《井巷工程》课程设计大纲.docx
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《井巷工程》课程设计大纲
《井巷工程》课程设计大纲
（适用专业：
煤矿开采技术）
总学时：
2周
杨建中编写
冶金与矿业学院资源工程教研室
2008.5
前 言
井巷工程课程设计是煤矿开采技术专业教学环节的重要一环。
它是学生学过《井巷工程》、《煤矿开采学》、《工程爆破》、《采掘机械与运输》等课程，以及通过矿井生产认识实习之后进行的。
其目的是巩固和扩大所学理论知识并使之系统化，培养学生运用所学理论知识解决实际问题的能力，提高学生计算、绘图、查阅资料的基本技能，为毕业生在以后的矿井建设和矿井生产工作岗位上对中井巷工程实施技术、工艺、施工组织与安全等管理奠定基础。
井巷工程课程设计是属于教学性设计，设计题目由指导教师拟定。
学生应根据设计题目按照本大纲的要求，在规定的时间内认真、独立地完成计算、绘图、编写说明书等全部工作。
设计中要认真贯彻《煤炭工业技术政策》、《煤矿安全规程》、《煤炭工业矿井设计规范》以及国家制定的其它有关煤炭工业的方针政策。
设计力争作到分析论证清楚、论据确凿，并积极采用切实可行的先进技术，力争使自己的设计成果达到较高水平。
一、设计内容及重点：
1、设计内容：
（1）巷道断面设计；
（2）爆破作业图表的编制；
（3）掘进工作面通风与防尘
（4）岩石装载与转运；
（5）巷道支护；
（6）施工组织与管理
（7）安全技术措施
2、课程设计重点
巷道断面设计、爆破作业图表及循环作业图表的编制是本次课程设计的重点。
即巷道作业规程的编制。
二、设计说明书内容及要求
第一章概述
一、工程概况
巷道名称、位置、用途、工程量、巷道施工的进度及工期要求以及与其他巷道的关系。
二、设计依据
地质部门提供的××矿的地质精查报告
经过审批的××矿的初步设计、施工设计
矿井设计手册
井巷工程教材
煤矿安全规程及其他相关规范
第二章地质与水文地质条件
详细说明巷道穿过岩层柱状，地质构造，巷道顶底板岩层名称、性质、硬度、涌水量、瓦斯等有害气体及煤尘情况
第三章巷道断面设计及支护
第—节巷道断面形状的选择
第二节巷道断面净尺寸的确定
一、巷道净宽度的确定
二、巷道净高度的确定
三、巷道净断面面积和净周长
四、巷道净断面面积的风速校核
第三节巷道支护设计
一、巷道支护形式的选择
二、巷道支护参数的设计
第四节道床参数的选择
第五节巷道掘进断面尺寸的确定
第六节巷道内水沟和管线的布置
第七节巷道掘井工程量和材料消耗
第四章爆破图表（爆破说明书）的编制
第—节工作面炮眼布置
一、炮眼数目估算
二、掏槽眼的布置
包括掏槽方式的选择、炮眼的数目、打眼方向。
三、周边眼的布置
1、顶眼及帮眼的布置
2、底眼的布置
四、辅助眼的布置
五、工作面实际炮眼数目
第二节钻眼机具及爆破器材的选择
一、钻眼机具的选择
凿岩机具的型号、数量；
二、炸药和爆破器材的选择
包括起爆方法的选择，炸药、雷管的品种和起爆器的选择。
第三节爆破参数的确定
一、炮眼直径
二、炮眼深度
三、炸药消耗量
四、爆破网路的设计和计算
五、装药结构与起爆
1、掏槽眼和辅助眼的装药结构
2、周边眼的装药结构
3、炮眼填塞
第四节对爆破工作的主要要求
一、总体要求
二、钻眼安全注意事项
三、爆破安全注意事项
第五节爆破作业图表
表1爆破原始条件
名称
单位
数量
名称
单位
数量
巷道的掘进断面
岩石的坚固性系数f
炮眼深度
m2
m
炮眼数目
雷管数目
总装药量（2号岩石硝铵炸药）
个
个
kg
表2炮眼布置及装药参数
眼号
炮眼名称
眼数
（个）
炮眼
深度
（m）
装药量
起爆
顺序
联线方式
装药结构
单孔
小计
卷/眼
质量（kg）
卷
（个）
质量
（kg）
空眼
掏槽眼
辅助眼
帮眼
顶部眼
底眼
合计
表3预期爆破效果
名称
单位
数量
名称
单位
数量
炮眼利用率
每循环工作面进尺
每循环爆破实体岩石
炸药消耗量
%
m
m3
kg/m3
每米巷道耗药量
每循环炮眼总长度
每立方岩石雷管消耗量
每米巷道雷管消耗量
kg/m
m
个/m2
个/m
第五章生产系统
第一节通风
一、通风方式及供风距离
二、风量计算
（—）按瓦斯涌出量计算
m3/min
（二）按炸药使用量计算
m3/min
（三）按人数计算
m3/min
（四）按局部通风机的实际吸风量计算
m3/min
（五）确定需要的风量
Q=m3/min
三、风量验算
（一）按最低风速验算
1.岩巷掘进工作面的最低风量（Q岩）：
m3/min
2.煤巷掘进工作面的最低风量（Q煤）：
m3/min
（二）按最高风速验算
岩巷、煤巷或半煤岩甚掘进上作面的最高风量
m3/min
（三）按掘进工作面温度和炸药量验算
（四）按有害气体的浓度验算
回风流中瓦斯或二氢化碳浓度不得超过1%，其他有害气体符合《煤矿安全规程》
四、局部通风机的选型及安装地点
附图：
通风系统示意图
第二节岩石的装载与转运
一、岩石的装载
包括装岩方式的选择、装岩设备的选型等
二、岩石的转运
包括转载、运输设备、调车方式等
装载与运输设备配备表
序号
设备名标
型号
数量
安装位置
固定方式
运输方式
运输距离
备注
附图：
运输系统示意图。
第三节支护
说明永久支护的施工工艺过程，包括选用的配套设备及相关的技术参数要求等。
附图：
永久支护与掘进工作的平面布置示意图。
第六章施工组织及主要技术经济指标
第一节施工组织
一、工作制度
二、作业方式
三、劳动组织
人数班次
工种
一
二
三
四
合计
出勤
在册
打眼工
放炮工
支护工
……
第二节循环图表
一、循环方式和循环进度
二、循环时间
在确定了炮眼深度，也就知道了各主要工序的工作量，然后可根据设备情况、工作定额（或实测数据）计算各工序所需要的作业时间。
在所需的全部作业时间中，扣除能够与其他工序平行作业的时间，便是一个循环所需要的时间T，即：
