煤矿开采学矿井开采设计.ppt

第21章矿山开采设计，基本流程：(1)可行性研究(2)根据计划任务进行矿山初步设计(3)施工图设计，第1节矿山开采设计程序和内容，1。矿井设计依据，(1)矿井设计任务，矿井设计任务：生产管理部门将设计任务委托给设计部门的强制性文件。矿山设计任务书内容：明确拟建项目的任务和设计内容、技术方向、设计阶段、设计原则、规划安排、发展规划和配套项目要求。主要内容如下：1 .建设目的说明了项目在国民经济中的作用。2.建设规模表明建设项目的井型、确定井型的依据和技术经济合理性。3.施工应以地质资源数据、原材料、设备、供电、运输、技术人员和劳动力来源、采矿方法和销售流程为基础。(2)详细的井田地质调查报告，还包括：产品产量及品种、工业及生活建筑、劳动能力、投资估算等。矿井机械化设备的水平与煤层的埋藏特征、井的大小、设备的供应和国民经济状况密切相关，因此必须进行论证。对于改扩建项目，计划任务书还应包括：原有和现有地质资源、生产现状、原有固定资产的利用程度和现有生产潜力的开发情况。为矿井初步设计提供可靠的依据。确保井田边界和矿井类型不会因地质数据不准确而发生重大变化。可靠的地质资料，整个矿井，尤其是一级，应该有相当数量的先进储量。自筹基本建设项目：注明资金、材料、设备等来源。(4)前期设计的批准原则，(3)国家建设方针、政策及相关法规、规范、煤炭行业矿井设计规范、煤矿安全规程等。井田划分、井型、开发方法、设备选型等。一、煤矿建设必须严格按照基本建设程序进行，施工前应有矿井开采设计。矿井开采设计是一个综合设计(即系统工程):它主要包括矿井开发部署、矿井巷道布置、生产系统、辅助环节、安全措施等。它不仅需要在总体上部署所有环节的相互协调，还需要对局部区域的每个细节进行详细设计，以方便施工。总体设计程序：矿区可行性研究矿区总体设计矿区可行性研究矿区初步设计施工图设计。(1)从技术和经济角度分析、论证和研究矿区开发的可行性。(2)确定井田划分、矿区建设规模和矿山项目建设顺序。(3)确定煤是否经过加工，产品的用途等。一、矿区所属企业及行政、文化、教育、医疗等。矿区的。(4)确定矿区内外部交通、供电、通讯、供水、排水和环境保护的可行性方案。(5)矿区劳动能力和投资估算等。(一)矿区开发可行性研究，矿区建设涉及电力部门的电网规划，运输涉及铁路和交通部门的路网规划等协调工作应该做好。经批准的矿区开发可行性研究可以作为与有关部门签订协议的依据，也可以作为制定矿区总体设计方案的依据。(2)矿区的总体设计、矿区发展的总体部署、矿区范围的合理划分和矿区规模的确定，以及矿区辅助企业、文化、教育、卫生的统一安排，都比可行性研究更加具体。预测煤炭市场需求，分析煤炭资源和地质条件，确定生产能力，选择发展规划(4)矿井的初步设计和施工依据应以批准的图纸设计初步设计确定的原则、技术要求和施工标准为依据。据此编制施工图预算，设计部门和施工单位配合配合，使设计成果既便于施工，又有利于生产，经济合理。信息化建设：根据定期监测结果，在施工过程中修改设计，(5)施工图设计，(3)矿井初步设计内容，(1)矿井概况及地质特征位置，交通、地形、气象、地震等级、水文、工农业、水、供电等。煤层地层、地质构造、煤层赋存、煤(岩)特征；气体、煤尘、煤炭自燃等。(2)井田边界及储量表示井田边界及划分依据，井田内各可采煤层的地质储量，矿井及各级可采储量的计算，安全煤柱的设计计算方法。说明矿井的生产能力并确定依据。(3)提出几个矿山开发方案，对开发方案进行技术经济比较，选择相对最优的方案，明确选择方案的主要内容和理由。确定竖井的数量和位置、竖井断面、底部和洞室的设计。选择采矿方法，确定采矿巷道的布置，选择采矿机械、采矿场地、矿区煤矸运输、辅助运输和设备选择等。巷道掘进和支护、通风方式和通风系统、风量计算、风压、风速、降温措施和设备选型；解释预防地下灾害所需的措施和安全设备。(4)确定矿井提升和巷道运输方式，选择提升、运输、通风、排水和空压机设备。