矿山机电专业《毕业设计》大纲.doc

毕业设计大纲(试行)适用专业：矿山机电(业余) 时间：6周一、设计任务通过对矿山大型设备的设计，使学生对所学专业知识系统化，提高学生综合运用所学知识分析、解决生产技术问题的能力，通过对现场大型设备使用情况的了解，确定专业设计目标。毕业设计是培养学生理论联系实际、锻炼实际工作能力，并得到巩固和提高，为今后工作打下良好基础。毕业设计分一般部分和专题部分要求学生必须完成一般部分和专题的设计。二、设计内容第一章 矿井开采概况了解第一节 井田地质特征l.矿区概述、矿区位置、气候、交通。2.煤层埋藏特征。3.井田井界和储量。第二节 矿井开采l.矿井工作制度，设计年产量和服务年限。2.阶段划分。3.井筒型式和数目的确定。4.开采水平和水平标高的确定。5.井筒位置和确定。6.大巷位置。7.井底车场型式。8.开拓方案综述。第三节 采煤方法1.选择采煤方法，确定回采工作面长度和机械化程度。2.定时开采工作面数目和采区数目。3.巷道布置。4.绘制l：2000或l：5000的矿井开采系统图及采区巷道布置图。第四节 矿井通风1.矿井的通风方式、通风系统。2.矿井风量计算和分配。3.计算矿井通风总阻力。第二章 井下采掘机械设备概况第一节 设计的主要技术参数收集矿井年产量，瓦斯等级，煤尘是否有爆炸危险。煤层埋藏特征、煤层倾角、煤层最大、最小可采厚度、煤的硬度、煤层顶板和底板岩石性质，顶板稳定性及其它地质变化情况，顶板最大、最小下沉量等。工作面长度，日推进度，循环产量、工作面循环作业工序安排，以及岩巷掘进工作面数目、断面大小等。第二节 采煤机和支架的主要技术特征1.根据工作面产量要求，以及开采煤层的埋藏地质条件等，按煤矿采掘运输通风安全设备手册确定技术、经济的采煤机类型，并用表格列出主要技术特征，简要叙述其合理性。2.根据顶、底板岩性质和矿山压力特点、采高等条件，确定合理的液压支架类型，用表格列出 主要技术特征，简要叙述其合理性，并根据煤层采高，顶板下沉量验算所选取支架的最大支撑高度和最小支撑高度是否合理，绘出综采工作面设备布置简图。第三节 掘进机械的主要技术特征根据矿井开拓系统岩石巷道和煤巷掘进工作面大小和掘进工作面数目。按上述手册确定岩巷、煤巷掘进机械的类型，用表格形式列出主要技术特征。第三章 井下运输第一节 设计的原始资料矿井年产量、工作制度、瓦斯等级及煤层是否有爆炸危险，达到设计产量时同时开采的采煤工作面数目、长度、倾角及每班运输量，采区平巷的运输距离及每班运输量，采区上山(或下山)斜长、倾角及每班运输量。采区车场数目、形式、装车站的数目，每班运输量及距井底车场的距离。大巷坡度，每班运输应包括煤炭与矸石及下井人数。第二节 井下运输系统按照确定的开拓开采系统，决定工作面、区段平巷上山(或下山)、主要运输大巷各环节运输设备的类型，说明煤炭、矸石、材料的运输系统及人员的运送方式，简要论述其理由，画出运输系统简图，标注每个环节的设备型号及台数(待各节计算后填入)。第三节 矿井车辆根据煤炭工业设计规程确定矿车、材料车、平板车的型号，并用表格列出它们的技术主要特征(包括型号、容积、载重自重、轨距、外形尺寸、阻力系数及联接装置强度)。用摆布法确定矿车、材料车、平板车的数目，如有必要时也可确定人车的型号和数目。第四节 采区运输设备的选型设计一、刮板输送机的选型设计l.计算运输生产率。2.对刮板输送机选型、并列出主要技术数据刮板运输机的型号、电动机额定功率、电动机台数、刮板链速度，牵引链每米长的重量等。3.每台刮板输送机最大铺设长度的计算。4.工作地点所铺设的台数。5.刮板输送机每台平均铺设长度。二、胶带输送机选型计算1.初选胶带输送机的型号。2.胶带宽度的计算或验算。3.胶带运行阻力的计算。4.胶带张力的计算。5.胶带悬垂度的验算。6.胶带强度的验算。7.电动机选型计算。工作面内运输设备一般根据现场条件与采掘机械配套使用。如用分析的方法判断可不必进行验算。平巷运输设备如输送机，应根据原始资料及设备特征确定每台最大铺设长度。采区上山(或下山)应对铺助绞车及输送机进行验算，铺助运输绞车的验算方法步骤根据井下条件的要求，参照斜井提升车验算方法步骤进行。第五节 主要运输平巷运输设备选型计算1.矿用电机车的选用。2.列车组成的确定。3.电机车台数的计算。4.牵引变流所或光电变流所设备的选型计算。5.电耗量的计算。6.牵引电网的计算。7.电机车运行图表的绘制。8.绘制变流所机电设备平面布置图(Al尺寸)一张。9.绘制配电系统及整流设备电所原理图(Al尺寸)。