72101402采矿学课程设计.docx
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72101402采矿学课程设计
“采矿学课程设计”教学大纲
英文名称：
MiningCurriculumDesign
课程编号：
设计周数：
4
学分数：
4
Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse
第一篇露天开采
一、课程设计目的和任务
课程设计是在学生学完了教学计划规定的全部课程之后进行的一次实践生教学环节，也是学生毕业设计之前进行的一次露天开采方面的基本训练。
其目的是使学生通过课程设计能系统全面地总结已学的基础理论和专业知识，熟悉初步设计的基本方法和技能，培养分析问题和解决问题的能力。
其任务：
1、熟悉露天矿开采工艺、开拓运输设计的主要内容、方法和步骤。
2、初步具备综合运用已学的理论知识去解决矿床露天开采中某些问题的能力；
3、学会查阅参考勤文献和分析运用有关技术经济资料；
4、训练绘图和编写说明书的基本方法和技能。
二、课程设计的内容要求
设计应以“采”为主。
其内容主要包括：
圈定露天矿开采境界；规划总平面布置；进行穿、爆、采、运、排土工艺设计及计算等。
课程设计的成果由说明书和图纸两部分组成。
说明书份量为16开纸20～30页，图纸包括：
（1）矿区总平面布置图；比例尺为1:
2000或1:
5000；
（2）露天矿开采终了平面图；比例尺为1:
1000或1:
2000；
编写说明书和绘图的具体要求如下：
1、说明书一律用钢笔写，字迹清楚、工整、文字叙述要谨顺，简单明了，要正确使用标点符号。
对采用的主要方案和技术决定，应作扼要的论证；对所采用公式中的符号应加以说明，根据需要，文内应配有必要的插图和表格。
2、说明书首页应有目录及图纸一览表，末页应有参考文献。
3、图纸应按标准选取，在图纸上要画边框红，边框约距纸边缘上、下、右侧均为15毫米、左侧为30毫米。
图纸右下角应有标题栏、格式与规格见下图：
（尺寸单位为毫米）。
4、图纸用碳素墨笔绘制，要求图面整洁，线条清晰，符合工程制图标准。
5、设计说明书及图纸均应由设计学生署名，指导教师评阅人签字。
内蒙古科技大学
采矿工程级露采课程设计
图号
图名
比例尺
设计者
完成日期
指导教师
审阅评语
评阅人
成绩
30453045
150
三、课程设计时间安排
课程设计时间为4周，每周5天计算共计20天，设计进度计划大体安排如下表（仅供参考）。
序号
设计内容
计划天数
1
讲解设计要求和图纸、工具准备
1
2
矿床开拓运输
5
3
露天开采境界（包括描绘地质图件）
8
4
矿岩采剥工程
3
5
整理和抄写说明书
2
6
机动
1
合计：
20天
四、设计说明书要求
前言
简要说明设计的任务、设计的对象，设计所用的原始资料，设计的时间及完成情况。
第一章地质部分
矿床地质特征。
矿床主要地质构造，矿床成因及其与围岩的关系，矿床的数量、规格、形态及其产状。
矿石类型及品级，平均品位和开采品位，矿石中夹石的分布情况。
矿、岩的物理力学性质及开采技术条件。
第二章露天开采境界
（一）确定露天开采境界的原则和方法
根据矿床贮存条件，说明选用原则和方法的依据。
（二）确定境界所需的技术经济指标
1、经济合理剥采比；可通过计算并对比实际设计参考指标加以确定。
2、露天矿场最小底宽；按拟采用的采掘运输设备规格及掘沟工艺要求确定。
3、采场最终边坡角。
根据地质构造，岩石的物理机械性质，预计的开采深度、服务年限、最终平台数目及其技术宽度、水文地质条件等因素，初定采场的最终边坡角度。
（三）最终开采深度的确定
如用断面图法确定，叙述内容应包括：