(5)说明煤的质量和用途，煤的加工，确定煤的生产过程，地面生产系统的设备和能力以及各个环节；废石排放系统及其处理能力。(6)地面运输方式、设计运输线路(铁路、公路)、矿山装车站等。(7)确定工业广场的总体布局、防洪排水措施等。(8)确定矿井供电、电气设备容量、上下井供配电系统、电力机车运输、信号、照明、通信和调度；矿井安全、生产监控和计算机管理系统。(9)地面建筑(工业广场建筑、行政和生活建筑)的规划和总平面布置。(10)确定全矿井的供水、排水、供暖、通风、消防系统和设施，以及井顶和井底的除尘措施等。(11)环境保护确定环境保护标准，地面塌陷区治理，矸石、污水、烟尘、噪声、垃圾等处理措施。绿色规划、环境监测范围和内容等。(12)计算矿井建设数量、建设顺序、速度和工期；解释和计算电气安装工程和计算机数量。(13)编制矿井劳动能力、原煤成本估算、技术经济分析和总概算，编制矿井主要技术经济指标。(经济部分)、第二节安全工程本科毕业设计内容(通风)，安全工程本科毕业设计一般做矿井通风设计、瓦斯抽采设计、防突专项设计、瓦斯地质测绘、安全评价和项目研究报告等。毕业设计说明书综合版。文件，设计说明1 (A4纸不少于100页)；有4幅大图，1)矿井通风系统图(包括开拓、采掘和开采)；2)矿井通风困难时间系统图和网络图；3)矿井通风容易时间系统图和网络图。毕业设计开始前，会发布一份主题报告(大约12周)。第3节：矿山开采设计方法和评价标准。第1节：确定矿山开采设计方案的方法。矿井设计包括许多内容：井田开拓、采区准备、采矿方法、巷道布置经济合理性是指所选方案对吨煤生产能力基本建设的投资较少，特别是初期投资少，劳动生产率高，吨煤生产成本低，矿井建设时间短，投资效果好，投资回收期短，利润高。确定矿井开采设计方案的主要方法有：方案比较法、统计分析法、技术定标法(标准定额法)、数学分析法和经济数学规划法等。(a)方案比较法，1。方案比较的内容，(1)工程量，(6)其他方面(生产能力、煤炭回收率、巷道掘进率等)，巷道工程量(巷道长度或开挖量、硐室开挖量等。)、地面施工工程量、机电设备安装工程量(设备数量、管线长度)和其他工程量(农田占地面积、平整土地的石方格数量)。(2)基本建设投资、井成本、地面建设、设备安装等。注意初始投资。(3)基本建设期，(4)机电设备和主要材料的使用，(5)生产经营费用，道路维护费用，运输和升级费用，通风费用，排水费用等。步骤(1)根据井田的自然地质条件和开采技术条件，提出可行的技术比较方案，深入研究设计中的相关问题，提出几个技术上可行的方案，进行技术分析，剔除明显有问题的方案，完善剩余的2-3个方案。如果你能清楚地判断出哪个方案是最好的，你就能直接确定最终的方案，否则你必须进行经济比较。(2)经济比较和经济计算，考虑以下费用：基本建设费用：竖井和隧道工程开挖费用、建筑物和构筑物建设费用、专用设备费用；生产运营费用(隧道维护费用、排水费用、运输升级费用、通风费用等)。)。(3)经过技术经济比较，确定合理的矿山开发方案。综合分析和评价，权衡各方案的利弊，抓住关键问题(4)根据设计任务的要求，写出详细的文字说明、图纸。(1)全面认真地研究各种条件和因素；不要忽略这个计划；计划中应比较的项目应反复检查，以免遗漏。(2)在计算经济性时，只考虑重要项目的成本；工程造价的重要性是相对的，几千万到几万。正常情况下，重要项目包括道路工程、地面建设、煤炭运输和升级以及道路维护的费用。(3)同一工程造价无法比较；影响小、差异小的成本项目不能进行比较。具体具体问题具体分析，如瓦斯矿井通风费用低，矿井排水涌水量小，不能作为影响小的项目进行计算。(4)生产经营费用单价应选择可靠，方案比较的数学和结果应尽可能符合实际。否则，单价不准确，比较结果毫无意义。(5)在进行大方案比较之前，可以先比较一些同类型的局部方案，在比较整体方案之前，找出一个合理的局部方案。(6)在经济比较中，基本建设成本和生产经营成本分开列示。基本建设费用以国家投资的形式集中分配。应考虑总体投资效果，以确保国家增加利润和税收。