（1）
式中T——个循环的总时间，min。
T1——安全检查及准备工作时间，亦即交接班时间，一般约为20min。
T2——装岩时间，min。
t1——钻上部眼时间，min。
t2——钻下部眼时间，min。
——钻眼工作单行作业系数。
钻眼装岩平行作业时，一般为0．3～0．6；钻眼装岩顺序作业时，t1=0，
=1。
T3——装药联线时间，min。
T4——放炮通风时间，一般为15～20min。
1．装岩时间T2的计算
（2）
式中S——巷道掘进断面积，m2；
L——炮眼平均深度，m；
η——炮眼利用率，一般为0.8～0.9；
n——同时工作的装岩机台数；
P——装岩机实际生产率（实体岩石），m3/h。
2．装药时间T3的计算
装药联线时间与炮眼数目、炮眼深度、装药量及同时参加装药联线的工人组数有关，可用下式计算：
（3）
式中N——工作面炮眼总数，个；
t——平均一个炮眼装药联线所需时间，min；
A——在工作面同时装药的工人组数。
3．钻眼时间总时间的计算
（4）
式中t1+t2——钻眼总时间，其中t1是钻上部眼的时间，t2是钻上部眼的时间，min；
N——工作面炮眼总数，个；
L——炮眼平均深度，m；
M——同时工作的凿岩机台数；
v——凿岩机的实际平均钻速，m/h。
4．钻眼工作单行系数
的计算
（5）
式中符号意义同前。
钻眼、装岩平行作业时，
值一般为0.3～0.6；钻眼装岩顺序作业时，t1=0，
=1。
5．一个循环的总时间
将以上各式代入
（1），同时，为防止实际工作中，为了防止难以预见的工序延长，应考虑留有10%的备用时间，故一个循环的总时间为：
（6）
应当注意，由上式计算出的循环总时间，与每小班的作业时间不相适应，还需要进行调整。
这样较为麻烦，为此，也可以先确定与小班作业时间相适应的每一循环的总时间，反算出相应的炮眼深度，即
（7）
三、循环图表
第三节主要技术经济指标
一、设备配备
巷道施工过程中包括“破、装、运、支”等工艺过程的设备配备。
设备配备一览表
序号
设备名称
型号
功率
电压（V）
使用数量
1
凿岩机
2
放炮器
3
装岩机
4
……
工作面长度、巷道掘进断面、净断面、巷道岩性、支护形式、工效、月循环次数、月进尺、循环率、日出勤人数、日进尺及各种材料消耗等。
主要技术经济指标表
序号
项目
单位
指标
备注
1
巷道长度
m
2
掘进断面
m2
净断面
m2
3
岩石坚固性系数f
4
工作面瓦斯情况
5
工作面涌水情况
m3/h
支护形式
6
循环进尺
m
7
班进尺
m
8
日进尺
m
9
正规循环率
%
10
日出勤人数
人
11
掘进工效
m/工
12
炸药和雷管类型
13
炸药消耗
kg/m3
14
雷管消耗
发/m3
15
金属网消耗
m2/m
16
锚杆消耗
根/m
17
混凝土（砂浆）
m3/m
18
料石消耗
m3/m
第七章施工安全技术措施
一、顶板管理
二、凿岩放炮
三、岩石运输
四、通风防尘
五、水患预防出师表
两汉：
诸葛亮
先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。
然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。
诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。
宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。
若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。
侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：
愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。
将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰“能”，是以众议举宠为督：
愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。
亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。
先帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。
侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也
。
臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。
先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。
后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。
先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。
受命以来，夙夜忧叹，恐托付不效，以伤先帝之明；故五月渡泸，深入不毛。
今南方已定，兵甲已足，当奖率三军，北定中原，庶竭驽钝，攘除奸凶，兴复汉室，还于旧都。
此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。
至于斟酌损益，进尽忠言，则攸之、祎、允之任也。
愿陛下托臣以讨贼兴复之效，不效，则治臣之罪，以告先帝之灵。
若无兴德之言，则责攸之、祎、允等之慢，以彰其咎；陛下亦宜自谋，以咨诹善道，察纳雅言，深追先帝遗诏。
臣不胜受恩感激。
今当远离，临表涕零，不知所言。
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