采礦CAD課程設(shè)計

1、東華理工大學(xué)課程設(shè)計說明書采礦課程設(shè)計20152016學(xué)年第二學(xué)期學(xué) 院地球科學(xué)學(xué)院專業(yè)名稱XXXX設(shè)計題目采礦CAD課程設(shè)計學(xué)生姓名XXX學(xué)生學(xué)號XXXXXXXX指導(dǎo)教師XXX2016年5月目 錄1.設(shè)計任務(wù)11.1.課程設(shè)計目的11.2.設(shè)計內(nèi)容11.2.1.設(shè)計任務(wù)11.2.2.采礦方法選擇與設(shè)計11.2.3.CAD 制圖過程21.3.設(shè)計工作計劃22.采礦方法選擇與設(shè)計32.1.設(shè)計基礎(chǔ)參數(shù)32.2.采礦方法優(yōu)選32.3.采礦方法敘述32.3.1.房柱法32.3.2.分段鑿巖階段礦房法52.3.3.上向水平分層充填采礦法73.CAD制圖過程93.1.繪圖環(huán)境設(shè)置93.2.圖紙內(nèi)容繪制1

2、03.3.標(biāo)注圖形103.4.圖紙分析103.5.圖框和標(biāo)題欄的繪制103.6.圖紙打印124.心得體會125.參考文獻131. 設(shè)計任務(wù)1.1. 課程設(shè)計目的隨著計算機應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展和普及，計算機輔助設(shè)計在采礦工程中的應(yīng)用已經(jīng)成為我們工作和生活中不可缺少的工具，對于采礦工程專業(yè)的學(xué)生而言，掌握并熟練應(yīng)用計算機繪圖的方法和步驟，并進行基本的二次開發(fā)操作是必不可少的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。采礦 CAD 課程設(shè)計是學(xué)生修完金屬礦床地下開采、工程制圖、井巷工程、采礦 CAD 等基本專業(yè)課程后，進行的一個重要教學(xué)實踐環(huán)節(jié)，其目的是：（1）綜合運用井巷工程、金屬礦床地下開采、采礦 CAD 等課程和其他先修課程的知識和

3、操作技能，繪制采礦專業(yè)工程圖，進一步鞏固、加深和拓寬所學(xué)的知識；（2）通過課程設(shè)計，進一步熟悉掌握常用的繪圖、編輯命令的使用方法和技巧，綜合應(yīng)用多種繪圖和編輯命令，掌握二維工程圖的繪制，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力；（3）通過采礦工程圖的繪制，進一步鞏固所學(xué)的知識，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和采礦課程設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)，也為在今后的工作中應(yīng)用計算機繪圖作基本技能的訓(xùn)練；（4）培養(yǎng)學(xué)生團隊組織、協(xié)作能力，鍛煉其處理問題的綜合能力和素質(zhì)。1.2. 設(shè)計內(nèi)容1.2.1. 設(shè)計任務(wù) 課程設(shè)計目的，設(shè)計內(nèi)容及設(shè)計工作計劃。 1.2.2. 采礦方法選擇與設(shè)計 （1）設(shè)計基礎(chǔ)參數(shù) （2）采礦方法優(yōu)選 根據(jù)礦

4、床的地質(zhì)條件和開采技術(shù)條件以及國家技術(shù)經(jīng)濟政策的要求，擬出無明顯缺 陷的技術(shù)經(jīng)濟上較為可行的采礦方法方案，至少 3 個。 確定每個方案主要構(gòu)成要素，采準(zhǔn)切割布置和回采工藝，選擇在傾角、厚度、品位 等方面具有代表性的礦塊，繪制采礦方法方案的標(biāo)準(zhǔn)圖并列出各方案的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) （礦房或礦塊的勞動生產(chǎn)率采準(zhǔn)切割工作量及時間，礦房或礦塊生產(chǎn)能力、主要材料 炸藥木材、水泥等的消耗，礦石的損失率與貧化率，采出礦石的直接成本）、安全程 度和勞動條件。 進行技術(shù)經(jīng)濟分析比較，選擇最合理的采礦方法方案。 （3）采礦方法敘述（結(jié)構(gòu)、采切、回采、運搬、地壓、優(yōu)缺點等） 采礦方法構(gòu)成要素 根據(jù)采礦技術(shù)條件和采礦方法特點

