第一章矿区总体规划设计

11采矿、矿建5个班授课：沈国桂2019/8/152矿井设计的重要性矿井设计的要求本课程的主要内容绪论2019/8/153工程设计是工程建设的首要环节，是整个工程的灵魂，因而任何企业都必需经过设计论证，才能进行建设，进而投入生产为社会提供产品和财富。先进合理的设计，对于改建、扩建和新建项目缩短工期、节约投资、提高经济效益，起着关键性的作用。先进的设计，可为建设事业赢得时间、节省资金、节约能源，没有现代化水平的设计，就不会有现代化的建设。煤炭工业是国民经济的重要组成部分，在相当长的时期内，煤炭将一直是我国的主要能源。无论是老矿技改、扩建、新矿区开发，矿井设计都显得十分重要。矿井设计的重要性2019/8/154要求矿井设计工作必须从实际出发，深入现场调查研究，发扬技术民主，加强同生产、科研、施工和设备制造等单位协作配合，结合我国国情，吸取和运用国内外的先进经验，使设计做到切合实际，技术先进，经济合理，安全实用，矿井设计方案及主要的技术决定，应符合《煤炭工业技术政策》和《煤炭工业设计规范》的要求。严格执行《煤矿安全规程》的各项规定，并注意经济效益。在设计中还要注意矿山的环境保护，合理的使用土地，不占或少占农田，改地造田和改善交通。积极地采用国内外的新技术新工艺、新结构、新材料、新设备。总之，设计中应牢固树立政策观念、安全思想、经济观点和法制观念(如神东矿区，植被再生与保护)。我国煤矿设计工作规模和水平处于相对稳定状态。矿井设计的重要性2019/8/155设计中的全部决定必须符合国家的技术方针政策，同时要有科学的论证依据。比如符合《煤炭工业设计规范》、《煤矿安全规程》等。矿井建设并投产后，应在技术上优越，有利于先进技术、工艺装备的采用；在生产上安全，有和于防止灾害事故的发生；在经济上，应使矿井建设的投资少，生产成本低，效率高。合理利用国家资源，最大限度回收煤炭资源(新疆、宁夏等地方煤矿回收率20~30％)。力争建设时间短，出煤快。矿井生产建设中影响技术决定的因素错综复杂、而且条件多变。要使所有的决定都符合上述要求，需要设计人员具有丰富的经验，掌握必备的理论方能做到。矿井设计的要求2019/8/156学习设计知识，不能单从书本上学习，还必须注意理论与实践相结合，优秀的设计工作者要具备：良好的理论基础、丰富的实践经验。在学习本课的过程中，要应用大量的先行课程，如工程数学、几何学(平面、空间)、计算机技术、运筹学、采矿学、煤田地质学、井巷工程及企业经济管理等。设计课程中的许多论述都与上列课程有着密切的联系。这门课主要有两大部分：矿井设计程序及设计方法，矿井轨道线路及车场设计(重点)。本课程的主要内容2019/8/157在结构上以设计原理和设计方法为主线，力求在阐明基本原理的基础上，结合矿井设计的主要技术问题，论述设计方法的基本内容。在方案设计中重点论述了矿井开拓方案的选择问题等等。此外，对某些设计技术课题(如工作面长度等主要参数的确定等)在几种方法中，从不同的角度进行了论述。其目的是为了使学生能灵活运用各种设计方法，启发创造新的设计方法。重点是第二部分，矿井轨道线路及车场设计(井底车场、采区上中下部车场、有轨与无轨运输)。本课程的主要内容是学习矿井设计程序和矿井设计的具体内容，矿井设计的基本原理和设计方法，以及部分施工设计方法。其中，主要是掌握矿井设计的基本理论和进行设计的程序和方法。为使学习深入完整，在学习中配合做一定数量的练习与习题课，还阅读已有的矿井设计成果――某矿的设计说明书及有关的设计文件和图纸，对照书本知识分析矿井设计问题。配合课程设计、毕业设计等实践性教学环节增加其实践机会，以利于训练其应用所学的基本理论和设计方法，并增强其分析设计问题，解决设计问题的能力。