在各断面图上计算确定所得的合理开采深度和经调整后全矿的最终开采深度。
（四）圈定露天开采境界的结果
1、露天矿场底部周界
2、露天采矿场构成要素：
可用列表的形式加以说明，内容包括：
台阶高度、台阶最终坡面角、采场最终边坡角、采矿场长度、宽度、最高开采标高、露天矿底部标高、采矿场封闭口标高、边坡的最终平台宽度等。
3、境界范围内的矿岩量。
第三章矿岩采剥工程
（一）概述：
简要叙述采剥工作的工艺过程，采掘方式和工作线推进方向。
（二）穿孔工作
1、穿孔设备的选择；
2、设备生产能力的确定；
3、设备数量的计算；
4、二次凿岩方法和所需设备数量；
（三）爆破工作
1、爆破方法的选择；
2、起爆方法及器材（附炮孔连线，起爆顺序示意图）；
3、爆破参数的确定（附台阶孔网布置示意图）；
4、每孔装药量及主要爆破材料消耗量的计算；
5、二次爆破工作量的确定。
（四）装车工作
1、采装设备的选择；
2、采装工作面参数及工作平盘配线方式；
3、挖掘机生产能力的确定；
4、计算采装设备的需要量；
5、辅助生产设备及其主要工作内容简述。
第四章排土工程
（一）排土场位置选择及其容积计算
根据排弃岩土的种类、性质和数量确定排土场容积，并选定排土场位置。
（二）排土方法的选择及堆置要素的确定
1、选择排土方法；
2、简述排土工序；
3、确定排土场参数（包括：
排土段高、岩堆安息角、排土线长度、移道步距、多层排土最小平台宽度等，并附排土工作面布置图）
（三）排土线生产能力及总条数的计算
1、计算每条排土线的受土能力。
2、确定排土线工作条数和在籍条数。
（四）排土工作所需的设备类型和数量计算
第五章露天矿主要技术经济指标
本章可以一次汇总列成表格说明，内容主要包括：
1、矿床地质储量、矿石类型、地质品位、矿石和岩石容重及硬度等。
2、露天开采范围（采场的长度、宽度和开采深度）。
3、露天采场内矿岩量。
4、平均剥采比和生产剥采比。
5、矿石年产量、年剥离量和年采剥总量。
6、矿山基建工程以及基建期限。
7、达产时间及计算年、露天矿存在年限。
8、各主要生产设备台数。
9、各类设备的生产效率。
10、矿山主要设备总重量及安装总容量。
五、考核方式
综合评定学生课程设计成绩，应从设计态度、设计质量、等几方面综合分。
按90分以上为优秀、80分以上为良好、70分以上为中等、60分以上为及格、59分以下为不及格等五个等级。
给出课程设计成绩及评语。
成绩评定可参考下列标准：
1、优秀：
按时完成设计全部内容，主要技术决定正确，符合国家的技术方针、政策、善于使用参考书、技术资料和先进经验，在解决生产技术问题中有一定的创造性，表现了较强的独立工作能力。
说明书文字通顺、整洁、图表正确。
2、良好：
按时完成设计全部内容，主要技术决定正确，符合国家的技术方针、政策，能较好的使用参考书、技术资料和先进经验，在解决生产动手术问题上有一定的独立工作能力。
说明书文字通顺、整洁、图表正确。
3、中等：
按时完成设计全部内容，主要技术决定正确，符合国家的技术方针、政策，能使用参考书、技术资料和先进经验，在解决生产技术问题上有一定的工作能力。
说明书内容基本正确，文字通顺、图表齐全。
4、及格：
基本完成设计的全部内容，主要技术决定正确，符合国家的技术方针、政策，具有使用参考书、技术资料能力、设计中较多地领先指导人的帮助，独立工作能力差，设计有明显的缺点和错误、说明书、图表基本齐全，但质量较差。
5、不及格：
没有完成设计大纲所要求的内容，设计中主要技术决定有错误，独立工作能力很差，说明书及图表质量差。
或在课程设计中有严重的违反纪律或抄袭别人设计者；无故不提交课程设计者；课程设计期间有1/3以上时间缺席者。
六、参考质料