生产和运营成本包括在年度成本中。(7)列出每个方案的矿井建设周期。作为方案比较的一个因素，缩短工期可以提前产煤，同时节约建设成本。(8)总成本最低的方案设定为100%，与其他方案成本相比，差异以百分比表示。如果两个方案之间的成本差异不超过10%，则认为经济是平等的(因为原始数据不能非常准确)。(9)在每个方案的最终综合评价中，必须正确理解方案中各影响因素的重要性。经济增加值例如，在某些条件下，工作面长度与技术和经济指标之间的关系被计算在内。统计一定条件下的巷道维护费用，确定类似条件下的费用参数。统计分析现有矿井平均先进技术经济指标，为类似矿井的设计提供参考。一方面，挖掘问题非常复杂，很难获得大量相似和可比的统计数据。对于条件多样、影响因素复杂的技术方案，不宜采用统计分析方法。另一方面，从现有生产矿井的经验教训来看，总结一些开采参数是可行的，可以作为辅助方法。(2)统计分析，2)矿山开采设计的优化准则，矿山开采设计的优化准则是衡量矿山决策在技术、经济和社会方面的合理性。矿井建设计划中包含的技术经济指标多种多样。在建设期有投资指标，在生产期有年度营业费用指标、劳动生产率指标、原材料消耗指标等。评价矿井开采设计的优化标准一般包括：生产成本、吨煤成本、基础设施投资、初始投资、转换成本、劳动生产率、矿井生产能力等因素。目前，(1)转换成本法是常用的基本准则(作为编制矿山开采优化设计经济数学模型的主要准则)。(2)回收期法；(3)劳动生产率；(4)每吨煤的投资和成本；(5)利润和多目标决策。方案比较中的“二元价值”(基础设施投资和生产经营成本)已改为“单一价值”(计算成本)，反映了经济效果的综合指标，简化了经济比较的工作量。1、转换成本法(cost calculation method)，在技术方案的成本中，包括基础设施投资和生产经营成本，两者性质不同，前者属于一次性支出，而不是一次性消耗；后者是经常性支出，一次性消费。投资效果系数(换算率)用于将每个方案中的基本建设投资换算成类似于生产运营成本的成本，然后将该成本添加到生产运营成本中，以获得“换算成本”的值。选择数值最低的一个作为最佳方案。一般按年计算，相应的转让费是“年转让费”。S=E0K公式：S年转换成本(每吨煤的年转换成本)；C年生产经营成本(吨煤成本)；E0标准投资效应系数(0.1 0.12)；K本项目基本建设总投资(或每吨煤投资成本)全部或部分计算。在设计方案中，以节约的资金回收额外投资的周期，作为评价方案技术经济效果的一种方法。其中：第一、二方案K1、K2总投资(吨煤投资)；第一和第二方案C1和C2的年总成本(每吨煤的成本)；T回收期，a；K两个方案的投资差异；C两个方案的年成本差异：E投资效果系数。如果e E0或t t0，方案1是有利的；E0和T0标准投资效果系数和回收期(一般为0.1和10a)适用于当地方案比较，是常用的方法。他们的计算不包括总生产成本、产品价格、利润、税收等。投资项目。注意：这种方法是根据相同部分不进行比较的原则使用的。这一原则不适用于两种不同矿井生产能力的设计方案。2、回收期法，即单位时间内工人生产的产品数量。P=Q1/Nt: P矿山工人劳动生产率，t/工人；Q1采煤工作面日产量，t；Nt采煤工作面日夜出勤人数。劳动生产率水平取决于煤层开采条件、煤矿开采机械化程度、劳动组织形式和生产管理水平等因素。它是衡量矿山技术水平的一个综合指标，在矿山企业中应用广泛无论是生产矿井还是新矿井，都应计算和比较综合指标。它是矿山开采经济优化的一个重要指标。多个目标不能在同一个单位中衡量，而且有些目标还存在矛盾。多目标决策方法的实质是：将不同计量单位的评价指标转化为无量纲值，将转化后的无量纲指标进行加减乘和除运算运算，得到综合量化指标。该方法综合反映了矿井技术、经济等因素，应用越来越广泛。(1)每吨煤的投资越低越好。(2)生产后创造的价值越高越好。2。井底：Cch=jdVd，其中：Cch井底驱动成本，人民币；Jd井底车场单价，元/m3；(1)掘进成本，(1)巷道：CJ=Lj，其中：C