5、，詳細論述礦塊（采區(qū)）的布置、礦塊（采區(qū)） 的構(gòu)成要素（礦塊長度、寬度、頂柱與底柱高度、間柱寬度、分段或分層高度、漏斗間 距等）。 按比例繪制所選定的采礦方法小圖與大圖。 采準(zhǔn)工作 階段運輸水平的采準(zhǔn)方式。巷道的布置、尺寸及支護方法。 礦塊（采區(qū)）底部結(jié)構(gòu)形式，各種放礦巷道的布置和尺寸以及支護方法。 其它各種采準(zhǔn)巷道、切割巷道的布置，斷面尺寸及支護方法。 回采工作 簡述礦房回采各生產(chǎn)工藝過程及其相互間的聯(lián)系。 礦房拉底，劈漏和開掘切割槽的工作方法和工作順序。繪制拉底、劈漏和開切割槽 的工作方法圖。 礦房落礦工作：落礦方法，鑿巖設(shè)備與工具的選擇，鑿巖爆破參數(shù)的確定并簡短的 說明，炮眼布置圖，爆破

6、方法，一個回采循環(huán)的落礦量，落礦工人勞動生產(chǎn)率，單位炸 藥消耗量。 二次破碎方法，放出礦石的二次破碎單位炸藥消耗量。 采場礦石運搬方式及出礦勞動生產(chǎn)率，放礦漏斗型式結(jié)構(gòu)繪制漏斗結(jié)構(gòu)圖。 采場支護方法。若采用充填采礦方法，則須說明充填料的來源、充填料的輸送與充 填方法。 采場通風(fēng)的方式、系統(tǒng)和通風(fēng)工作制度。 回采工作組織及循環(huán)工作圖表：回采中各作業(yè)所需時間的計算或選取，各作業(yè)間的 作業(yè)順序，編制回采循環(huán)工作圖表。每晝夜的工作班數(shù)和工作循環(huán)數(shù)。 礦房回采工作人員編制和所需的設(shè)備與材料。 1.2.3. CAD 制圖過程 （1）繪圖環(huán)境設(shè)置 說明圖形界限設(shè)置，繪圖單位、字體樣式、標(biāo)注樣式及圖層建立，說

7、明相應(yīng)圖層的 線型、線寬及顏色設(shè)置。需列表和插圖說明，形式詳見附件雙軌運輸大巷巷道斷面的 繪制步驟。 （2）圖紙內(nèi)容繪制 說明圖紙內(nèi)容的繪制順序及所屬圖層，說明相應(yīng)的繪圖特性，包括線型、線寬及顏 色。其中，如有二次開發(fā)程序設(shè)計，說明編程設(shè)計的名稱、內(nèi)容及其操作步驟。 （3）標(biāo)注圖形 說明標(biāo)注的分類、形式及內(nèi)容。 （4）圖紙分析 說明設(shè)計圖紙大小、設(shè)計需要分配的圖層數(shù)量及名稱、線型種類、線寬、顏色方案、 決定是否進行圖元、塊、線型及圖案文件的開發(fā)，確定繪圖比例。 （5）圖框和標(biāo)題欄的繪制 說明圖框和標(biāo)題欄的繪制方法及步驟。 （6）圖紙打印 說明圖紙打印設(shè)置格式、圖紙布局、圖紙幅面及打印比例。 1

8、.3. 設(shè)計工作計劃表1-1 課程設(shè)計時間安排表階段設(shè)計內(nèi)容時間(天)第一階段準(zhǔn)備工作、分析資料1第二階段采礦方法優(yōu)選與設(shè)計2第三階段繪圖環(huán)境設(shè)置、圖形繪制4第四階段說明書編寫及打印裝訂32. 采礦方法選擇與設(shè)計2.2.1. 設(shè)計基礎(chǔ)參數(shù)表2-1礦體傾角/( )礦體厚度/m巖石堅固性系數(shù) f地表是否允許崩塌26068不允許2.2. 采礦方法優(yōu)選該礦床礦體傾角2、屬于微傾斜礦體;平均厚60m；屬于極厚礦體;全礦區(qū)巖石堅固性系數(shù) f為68，礦巖一般穩(wěn)固;地標(biāo)不允許崩塌。初步選擇，房柱法 階段礦房法 上向分層充填法。表2-2 三種初選方案的經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)采準(zhǔn)比（m/kt）采場生產(chǎn)能力/td-1）工作面

9、工效 /t（工班）-1）礦石損失率 /礦石貧化率 /炸藥單耗kg/t充填成本（元/t）采出礦石直接成本(元/t)房柱采礦法51510012061520305100.32414.5815.83階段礦房法4.57.63004005068132518200.34615.2718.16上向分層充填法6.57.510025024313510130.48216.3417.322.3. 采礦方法敘述2.3.1. 房柱法2.3.1.1. 采礦方法構(gòu)成要素此礦體厚度為60m，微傾斜且頂板穩(wěn)固，生產(chǎn)能力要求不高，可設(shè)計采用不切頂?shù)闹猩羁纂姲页龅V采礦方法。電耙出礦中深孔房柱法一般是在階段內(nèi)沿礦體走向劃分為采區(qū)，采區(qū)