1、《金属矿床露天开采》，李宝祥，冶金工业出版社，1992
2、《采矿学》，王青，冶金工业出版社，2005
3、《固体矿物资源开发工程》，张世雄，武汉理工大学出版社，2005
4、《金属矿床露天开采》，杨万根，冶金工业出版社，1992
5、《露天开采设计原理》，云庆夏，冶金工业出版社，1992
课程负责人：
郝全明执笔：
郝全明审核：
王文才
第二篇地下开采
第一部分金属矿地下开采设计
一、课程设计目的和任务
课程设计的目的旨在提前对学生进行矿山设计方面的训练，熟悉设计的方法和程序，为毕业设计（论文）奠定基础。
培养学生应用理论知识解决实际问题的能力。
使学生受到查阅文献资料、撰写说明书、绘制工程图纸和技术分析等各方面能力的综合性训练。
设计之前做好一切准备工作（设计用品、用具、参考书等）。
在教师的指导下保质、保量、按时完成设计任务。
在设计过程中，注重培养查阅和使用资料的能力。
拟订出设计提纲并制定设计进程表，以便有计划有步骤地进行设计。
在规定的时间内完成一个矿块的采矿工艺设计，提交设计说明书一份及图纸一套。
二、课程设计内容与要求
第一章矿井概况
一、矿井地形、地貌、地物及其对开采的影响。
二、矿井开拓方式及主要井巷的布置形式。
三、矿井通风方法、主扇工作方式及通风系统情况。
四、矿井提升运输系统及主要设备配备情况。
五、矿井工作制度。
第二章开采技术条件
一、块边界、位置及与相邻矿块的关系。
二、矿体地质条件（矿岩物理力学性质、矿体产状、矿石品位、矿体内有用成分及围岩矿物成分、矿石的体重、矿岩自然性和结块性）。
三、技术经济条件（地表是否允许塌陷、对矿石的质量要求、技术装备水平、技术管理水平）。
四、矿块储量计算。
第三章采矿方法的选择
一、采矿方法的技术分析
首先根据开采技术条件，提出技术上可行的几个方案。
然后分析各方案的优缺点，淘汰具有明显缺点的方案。
二、采矿方法的经济分析
对初选后的方案，初步确定其结构及参数、采准切割布置和回采工艺，并计算各方案的劳动生产率、采准切割工程量、材料消耗量、矿石贫化率和损失率以及矿石直接成本等指标。
经综合比较后从中选优。
第四章采矿方法方案设计
一、矿块结构及参数
1、阶段高度（采用分段法时还应确定分段高度）。
2、矿块的布置方式及尺寸。
3、各种矿柱的尺寸。
4、矿块底部结构。
二、采准工作
1、阶段运输巷和回风巷的位置及布置形式。
2、其它采准巷道的位置、数目、断面形状及尺寸。
3、各种巷道间的联络方式。
4、绘制采矿方法图。
三、切割工作
1、切割方式的选择。
2、切割方法和顺序。
四、回采工作
1、落矿方法（附炮孔布置图）。
2、矿石运搬方式。
3、地压管理方法。
4、采场通风方法。
5、绘制回采工作面作业图表（包括回采工作面作业图、劳动组织表、主要技术经济指标表）。
第五章安全
一、安全技术措施
1、顶板事故的预防措施。
2、防尘降尘措施。
4、防灭火措施。
5、防治水措施。
二、安全操作规程
编制出采场各工种的操作规程。
三、课程设计时间安排
序号
主要内容
主要教学方式
学时分配
1
布置设计任务
开会
0.5天
2
编写设计提纲
辅导
0.5天
3
第一部分矿井概况
辅导
1天
4
第二部分开采技术条件
辅导
2天
5
第三部分采矿方法的选择
辅导
5天
6
中期检查
重点抽查
1天
7
第四部分采矿方法方案设计
辅导
6天
8
第五部分安全
辅导
5天
9
学生自查
辅导
0.5天
10
教师审查
全面审查
1天
11
修改
辅导
1天
12
打印、装订并提交设计成果
学生独立完成
1天
13
答辩
公开答辩
2天
14
评定成绩
专家组集体评定
0.5天
四、设计说明书要求
1、说明书
设计说明书要语言简练，论证充分，结论正确，附表规范，插图美观；