本课程的主要内容目录第一章矿区总体规划设计第二章矿井设计第三章矿井开拓方案设计案例第四章井底车场设计第五章准备方式设计第六章准备方式巷道布置方案选择示例第七章采区车场设计第八章采区硐室设计第九章采煤方法设计第十章采动治理设计第十一章掘进工作面作业规程编制第十二章采煤工作面作业规程编制89周次授课时数章节和内容摘要141矿区总体规划设计2～382矿井设计3矿井开拓方案设计实例4～6124井底车场设计7~885准备方式设计6准备方式巷道布置方案示例9～1087采区车场设计1148采区硐室设计1249采煤方法设计10采动治理设计13411掘进工作面作业规程编制12采煤工作面作业规程编制144复习、考试、机动1.1矿区总体设计程序1.2矿区总体设计的依据与内容1.2.1矿区总体设计的依据1.2.2矿区总体设计的内容1.3矿区总体设计原则1.3.1矿区总体设计原则1.3.2井田划分1.3.3矿井生产能力1.3.4矿区规模设计与均衡生产1.3.5矿区建设顺序1.3.6矿区采动治理101.简述矿区总体设计的程序。2.矿区总体设计的五条依据是什么？3.简述矿区设计包含哪11项内容。11矿区总体设计的目的在于合理开发整个矿区的资源，确定矿区开发有关的各项原则方案，以作为编制煤炭工业建设计划和编制单项设计的依据。同时，为适应国家经济体制改革，加强基本建设管理和与国际接轨的发展需要，80年代以来，我国基本建设的设计程序有了相应的调整和改变。121980年代至20世纪末，新矿区建设的设计程序为：项目建议书、可行性研究、设计任务书、矿区总体设计。国家计委规定，从1991年12月4日起将现行国内投资基础上设计任务书和利用外资项目的可行性研究报告统称可行性研究报告，取消设计任务书。2001年5月9日国家发展计划委员会以特急计基础［2001］782号文《国家计委关于进一步加强煤炭基本建设大中型项目管理有关问题的通知》13按照中央和国务院有关文件精神，全国煤炭工业管理体制和机构改革工作已基本完成。为了适应新的管理体制要求，进一步理顺、规范和加强煤炭基本建设大中型项目管理，促进煤炭工业健康发展，根据国家投融资体制改革的要求和国家关于严格执行建设程序，确保建设前期工作质量等有关规定，现就加强煤炭工作基本建设大中型项目管理的有关问题通知如下：14（1）按照《中华人民共和国矿产资源法》、《中华人民共和国煤炭法》等有关法律和行政法规的规定，煤炭资源开发应当根据国民经济和社会发展计划编制矿区综合开发规划（矿区总体规划）。经批准的矿区总体规划，是矿区开发的指导性文件，投资者必须在总体规划指导下依法从事资源开发和生产经营活动。（2）矿区总体规划属政府行为。规划的编制工作，请你们会同有关部门共同研究安排。总体规划应在矿区资源进行普查和必要的详查基础上进行，其主要内容包括：矿区开发的目的、必要性、指导思想和原则；矿区资源状况、井田划分及建设规模，开发顺序初步设想；水源、电源、交通运输及材料供应等外部建设条件；矿区综合开发思路及配套项目情况；矿区公用工程建设；环境保护等。15（3）矿区总体规划审批程序是：大中型矿区（矿区规模2.00Mt／a及以上）由矿区所在省（区、市）计委报国家计委，由国家计委有关部门审批；总规模在2.00Mt／a以下的矿区总体规划，由省级计委会同有关部门审批。（4）除新矿区要编制矿区总体规划外，目前正在生产、建设的煤炭矿区，如对原规划进行适当调整和修改，也要结合矿区实际情况，编制矿区总体规划，并按上述程序报批。（5）煤矿建设项目应当符合煤炭矿区综合开发规划（矿区总体规划）和煤炭产业政策的要求，并严格执行建设程序，按照国家现行规定履行报批手续。16现行基本建设前期工作程序包括：项目建议书、可行性研究报告、初步设计、开工报告和竣工验收等工作环节。只有在完成上一环节后方可转入下一环节。除国家特别批准外，各地方、部门和企业不得简化项目建设程序。根据上述规定，考虑到煤炭行业的具体情况，煤炭项目的审批程序按下列规定执行。17①在矿区总体规划批准后，方可进入单项工程阶段。