作为专题设计应完成上列各项，作为一般部分，可以完成一至三项。第四章 矿井提升第一节 设计原始材料1.矿井年产量；年矸石提升量最大作业班下井工人数，每班下井材料、设备、炸药等数量。2.工作制度：年工作日、日工作小时数。3.矿井开采水平数、各水平井深及各水平服务年限。4.装载水平与井口高差，装载水平与井下运输水平的高差。5.散炭容重，矸石容重，矿车规格。6.电压等级。第二节 主斜井双钩串车提升的选型设计1.预选提升。2.估计一次提升循环时间。3.计算井确定列车组成。4.钢丝绳选型计算。5.提升机的校验。6.预选主电动机。7.斜井提升系统设计与系统图的绘制。8.提升系统变位质量的计算。9.运动学、动力学的设计计算。10.主电动机的校验。11.提升电耗量的计算。12.计算实际年提升能力及实际系数。13.设计方案技术经济比较与方案确定。14.转子起动电阻的计算及选型，绘制单项转子电阻接线图。15.控制站的选型。16.高压、低压开关的选型计算。17.提升机房动力电缆及控制电缆的选型。18.绘制提升机房电控系统原理图(A1尺寸)一张。19.绘制提升机房电设备平面布置图(A1尺寸)一张。20.为专题设计应完成上列各项，作为一般部分完成一至十二项。第三节 主立井提升的选型设计根据立井提升特点参照斜井提升设计程序进行。第五章 矿井主排水设备的选型设计第一节 设计原始资料1.矿井同时开采的水平数，水平服务年限，井口及各水平高。2.各水平正常和最大涌水量以及在一年内各自的涌水天数。3.涌水性质：Ph值及容重。4.水泵房及水仓在内的井底车场布置图。5.矿井年产量，矿井用电电压。第二节 矿井主排水设备选型设计内容1.矿井排水系统的确定。2.水泵的选型及台数的计算。3.排水管道的选型计算及管道布置。4.吸水管管径的确定及选型。5.管道特性曲线的绘制及工况点的确定。6.水泵工作合理性的校验。7.水泵电动机的选型计算。8.主排水经济指标的计算。9.设计方案技术经济比较及方案确定。10.水泵房、水仓的布置图(A1尺寸)一张。作为专题设计应完成上列各项，作为一般部分可只完成一至八项。第六章 矿井通风设备选型设计一、设计原始资料二、矿井通风设备选型设计内容1.矿井通风系统、通风方式。2.矿井瓦斯等级。 3.各风井所需风量和最大矿井负压。4.通风机的预选：5.通风机上况点的确定。6.通风机、电动机的选择计算。7.通风经济指标的计算。8.方案比较与确定。9.调整方法。10.反风方式的确定。11.消音措施。12.起动设备的选型。13.绘制通风机电控系统原理图(A尺寸)一张。14.绘制通风机房布置图(A尺寸)一张。作为专题设计应完成上例各项，作为一般部分可完成一至七项。第七章 矿井压气设备的选型设计第一节 设计原始资料1.采掘机械设备分布图，矿井使用风动工具和机械的型号和数量表。机修厂及井底车场使用的风动机械的型号和数量表。2.最远采区的距离、井口标高。第二节 矿井压气设备选型设计内容1.总供气量的计算。2.空压机出口压力的计算。3.空压机的选型及台数的确定。4.压气管路的选型计算。5.压气经济指标的计算。6.方案比较与确定。7.冷却水泵的选型及台数的确定。8.绘制压气机站设备布置图(A1尺寸)一张。9.绘制冷却系统图(A1尺寸)一张。作为专题部分应完成上例各项，作为一部分可只完成一至五项。第八章 采区供电设计第一节 设计原始资料1.煤层走向、倾角、厚度及顶底板性质、瓦斯等级。2.开采方法、区段长度、工作面长度采煤方法、工作面采用何种机组，何种装载机。3.掘进方法、采用何种掘进机械。4.采区采用何种运输机械。5.采区内各用电型号设备型号、规格、单价、台数及布置。6.采区电压等级。7.采区巷道平面布置图。第二节 采区供电设计内容1.确定采区变电所配电点的位置。2.拟采区供电系统。3.采区变压器的选型计算与数目的确定。4.选择采区低压动力电缆。5.选择采区配电装置。6.制定采区低压电网过电流保护装置。7.制定采区漏电保护装置。8.制定采区接地保护装置。9.制定采区变电所防火措施。l0.绘制采区电气设备供电系统图(A尺寸)一张。11. 绘制采区变电所峒室及设备布置图(A尺寸)一张。作为一般部分可只作一至六及十项。第三节 井下中央变电所1.拟定井下中央变电所供电系统。2.计算与选择井下中央变电所变压器和高压配电装置。第九章 地面变电所1.拟定地面变是所供电系统。2.计算与选择地面变电所变压器。专题部分设计由指导教师给定毕业设计任务书，学生按任务书中的设计条件要求进行专题设计。