设计说明书的论点要鲜明正确，论据要充分有力、中心突出、层次分明、用词准确。
毕业设计（论文）说明书初稿完成后，由指导老师审阅，提出修改意见，一般要经过一稿、二稿审阅后方可定搞。
设计说明书定稿后，一般用A4纸打印，统一装订。
2、图纸
图纸采用1号图纸（841×594mm）幅面绘制，图纸应具有图框、图名、标题栏等内容；
所有图纸中的汉字、数字、字母均用正体字，并且是国家正式公布的简化字，在同一图件内采用一种字体。
各种图纸所用的字母代号必须一致；
在采矿工程设计图纸中一些线型和图例有自己的特殊规定，其具体特征用采矿工程设计特殊图线表示。
图纸上线形尺寸、数字应按规定的方向标注，图中标注的尺寸以毫米为单位。
设计图纸的比例要适中，布局要合理、整洁、正确、美观。
五、考核内容与方式
毕业设计（论文）的考核必须充分重视学生的创新能力和实践能力的培养，全面提高学生的工作能力和综合素质，包括如下几个方面：
（一）考核内容
1、工作态度及出勤情况；
2、查阅中外文献和利用资料的能力；
3、技术决策和材料组织能力；
4、分析与解决问题能力；
5、理论联系实际和创造能力；
6、团结协作、相互交流能力；
8、设计说明书撰写与图纸绘制能力；
9、设计陈述和答辩能力。
（二）考核方式
1、指导教师、评阅人、答辩小组成员在评分中坚持严格要求和实事求是的原则，根据学生在设计中独立完成的实际情况和评分标准作出评定。
2、设计的成绩采用优、良、中、及格、不及格五级分制。
优、良、中、及格、不及格的人数应根据考核内容的结果实事求是地予以确定，不应以百分比加以限制。
3、采取“结构评定成绩”进行成绩的综合评定。
指导教师评定成绩、评阅人评定成绩、答辩委员会评定成绩分别占总评定成绩的40%、20%、40%。
⑴指导教师评分（40%）
根据上述考核内容中的1—8条，逐项考核后确定成绩，对在毕业设计（论文）中具有较强创新能力、独立工作能力和决策能力的学生，在评分时应特殊考虑。
⑵评阅人（20%）
根据选题的意义、工作任务的完成情况、设计的水平、设计说明书撰写与图纸绘制的规范性、字迹工整性及语句通顺等情况来评分。
⑶答辩委员会评分（40%）
①自述（10%）
学生在论文答辩过程中，自述内容有以下几个方面：
Δ设计题目及选题意义，指导教师下达的任务；
Δ本人所完成的工作、重点工作及完成的情况；
Δ设计成果的实际意义及结论。
学生在讲述过程中，要概念清楚，逻辑性强，观点正确。
②回答问题（30%）
根据回答问题的全面性、正确性和难度来评分。
答辩结束后，答辩委员会根据学生答辩情况、指导教师评语和评阅人意见，根据统一的评分标准和评分办法，确定每个学生的成绩，给出规范的评语，交专业负责人审核，报学院审批后向学生公布。
六、参考资料
1、《金属矿床地下开采》北京：
冶金工业出版社，1982
2、《采矿设计手册》北京：
中国建筑工业出版社，1987
3、《固体矿物资源开发工程》武汉：
武汉理工大学出版社，2005
4、《采矿学》徐州：
中国矿业大学出版社，2005
课程负责人：
吴国良执笔：
吴国良审核：
王文才
第二部分煤矿地下开采设计
一、课程设计目的和任务
课程设计的目的旨在提前对学生进行矿山设计方面的训练，熟悉设计的方法和程序，为毕业设计（论文）奠定基础。
培养学生应用理论知识解决实际问题的能力。
使学生受到查阅文献资料、撰写说明书、绘制工程图纸和技术分析等各方面能力的综合性训练。
设计之前做好一切准备工作（设计用品、用具、参考书等）。
在教师的指导下保质、保量、按时完成设计任务。
在设计过程中，注重培养查阅和使用资料的能力。
拟订出设计提纲并制定设计进程表，以便有计划有步骤地进行设计。
在规定的时间内完成一个采煤工作面的回采工艺设计，提交设计说明书一份及图纸一套。