单项工程必须编报项目建议书和可行性报告。②大中型（建设总规模0.60Mt／a以上）煤矿和选煤厂项目建议书和可行性研究报告，根据项目单位隶属关系，分别由各省（区、市）、计划单列市计委和计划单列企事业集团初审后报国家计委，由国家计委直接审批或报请国务院审批。18③矿区综合开发项目（煤的加工、转化和综合利用等），按照国家现行限额规定执行，限额以上项目由国家计委直接审批或报请国务院审批。④对不能独立经营的非生产性配套工程，要纳入生产主体项目，今后原则上不再单列非生产性配套工程。⑤大中型（或限额以上）项目的初步设计概算、开工报告由各省（区、市）、计划单列市计委和计划单列企业集团初审后报国家计委核定审批，项目的竣工验收由国家计委（或委托地方计委）组织。19（6）在国家投资体制改革方案出台之前，煤炭矿区综合开发规划和基本建设项目暂时按上述规定程序执行。任何部门、地方和企业，不得越权擅自审批，或以“化整为零”等方式申报上级主管审批。”随着国家改革开放和体制改革，矿区设计程序、审批程序可能有新的规定，设计应按国家新的规定程序进行。201.2.1矿区总体设计的依据（1）矿区总体规划设计委托书。由于矿区总体规划属政府行为，由各省（区、市）、计划单列市计委和计划单列企业企业集团或有关政府部门委托。（2）矿区资源普查地质报告和必要的详查地质报告以及审批文件。（3）矿区环境影响评价大纲及审批文件。（4）各省（区、市）国民经济和社会发展五年计划及远景目标纲要。（5）煤炭行业及相关电力、化工、交通、建材等行业的五年计划及远景规划。211.2.2矿区总体设计的内容1.2.2.1总说明1.2.2.2矿区概况及建设条件1.2.2.3矿区开发1.2.2.4煤的用途及洗选加工1.2.2.5电厂1.2.2.6化工、铁路、港口、航运、建材等综合开发项目1.2.2.7矿区配套工程1.2.2.8矿区地面布置及地面设施1.2.2.9矿区环境保护及综合利用1.2.2.10技术经济评价1.2.2.11附图221.2.2.1总说明（1）矿区位置、编制依据、基础资料。（2）矿区综合开发规划的指导思想和主要原则。（3）矿区综合开发的必要性、合理性和优势。（4）矿区综合开发规划确定的技术面貌及主要技术经济指标。（5）存在的主要问题和建议。231.2.2.2矿区概况及建设条件（1）矿区地理位置、地形地貌、气象、地震参数及区域经济简况。（2）矿区建设外部条件。阐明交通、电源、通讯、水源及建设材料等情况。（3）矿区建设资源条件。阐明矿区地质特征，资源（储量）及分析，矿区资源评价，勘查程序和勘查存在问题及对下步勘查建议。（4）对矿区内伴生有益矿物的赋存情况及开采的经济价值做出评价。各主要煤层底板等高线及储量计算图、矿区井田划分方案图、井田开拓方式图、矿区地面布置图等。241.2.2.3矿区开发（1）概述矿区内或邻近矿区现有生产、建设矿井（露天）的情况，老窑分布情况。（2）确定矿区开发的指导思想，总体框架和主要原则。（3）对矿区井田划分进行技术经济分析论证并确定最佳方案。（4）对各井田的开发方式（井工或露天）、设计生产能力、井口位置、开拓水平和初期采区位置等进行技术经济分析和论证，并推荐主导方案。（5）确定矿区的建设规模，论证可行性和合理性。（6）提出矿区开发建设计划，各矿井（露天）开发顺序，开工时间，达到矿区规模的时间，均衡生产时间和矿区服务年限。251.2.2.4煤的用途及洗选加工（1）阐明矿区各矿井各煤层的煤质、煤类、可选性，并作出评价。（2）初步确定煤的用途和用户。根据煤类和煤质确定各矿井煤是作为动力煤、炼焦煤还是气化或液化用煤等。分析矿区煤进行国际市场、国内市场的前景和竞争能力，阐明本省、本地区煤炭供需情况并进行供需预测。（3）根据煤的用途和用户，提出矿区各矿井煤的产品方案和加工方式，经多方案技术经济分析比较，推荐主导方案，经分析比较初步确定煤的加工方法、选煤厂的类型等。261.2.2.5电