电路中未在墙内的部分需要加上防止燃烧情况的包套，这样可以避免在住宅内发生火灾，燃烧电线路，以及造成其他可燃物的燃烧。
三、住宅中的电气装置
在住宅中，无论是室内还是室外的导线以及电器设备的选择布局是否合理，都可能关系到住宅的综合用电情况，这不见关系到居民生命安全，同时也关系到社会生活中的经济效益情况，所以，一定要在工程设计中采用合理的导线以及安全电器设备。
（一）住宅中的电气装置中关于插座的注意事项
1、住宅中的电气装置插座的高度
插座高度要考虑使用要求和对环境的影响。由于带档板的安全型插座的普及，可以不去考虑容易被儿童碰到这个因素的影响，因此，居室内除空调、排风扇等插座外，其他插座应尽量低一些，以踢脚线上方、距离墙面0.5m为宜，最好与电话等其他种类插座高度一致，这个高度插拔插头还是比较方便的，电源线的弯曲半径也能满足要求。壁挂式空调、排气扇等电源插座是不需要经常插拔的，距地面2m较为合适。厨房和卫生间内的电炊具、电冰箱、洗衣机等电源插座的高度距地面1m较为合适。为了安全，居室内要采用带档板的安全型插座，厨房和卫生间的插座要带防潮盖。
2、住宅中插座数量要在数量以及布局方面设计合理
我国住宅内的插座数量也偏少，为此居民不得不乱拉电线加接插座板。由于居民缺乏电气安全知识，多用双芯单层绝缘绞线来接插座板。这种电线没有护套，易因挤压损伤而破环绝缘，又因不注意加接PE线（接地线），使所接家用电器不能接地。而插座板则多为不符合标准的产品，据国家技术监督局公布02年第3季度对插头插座的抽查结果显示，有近六成产品不合格。其接触压力和接触面积均不足，负荷电流稍大插座板即因接触不良而产生异常高温。因此，住宅内乱拉电线常引起电气火灾事故。（案例）发达国家为避免乱接电线，对户内插座数量作出了严格的规定。
（二）住宅中的电气装置中关于熔断器的选择
目前大都采用新的微型断路器，只有在一些比较老的建筑里仍然在使用。
熔断器的额定电流只要大于熔体的额定电流即可。
但当配电干线的距离一定时比例越大，则要求导线或电缆截面越粗，为了节约金属又能保证一定的灵敏度，熔体的额定电流应小于导体允许载流量的3倍。
（三）住宅中的电气装置有关电表的选择
根据现行的规范，住宅需要采用4倍表。
四、住宅电气设计中有关防雷
家庭住宅雷击可通过以下渠道进入室内：低压配电线路、室外或公用天线、电话线、高层金属构件等。家庭住宅防雷一般可分为：防直击雷，防感应雷及防高电位入侵、防侧击雷四个内容。就防直击雷而言，一般是在屋面易受雷击部位安装接闪器，然后通过引下线与接地电阻很小的接地装置可靠连接，安装时要注意屋面突出的金属部件与避雷针、带、网应全部可靠连接。
结束语
我国每年由于电气设计不合理情况，而发生的火灾情况处于火灾发生数量之首，这不仅威胁到居民的生活安全，而且会造成严重的经济损失情况，所以对于住宅电气设计以及电气防火方面的研究，已经成为社会各界的重点研究问题。就目前的电气线路的承担符合情况，以及导线和装置设备方面所存在的问题出发，综合在住宅电气的实际工作情况而言，切实的进行工作方案整改，提出关于在电气设计以及安全性能以及功效发展方面的研究方向。这不仅符合经济发展的需要，同时也是建立在科学技术进步的基础之上的，针对住宅电气设计及电气防火方面的研究，应该符合整个社会经济进步节奏，在能够保障安全性能的基础上，增加使用性能，保障人民生活平稳进步。
参考文献
[1]郭晋川.住宅小区电气设计实践[J].科技传播，2012（23）
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