矿山设计原理第一章

1、矿山设计原理矿山设计原理（地下开采部分（地下开采部分1）1.矿山企业设计基础知识矿山企业设计基础知识1.1矿山企业设计的任务矿山企业设计的任务一处矿产资源，从发现矿床到开发利用，一般要经历如下过程：矿床勘探矿床勘探 开发利用可行性研究开发利用可行性研究 矿山企业设计矿山企业设计 矿山企业基本建设矿山企业基本建设 矿山企业生产矿山企业生产矿山企业矿山企业，通常是指以采矿为主要生产活动的独立核算的生通常是指以采矿为主要生产活动的独立核算的生产经营单位产经营单位。就矿山企业来说，有独立的矿山企业独立的矿山企业（如石膏矿山）、有采选联合企业采选联合企业（如铁矿、石棉矿、石墨矿等）和采选冶联采选冶联合企

2、业合企业（如某些有色金属矿、铁矿等）。矿山企业设计矿山企业设计是以采矿专业为主体，与有关专业配合，按照一套科学的程序和方法，对矿山建设方案进行规划、设计。1.矿山企业设计基础知识矿山企业设计基础知识1.2矿山企业设计的基本内容矿山企业设计的基本内容一、矿山企业设计程序一、矿山企业设计程序矿山企业设计要全盘确定工艺流程及设备等技术问题，涉及到许多不同专业的工艺，是一项综合性很强的工作。因此，进行矿山企业设计时，要按照一定的程序去进行，使设计有条不紊，确保设计质量。矿山企业设计的阶段：矿山企业设计的阶段：一般矿山企业设计均分为两段设计： 初步设计初步设计与施工设计施工设计（施工图）对大型、特大型且

3、条件复杂的矿山，在国内尚无经验的条件下，可作三段设计：初步设计、技术设计和施工设计。1.矿山企业设计基础知识矿山企业设计基础知识1.2矿山企业设计的基本内容矿山企业设计的基本内容矿山企业设计的步骤：矿山企业设计的步骤： 1.前期工作前期工作 勘测、科研及试验。 可行性研究可行性研究。 设计任务书。 2.初步设计初步设计 初步设计是拟建项目决策的具体实施方案，也 是进行施工设计的依据，是矿山企业设计的主要文件主要文件。 *初步设计拟定具体实施方案时除详细论证其技术上的可行性和经济上的合理初步设计拟定具体实施方案时除详细论证其技术上的可行性和经济上的合理性外，还特别注重生产中的安全性。必须编性外，

4、还特别注重生产中的安全性。必须编“安全专篇安全专篇”，使矿山安全设施与主，使矿山安全设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用（简称体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用（简称“三同时三同时”）。 3.施工设计施工设计 施工设计也称施工图，是根据已批准的初步设施工设计也称施工图，是根据已批准的初步设 计，按照各项工程项目绘出施工图计，按照各项工程项目绘出施工图。1.矿山企业设计基础知识矿山企业设计基础知识1.2矿山企业设计的基本内容矿山企业设计的基本内容二、可行性研究二、可行性研究可行性研究的任务：可行性研究的任务：在当前的条件下，对一个建设项目在技术上的可靠性及经济上的合理性

5、进行深入研究，通过分析计算和多方案比较，选出经济效益最佳的决策。（即确定是否可以建设的问题） 可行性研究的基本作用是从技术经济方面论证建设该项目是否可行，并为编制建设项目的设计任务书提供可靠依据。可行性研究的主要内容：可行性研究的主要内容： 1.总论 7.企业生产组织、劳动定员 2.市场需求情况和拟建规模市场需求情况和拟建规模 和人员培训 3.资源、材料、燃料及公共设施情况 8.拟建项目的实施计划 4.厂址方案和建厂条件 9.投资估算和资金筹措资金筹措 5.设计方案 10.产品成本估计 6.环境保护 11.经济效果评价经济效果评价可行性研究须经主管部门组织审查并批准。可行性研究须经主管部门组织

6、审查并批准。 1.矿山企业设计基础知识矿山企业设计基础知识1.2矿山企业设计的基本内容矿山企业设计的基本内容三、初步设计三、初步设计1.初步设计的任务：初步设计的任务：初步设计，就是设计未来矿山企业的轮廓，对未来矿山建设项目做一个总体的初步的技术经济决策，制定全面总体建设方案。（即确定如何建设的问题） 初步设计必须根据已批准了的设计任务书及可行性研究中已确定了的规模、服务年限、建设分期、矿区选择、开采方法、厂址选择、建设程序、产品方案技术装备、电源、水源、燃料及材料供应、外部运输等原则问题，进行具体的设计，详细论证各项技术决策的技术经济合理性。1.矿山企业设计基础知识矿山企业设计基础知识1.2

7、矿山企业设计的基本内容矿山企业设计的基本内容三、初步设计三、初步设计2.初步设计的主要内容：初步设计的主要内容： 1.总论 9.总图运输 2.技术经济 10.机修、仓库和化验室 3.地质 11.电力 4.水文地质 12. 给、排水及尾矿设施 5.采矿 13.采暖、通风及热力 6.井建 14.土建 7.矿山机械 15.环境保护与劳动安全 8.选矿 16.概算初步设计形成的设计文件一般包括初步设计说明书、概算书和一套设计图初步设计形成的设计文件一般包括初步设计说明书、概算书和一套设计图纸。纸。（设计依据和设计文件简介） （地采毕业设计将做初步设计的部分内容）初步设计须经有关部门组织审查并批准。初步