10、內(nèi)又劃分為規(guī)則礦房與房間礦柱。其突出特點是每個礦房內(nèi)掘有中央鑿巖上山，在該鑿巖上山內(nèi)架機鉆鑿上向扇形中深孔。爆下礦石用電耙運搬。2.3.1.2. 礦塊布置礦房長軸沿傾向布置，階段高15m，斜長50m，礦房寬15m礦柱直徑5m間隔布置，間距7m，礦房高8m，中段礦柱即頂柱3m。使用的設(shè)備有YG-80型鑿巖機；30KW雙卷筒電耙絞車配0.3m3耙斗。2.3.1.3. 采準(zhǔn)工作中段的運輸平巷均在底盤圍巖內(nèi)，沿走向布置。運輸平巷底板距礦體底板垂直高度為68m。中段平巷的斷面均為2.5m2.5m。礦塊的采準(zhǔn)切割工程布置如圖1-1圖1-1所示，其主要工程有：（1）運輸平巷：在脈外底板內(nèi)，作為主要裝礦運輸巷

11、道。（2）聯(lián)絡(luò)平巷：沿走向布置在礦房的上部靠近最上一個房間礦柱的位置，將相鄰采場貫通，作為安全通道。（3）鑿巖上山：自礦房下端溜礦井和切割平巷相交處起，逆傾斜方向并低于礦體底板線800mm左右掘進，和上部聯(lián)絡(luò)平巷貫通，規(guī)格為2.5m2.5m；（4）電耙硐室：在礦房下部的礦柱中掘進電耙硐室，作為電耙工作地點；（5）溜礦井：從脈外運輸平巷至采場下部底板的溜礦井；（6）切割平巷：在礦房下部邊界處掘進切割平巷，既可作為起始回采時的自由面，又可作為去相鄰礦房的通道；（7）切割天井：在礦房中間的下部，作為拉切割立槽的自由面。（8）人行提升井：在相鄰兩礦房間柱中間的下部礦柱中，自脈外運輸平巷直通礦體底板，規(guī)

12、格為2.2m1.2m；2.3.1.4. 回采工作深孔房柱法一般是在礦房下部沿切割平巷向上拉切割立槽，以增加自由面并作補償空間。切割槽寬度3.5m，系在切割平巷內(nèi)鉆鑿上向中深孔，以切割天井為自由面崩礦。鑿巖用YG-80型鑿巖機在鑿巖上山內(nèi)打上向扇形中深孔，孔深為49.0m，深孔孔徑65mm，排距1.8m，孔底距2.0m深孔鑿巖結(jié)束便可進行裝藥爆破。裝藥長度為孔深的75%80%，連續(xù)柱狀人工裝藥。裝藥完畢，用兩個起爆雷管配傳爆線點火起爆。首次爆破落礦補償空間15%20%，中孔爆破效率98%左右。在該層切割平巷的兩端人行井的上口分別安二臺電耙絞車，一臺耙礦，一臺備用，用該層溜礦井溜礦裝車。一般每個礦

13、房設(shè)一條溜井，一段電耙。2.3.2. 分段鑿巖階段礦房法2.3.2.1. 采礦方法構(gòu)成要素分段鑿巖階段礦房法，在鑿巖硐室中鉆水平扇形深孔，向底部的拉底空間崩礦，如圖2-1所示。圖2-12.3.2.2. 結(jié)構(gòu)參數(shù)階段高 60米，向布置礦房：長60米；寬20米。間柱寬：8米；頂柱厚7米。底柱高：漏斗10米，平底6米。2.3.2.3. 采準(zhǔn)工作如圖2-2。階段運輸巷一般布置在在脈外，厚礦體布置環(huán)行運輸系統(tǒng)。穿脈布置在間柱中心線處。電耙道：在階段水平以上4-5米。鑿巖天井；在穿脈一側(cè)，間柱中心位置。鑿巖聯(lián)絡(luò)巷，鑿巖硐室。開拉底空間和辟漏。圖2-2分段鑿巖階段礦房法2.3.2.4. 回采工作在鑿巖硐室中

14、鉆水平扇形深孔。W=2.5-3米。一般先爆1-2排，以后由于先面的空間打了可依次多爆破幾排。2.3.2.5. 通風(fēng)通風(fēng)主要考慮鑿巖硐室以及電耙巷道的通風(fēng)問題，頻繁的二次破碎工作需要電耙巷道設(shè)置專門的回風(fēng)巷道（圖15-23中的5）；2.3.2.6. 出礦崩落的礦石可以全部放出，也可以暫留一部分在采場，待整個礦房的礦石都崩落后再集中放出，這時該采礦方法就與前述深孔留礦法接近了。由于該采礦方法的大塊率較高出礦過程中二次破碎也是回采作業(yè)中的一項經(jīng)常性工作。2.3.2.7. 地壓管理由于主要使用在礦巖均穩(wěn)固情況，且工人均不在大的暴露面下工作。因此，回采時采場地壓管理工作量很小，主要是部分采準(zhǔn)巷道臨時維護