二、课程设计内容与要求
第一章矿井概况
一、矿井地形、地貌、地物及其对开采的影响。
二、矿井开拓方式及主要井巷的布置形式。
三、矿井通风方法、主扇工作方式及通风系统情况。
四、矿井提升运输系统及主要设备配备情况。
五、矿井工作制度。
第二章开采技术条件
一、采区的位置及与相邻采区的关系。
二、构造
构造形态，倾向，褶皱及断层，岩浆岩体侵入，地质构造类型。
三、煤层
煤层厚度、倾角、稳定性、结构。
四、顶底板岩性
顶底板岩石的物理力学性质、稳定性及坚固性。
五、其它开采条件
瓦斯含量、自燃发火性、煤尘爆炸危险性、水文地质条件。
第三章采煤方法的选择
一、采煤方法的选择原则
根据本井田的开采技术条件和国内外目前厚煤层采煤技术的现状，选择采煤方法主要考虑了以下原则。
1、与煤层赋存条件相适应，有利于提高工作面单产和矿井的稳产、增产，实现矿井生产的高度集中化，以达到矿井高产高效的目的。
2、依靠科技进步，采用国内外新技术、新工艺、新设备、新材料，大力提高采煤机械化水平。
3、简化采煤工艺，减少运输环节，降低巷道掘进率。
4、保证矿井安全生产，有效地防止煤层自然发火和其它灾害，为工人创造舒适的井下工作环境。
5、提高资源回收率，减少资源损失。
二、采煤方法的技术分析
首先根据开采技术条件，提出技术上可行的几个方案。
然后分析各方案的优缺点，淘汰具有明显缺点的方案。
三、采煤方法的经济分析
对初选后的方案，初步确定采区参数、采准巷道布置和回采工艺，并计算各方案的劳动生产率、采准工程量、材料消耗量、煤炭回采率及吨煤直接成本等指标。
经综合比较后从中选优。
第四章采区巷道布置
一、采区主要参数的确定；
二、采准巷道布置；
三、采区主要设备配备情况；
四、主要采准巷道断面设计；
五、采区生产系统；
六、绘制采区巷道布置图。
第五章回采工艺设计
一、回采工作面参数选择
1、工作面长度；
2、工作面推进度；
3、工作面产量；
4、工作面回采率。
二、回采巷道布置
回采巷道布置方式、断面形状、支护方式、断面积，并绘制断面图。
三、回采工作面设备选择
对回采工作面的采、支、运设备进行选择，说明其用途、数量及主要技术特征，并绘制设备主要技术特征表。
四、回采工作面回采工艺过程
1、回采工作面的作业形式；
2、回采工作面劳动组织形式；
3、工作面循环方式、昼夜循环数、循环进度；
4、回采工作面破、装、运、支、处五大工序的进行方式和相互配合关系。
5、绘制回采工作面布置图；
6、绘制回采工作面循环作业图表（包括回采工作面循环作业图、劳动组织表、主要技术经济指标表）。
第六章安全
一、安全技术措施
1、顶板事故的预防措施。
2、防尘降尘措施；
4、防灭火措施；
5、防治水措施；
6、预防瓦斯煤尘爆炸措施。
二、安全操作规程
编制出回采工作面各工种的操作规程。
三、课程设计时间安排
序号
主要内容
主要教学方式
学时分配
1
布置设计任务
开会
0.5天
2
编写设计提纲
辅导
0.5天
3
第一部分矿井概况
辅导
1天
4
第二部分开采技术条件
辅导
2天
5
第三部分采煤方法的选择
辅导
4天
6
中期检查
重点抽查
1天
7
第四部分采区巷道布置
辅导
5天
8
第五部分回采工艺设计
辅导
5天
9
第六部分安全
辅导
3天
10
学生自查
辅导
0.5天
11
教师审查
全面审查
1天
12
修改
辅导
1天
13
打印、装订并提交设计成果
学生独立完成
1天
14
答辩
公开答辩
2天
15
评定成绩
专家组集体评定
0.5天
四、设计说明书要求
1、说明书
设计说明书要语言简练，论证充分，结论正确，附表规范，插图美观；
设计说明书的论点要鲜明正确，论据要充分有力、中心突出、层次分明、用词准确。