8、设计须经有关部门组织审查并批准。1.矿山企业设计基础知识矿山企业设计基础知识1.2矿山企业设计的基本内容矿山企业设计的基本内容四、施工设计（施工图）四、施工设计（施工图） 施工设计是依据审批后的初步设计进行编制的，是对初步设计确定的各项建设工程的具体施工方案设计。施工设计又称为施工图。 施工设计不须上报主管部门审批，由设计单位进行施工图设计，经设计院总工程师审议签字，即可拿到现场施工。 为方便设计，在编制施工图时，尽量利用类似矿山工程图件或已建工程的施工图件，或标准施工图件。 施工设计主要绘制设备安装图，井巷工程施工图，主要 峒室施工图与装配图，提升机、井架、机修设施等安装图。 矿井经施工后，

9、矿山就可进行试车运转试生产了。这时国家组织有经矿井经施工后，矿山就可进行试车运转试生产了。这时国家组织有经验的工程师（包括主管部门）进行验收。经过验收合格的矿山工程，经验验的工程师（包括主管部门）进行验收。经过验收合格的矿山工程，经验收的负责人签字就可正式投入生产了。收的负责人签字就可正式投入生产了。 1.矿山企业设计基础知识矿山企业设计基础知识1.3设计中技术问题的解决方法设计中技术问题的解决方法1.3.1 概述概述 在矿山企业设计过程中，所遇到的技术问题的性质是多在矿山企业设计过程中，所遇到的技术问题的性质是多种多样的种多样的。如凿岩机台班效率的选取凿岩机台班效率的选取，矿井负压确定矿井负

10、压确定及采矿方采矿方法方案的选取法方案的选取，是三种性质截然不同的技术问题。对于不同性对于不同性质的问题，应采取不同的解决问题的方法。质的问题，应采取不同的解决问题的方法。如凿岩机台班效率，只能按统计资料或条件类似的矿山定额选取；矿井负压则必须通过实地计算求出；而采矿方法方案的选取，则必须按矿床赋存条件推理的方法加以技术和经济上论证。只有正确地选择技术问题的解决方法，才能使设计顺利地进行，从而得出结论以便保证设计质量。1.矿山企业设计基础知识矿山企业设计基础知识1.3设计中技术问题的解决方法设计中技术问题的解决方法1.3.2 设计中解决技术问题的方法设计中解决技术问题的方法矿山企业设计中，解决

11、技术问题的方法通常有如下几种：1. 根据法规和特别规定选取决定根据法规和特别规定选取决定如矿山安全规程的明文规定、设计任务书中规定、各部门关于矿山企业的决议中关于矿山的生产能力、分期投入生产和投入生产的期限以及对于产品的要求决议。又如设备的备用系数，年工作制度等可按矿山设计若干原则规定选取等等。2. 逻辑推理的方法论证决定逻辑推理的方法论证决定比如在具体的采矿技术条件下，在分析各采矿方法的优缺点基础上选择采矿方法。又如选择地面建筑物、结构物的结构形式及布置等。一般情况下，逻辑法与其它方法结合起来使用。1.矿山企业设计基础知识矿山企业设计基础知识1.3设计中技术问题的解决方法设计中技术问题的解决

12、方法1.3.2 设计中解决技术问题的方法设计中解决技术问题的方法3. 用类比法决定用类比法决定比如选择井筒结构，选择井底车场布置形式，选择炮眼排列方法，选择回采及采准工作组织等等。矿山设计中常用类比法，但应用中尽量与以计算为基础的方法联合运用。4. 计算法计算法 在矿山设计中有大量的数据和参数须计算确定。如通过技术经济计算，解决矿山企业设计中的技术经济问题；如矿井通风阻力的计算等等。5. 分析法分析法如运用已知量与费用指示间的函数关系来建立数学模型，然后用求极值的方法求解方案中的经济合理参数。再如根据最小运输功确定井筒的最佳位置。1.矿山企业设计基础知识矿山企业设计基础知识1.3设计中技术问题

13、的解决方法设计中技术问题的解决方法1.3.2 设计中解决技术问题的方法设计中解决技术问题的方法6. 方案法方案法 方案法又叫做综合分析比较法。它的实质就是方案经过初步的分析比较，去掉几个技术上有明显缺点的方案，还剩下23个方案，难以明确哪个方案的优点和缺点，然后对剩下的23个方案进行技术经济计算，最后再综合地分析比较，决定最优方案的方法。 以上我们简单地介绍了矿山企业设计中技术方案的解决方以上我们简单地介绍了矿山企业设计中技术方案的解决方法，上述各方法在矿山企业设计中可以互相配合使用。法，上述各方法在矿山企业设计中可以互相配合使用。1.矿山企业设计基础知识矿山企业设计基础知识思考题：思考题：1

14、. 初步设计的任务是什么？初步设计的任务是什么？2. 在矿山企业设计中，解决技术问题的方法通常有哪几种？在矿山企业设计中，解决技术问题的方法通常有哪几种？ 矿山企业设计是以采矿专业为主体，与有关专业配合，对矿山企业设计是以采矿专业为主体，与有关专业配合，对矿山进行全面规划、设计，既有很强的各专业技术问题，又是矿山进行全面规划、设计，既有很强的各专业技术问题，又是一项综合性的互相配合的工作。我们在讲授这门课时，不能按一项综合性的互相配合的工作。我们在讲授这门课时，不能按照实际过程去讲，仅讲述设计的基本原理和与采矿专业有关的照实际过程去讲，仅讲述设计的基本原理和与采矿专业有关的主要技术问题的确定方法。主要技术问题的确定方法。 在内容上，一般开采技术问题在有关课程在内容上，一般开采技