15、工作。2.3.3. 上向水平分層充填采礦法2.3.3.1. 采礦方法構(gòu)成要素上向水平分層充填采礦法是一般將礦塊劃分為礦房和礦柱，第一步驟回采礦房，第二步驟回采礦柱?；夭傻V房時，自下而上向水平分層進行，隨工作面向上推進，逐圖3-1 上向水平分層充填采礦法層充填采空區(qū)，并留出繼續(xù)上采的工作空間。充填體維護兩幫圍巖，并作為上采的工作平臺。崩落的礦石落在充填體表面上用電耙、裝運機或鏟運機等機械將礦石運至溜井中。礦柱回采到最上面的分層時，進行接頂充填。礦柱則在采完若干礦房或全階段采完后，在進行回采?；夭傻V房的充填方法，可用干式充填，水力充填或膠結(jié)充填?？紤]到干式充填方法目前很少應(yīng)用，而且水力充填回采工藝

16、復(fù)雜等因素，因此采用膠結(jié)充填方案，充填料采用選礦廠脫泥尾砂或冶煉廠的爐渣。用電耙或裝運機、鏟運機出礦。2.3.3.2. 礦塊布置于礦體平均厚度為60m，屬極厚礦體，因此礦房長軸垂直走向布置。采場垂直礦體布置，分為礦房與礦柱，礦房長度為礦體厚度，礦房與礦柱寬度均取為10m，階段高度取為60m，因此分層高度3.3m，階段運輸巷道每三個分層為一個分段，分段高度10m。階段運輸巷道布置在脈外，因此可以不留頂柱和底柱。2.3.3.3. 采準(zhǔn)工作由于礦體屬極厚礦體，因此在脈外掘進上、下盤沿脈階段運輸巷道和穿脈巷道。每個礦房布置兩個溜礦井、二個順路人行天井（兼作濾水井）和一個充填天井，在礦體下盤掘進穿脈巷道

17、通達礦體，通過穿脈進路在穿脈上方掘進水平拉底巷道，并以此為自由面擴大至礦房邊界，形成拉底空間，再向上挑頂2.5m3m。在礦房中部布置通風(fēng)天井。溜礦井用混凝土澆灌，壁厚300mm，圓形內(nèi)徑為1.5m。人行濾水井用預(yù)制鋼筋混凝土砌筑。充填天井?dāng)嗝鏋?m2.4m，內(nèi)設(shè)充填管路和人行梯子等，傾角為80o90o。2.3.3.4. 回采工作使用淺孔崩礦，回采分層高3.3m，打向上中深孔一次崩礦，崩落的礦石由鏟運機裝運礦石進入溜礦井，然后再由穿脈巷道中裝車運至主溜井。2.3.3.5. 充填采礦石時礦房采用膠結(jié)充填，接頂采用砂漿加壓接頂，礦柱回采時采用水力充填回采。充填時先清理底板上的礦粉，然后充填。通過使用

18、進行各種采礦方法比較和經(jīng)濟技術(shù)分析，最終選采用深孔房柱法采礦法。3. CAD制圖過程3.3.1. 繪圖環(huán)境設(shè)置圖4-1 CAD繪圖圖層圖4-2 CAD繪圖標(biāo)注環(huán)境3.2. 圖紙內(nèi)容繪制 先創(chuàng)建圖層，文字樣式，標(biāo)注樣式和繪圖單位，然后進行繪制。3.3. 標(biāo)注圖形 標(biāo)注的顏色為藍色，線性為continuous，線寬0.15，主要標(biāo)注巷道斷面尺寸大小，各種代號代表的是什么，都進行標(biāo)注。表3-1 標(biāo)注樣式3.4. 圖紙分析圖紙大小為A3，內(nèi)有采礦方法圖和表格，內(nèi)框線寬0.5，外框線寬0.3.3.5. 圖框和標(biāo)題欄的繪制（1） 圖框的繪制 將外框?qū)又糜诋?dāng)前，使用【矩形】命令繪制圖形外圖框，尺寸為297x420，將矩形框分解，按照25,15,15,15的偏移距離分別對圖框的左右上下進行偏移和修剪，如下圖。 圖4-3標(biāo)題欄的繪制（2） 標(biāo)題欄的繪制先建立表格樣式，如下表表3-2 表