三、设计时间分配序号设计内容时间（周）备注1一般部分内容32专题部分在实习后两周内完成23整理说明书、图纸1合计6说明:时间分配根据实际情况可作适当调整。四、设计成绩评定毕业设计成绩按优秀、良好、中等、及格和不及格五个等级划分。成绩评定由两大部分组成：（1）指导教师按评分标准评定初审成绩，占总成绩的50；（2）毕业设计答辩由答辩委员会根据学生答辩情况和答辩评分标准给出答辩成绩，答辩成绩占50。毕业设计成绩评定的主要依据：1）毕业设计质量（方案的正确性、可行性、先进性、与国家政策法规的符合度）。2）学生毕业设计、毕业答辩中所表现出的知识水平，利用专业知识分析问题和独立解决问题的能力。3）设计图纸的完成质量。4）设计说明书的质量。五、设计要求1独立分析思考，选择几个可行的技术方案，对各方案结果进行比较，确定最佳方案。设计方案要符合现场实际情况，切实可行。2所有设计图件绘制方法正确、美观、线条清晰、内容全面、便于阅读。3设计必须有必要的文字说明和图表说明，利于查阅。4设计参数选择及计算结果正确。5设计说明书书写工整、内容详尽、图表清晰，对设计工作能做出切实的总结。要制定保证测量精度的实施措施。6设计方案、内容应符合国家相关政策法规和技术规范。六、几点说明1.毕业设计应该包括下列两个部分：（1）说明书部分；（2）图纸、设计图、图表、图例等。2.说明书应包括毕业设计任务书、评语、评分及各部分的叙述和计算，用钢笔填写、字迹要工整，内容要简单明了，用16开纸，留出白边（左边25 mm装订，右边15mm），全部页数单面书写，一般为50至70页。3.图纸的数量一般以二至五张A0、A1尺寸图纸为宜，所有图纸均用铅笔绘制，符号、字体的大小及比例尺都应符合国家标准规格的要求。七、大纲说明本大纲适用于矿山机电专业（业余）。八、毕业设计任务书格式矿山机电专业毕业设计任务书 同学：为了培养你专业知识的综合应用能力，提高专业技能，尽快满足生产实践的要求，根据本专业教学计划的安排，现委托你根据毕业实习的具体条件，完成机电设备选型设计。设计内容要符合实际生产条件和安全。遵照国家有关煤炭工业的技术政策、法规等资料进行设计。设计方案参照毕业设计大纲和指导书的要求进行。一、 毕业设计题目煤矿主排水系统选型设计、通风系统选型设计、运输系统选型设计、空压机选型设计、提升机选型设计和煤矿供电系统选型设计。二、 毕业设计内容第一部分：矿井主排水设备的选型设计（1）矿井排水系统的确定；（2）水泵的选型及台数的计算；（3）排水管道的选型计算及管道布置；（4）吸水管管径的确定及选型；（5）管道特性曲线的绘制及工况点的确定；（6）水泵工作合理性的校验；（7）水泵电动机的选型计算；（8）主排水经济指标的计算；（9）设计方案技术经济比较及方案确定。第二部分：矿井通风设备的选型设计 （1）设计原始资料（2）矿井通风系统、通风方式；（3）矿井瓦斯等级；（4）各风井所需风量和最大矿井负压；（5）通风机的预选；（6）通风机上况点的确定；通风机、电动机的选择计算；（7）通风经济指标的计算；（8）方案比较与确定；（9）反风方式的确定；消音措施；起动设备的选型。 第三部分：井下运输系统的选型设计（1）矿车；（2）采区运输设备的选型设计；（3）刮板输送机的选型设计；（4）胶带输送机选型计算；（5）桥式转载机、破碎机的选型；（6）主要运输平巷运输设备选型计算。第四部分：矿井压气设备的选型设计（1）需总供气量的计算；（2）空压机出口压力的计算；（3）空压机的选型及台数的确定；（4）压气管路的选型计算；（5）压气经济指标的计算；（6）方案比较与确定；（7）冷却水泵的选型及台数的确定；（8）绘制冷却系统图(A尺寸)一张。第五部分：提升机的选型设计（1）提升容器的选择；（2）提升钢丝绳的选择；（3）提升机和天轮的选择；（4）井架和提升机房几何尺寸计算；（5）提升运动学和动力学的计算；（6）吨煤电耗的计算及电机功率校验。 第六部分: 煤矿采区供电系统的选型设计（1）煤矿采区供电系统的拟定；（2） 煤矿采区变压器的选择；（3）低压电缆的选择；（4）井下低压电网短路电流的计算；（5） 采区低压电器的选择；（6）采区低压保护装置整定计算。三、 毕业设计要求(一)设计说明书一份 （1）矿井概况。 （2）选型设计内容、方法说明。(二)设计图纸6张（1）泵房布置图，A0或A1图纸一张；（2）运输系统图，A0或A1图纸一张；（3）空压机房布置图，A0或A1图纸一张；（4）通风机房布置图，A0或A1图纸一张； （5）提升机机房布置图；（6）采区变电所设备布置图。完成时间： 年 月 日设计人： 设计指导教师： 山西煤炭管理干部学院 成人教育部