毕业设计（论文）说明书初稿完成后，由指导老师审阅，提出修改意见，一般要经过一稿、二稿审阅后方可定搞。
设计说明书定稿后，一般用A4纸打印，统一装订。
2、图纸
图纸采用1号图纸（841×594mm）幅面绘制，图纸应具有图框、图名、标题栏等内容；
所有图纸中的汉字、数字、字母均用正体字，并且是国家正式公布的简化字，在同一图件内采用一种字体。
各种图纸所用的字母代号必须一致；
在采矿工程设计图纸中一些线型和图例有自己的特殊规定，其具体特征用采矿工程设计特殊图线表示。
图纸上线形尺寸、数字应按规定的方向标注，图中标注的尺寸以毫米为单位。
设计图纸的比例要适中，布局要合理、整洁、正确、美观。
五、考核内容与方式
毕业设计（论文）的考核必须充分重视学生的创新能力和实践能力的培养，全面提高学生的工作能力和综合素质，包括如下几个方面：
（一）考核内容
1、工作态度及出勤情况；
2、查阅中外文献和利用资料的能力；
3、技术决策和材料组织能力；
4、分析与解决问题能力；
5、理论联系实际和创造能力；
6、团结协作、相互交流能力；
8、设计说明书撰写与图纸绘制能力；
9、设计陈述和答辩能力。
（二）考核方式
1、指导教师、评阅人、答辩小组成员在评分中坚持严格要求和实事求是的原则，根据学生在设计中独立完成的实际情况和评分标准作出评定。
2、设计的成绩采用优、良、中、及格、不及格五级分制。
优、良、中、及格、不及格的人数应根据考核内容的结果实事求是地予以确定，不应以百分比加以限制。
3、采取“结构评定成绩”进行成绩的综合评定。
指导教师评定成绩、评阅人评定成绩、答辩委员会评定成绩分别占总评定成绩的40%、20%、40%。
⑴指导教师评分（40%）
根据上述考核内容中的1—8条，逐项考核后确定成绩，对在毕业设计（论文）中具有较强创新能力、独立工作能力和决策能力的学生，在评分时应特殊考虑。
⑵评阅人（20%）
根据选题的意义、工作任务的完成情况、设计的水平、设计说明书撰写与图纸绘制的规范性、字迹工整性及语句通顺等情况来评分。
⑶答辩委员会评分（40%）
①自述（10%）
学生在论文答辩过程中，自述内容有以下几个方面：
Δ设计题目及选题意义，指导教师下达的任务；
Δ本人所完成的工作、重点工作及完成的情况；
Δ设计成果的实际意义及结论。
学生在讲述过程中，要概念清楚，逻辑性强，观点正确。
②回答问题（30%）
根据回答问题的全面性、正确性和难度来评分。
答辩结束后，答辩委员会根据学生答辩情况、指导教师评语和评阅人意见，根据统一的评分标准和评分办法，确定每个学生的成绩，给出规范的评语，交专业负责人审核，报学院审批后向学生公布。
六、参考资料
1、《煤矿开采学》徐州：
中国矿业大学出版社，1999
2、《煤矿设计手册》北京：
煤炭工业出版社，2005
3、《固体矿物资源开发工程》武汉：
武汉理工大学出版社，2005
4、《采矿学》徐州：
中国矿业大学出版社，2005
课程负责人：
吴国良执笔：
吴国良审核：
王文才
仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。
Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse.
NurfürdenpersönlichenfürStudien,Forschung,zukommerziellenZweckenverwendetwerden.
Pourl'étudeetlarechercheuniquementàdesfinspersonnelles;pasàdesfinscommerciale
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