矿山优化设计 3

矿山优化设计 3

矿井设计程序：矿井设计一般程序为：项目建议书，可行性研究，初步设计（包括安全专篇），施工图设计

可行性研究：就是对于一个建设项目在技术上是否可靠，在经济上是否合理，进行深入致的调查研究，通过分析计算和多方案比较，对该建设项目建成后可能取得的技术经济效果行预测，从而提出这个建设项目是否值得投资和如何建设的意见，为投资决策提供科学可靠的根据。这个调查研究的全过程谓之可行性研究。

方案比较法的实质及步骤是什么？在矿井开采设计方案中，可以从不同的角度提出几个不的方案。除了对单个技术方案本身进行评价，确定其经济效果的好坏以外，更重要的是要把与其他方案进行比较，从而评价它在这些方案中经济效果的优劣。在方案的技术经济比较中，经济的合理性是以技术上的可靠性、先进性为前提，必须正确处理技术和经济的关系，使选出的方案在技术上是可靠与先进、在经济上合理的。

在进行工程设计时，根据已知条件列出在技术上可行的若干个方案，然后进行具体的技术分析和经济比较，从中选出相对最优的一种方案，这种

设计方法称为方案比较法。

矿井设计的主要参数及评价准则？

评价准则：技术上先进、经济上有利、生产上安全，以及煤炭损失少。

(1)劳动生产率

劳动生产率的高低，往往与矿井的机械化程度有关，按其衡量范围

可分为回采工效、井下工效、全员工效(t/工)。

(2)经济指标

从设计评价的角度出发，分以下几项：

a、投资总额：矿井从设计、施工到达到设计产量前的全部建设费用的总和。

b、吨煤投资额：即投资总额与生产能力比值。

c、吨煤成本：生产总成本与矿井产量比值。

d、盈利额包括：

e、投资收益比：这是评价设计质量和施工、经营效果的指标。

f、投资收益率：它也是评价投资效益的指标之一。投资收益率乃是单位投资

的年获利率。

g、投资偿还比：投资偿还比是评价设计质量和施工质量、速度的指标。

投资偿还比=(投资额+利息总额)/投资总额，即单位投资的偿还额

3)工程量指标

巷道工程量按时间可分为总工程量和初期工程量，按服务范围可分为开拓

工程量和准备工程量。评价设计成果时，经常以单位工程量的指标表示，

即所谓的掘进率，m/万t、m3/万t。(4)生产集中化程度和开采强度

生产能力：单位时间内的产量指标，如矿井生产能力、采区生产能力、

工作面生产能力，万t/a；工作面生产能力简称单产。

开采强度：工作面在单位时间内采出煤层的面积，其指标单位是m2/h。

开采强度的大小与单产的高低是一致的。

生产集中化程度：保证完成矿井产量任务所需同时生产的采区数目、

工作面数目或平均日产千吨的回采工作面数目。

(5)时间因素

工期：包括建井期，产量递增、递减期、矿井服务年限等。

投资偿还期：矿井从开始盈利累计达到投资总额的时间。

(6)安全性

对各类自然灾害的预防、控制及灾害处理的设施、措施，三废处理，

综合利用等。

(7)可靠性

可靠性乃是评价系统、设备、元件等在规定的条件下和预定的时间内

完成规定功能的概率。

矿井开拓设计应遵循的技术原则？采矿工程专业在开拓工程设计时应坚持那些设计原则。采矿工程专业在采区布置设计时应坚持那些设计原则

开拓工程设计设计原则：a、随着矿井生产集中化和生产过程机械化、自动化、智能化程度提高，特别是随着胶带输送机的推广，可逐步扩大斜井开拓及斜—立井联合开拓方式的使用范围；其优点是：提升能力大，建井工期短，易于实行自动控制和全矿输送机化，可简化井底车场，便于新水平延深等（神东矿区，斜井-平硐开拓）。

b、井田走向长或瓦斯含量大的新建或改扩建大型矿井(4.0Mt/a上)，宜采用分区开拓，分区通风、集中出煤，以实现主要生产环节高度集中。

c、适当加大阶段高度，阶段垂高一般为150～250m，急倾斜煤层可适当缩短对于开采缓倾斜和倾斜煤层的矿井，第一水平的服务年限一般为；大型矿井30a以上，中型矿井20a以上。

采区布置的设计原则：总的原则是使巷道掘进、煤炭运输、巷道维护等费用最省，具有

良好的安全条件和较高的劳动生产率。

轨距：指直线轨道上两条钢轨轨头内缘之间的距

离,St。它是表示轨道规格的最主要参数。

轮距：是两车轮轮缘外侧工作边间的距离，

轨中心距：是双轨线路两线路中心线之间的距离，

轴距：矿车（机车）两轮轴之间的距离。

矿车基本阻力系数：矿车在平直线路上运行时的阻力为矿车的基本阻力。矿车基本阻力系数决定于矿车类型、矿车自重、载重及轨道表面状态等因素，以w表示。

矿车的附加阻力系数：①弯道附加阻阻力系数：矿车在弯道中运行时，除具有基本阻力系数外，还需附加一个弯道附加阻力系数wc ，wc与弯道半径R有关，弯道半径R愈小，wc愈大。矿车在弯道上运行的阻力系数为：w + wc 。

②道岔附加阻力系数：矿车经过道岔时，阻力增加，并用相应的附加阻力系数wi表示。附加阻力系数可查阅有关手册。

线路纵断面坡度：是在线路纵断面上两点之间的高差与其水平距离比值的千分值。

等阻坡度：存在一个坡度使重车向下、空车向上运行时阻力相等，这个坡度叫等阻坡度。即：重车向下运行阻力=空车向上运行阻力

冲击角：机车和矿车在弯道上行驶时，车轮的轮缘不是象在直线轨道上那样与钢轨平行，而是以一个角度Φ相交。为使车辆在曲线上正常内接，使其前后轮的轮缘都能紧贴外轨。此时前轮以某一Φ角碰撞钢轨，此角度称为冲击角或碰撞角。单开道岔非平行线路联接：单开道岔非平行线路的联接系统又称为“单侧分岔点”。其特点是用单开道岔和一段曲线线路，把方向不同的两条直线线路联接起来，被联接的两条直线线路不在同一条巷道内，并且相互成一个角度

单开道岔平行线路联接：单开道岔平行线路联接系统又称为“复线单侧联接点”，其特点是用单开道岔和一段曲线使单轨线路变为双轨线路(或由双轨线路变为单轨线路)

对称道岔线路联接：对称道岔线路联接系统又称为“复线对称联接点”，其特点是用对称道岔和两段曲线使单轨线路变为双轨线路

1、在矿井设计时如何选择弯道的曲线半径？

一般在车辆运行速度v=1.5m/s时，其弯道半径不小于车辆轴距的7倍，c=7(Φ角最大值小于或等于40)；

当运行速度1.5～3.5m/s时，弯道半径不