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绪论 1

1 矿井设计 7

1.1 地质报告复查、储量分析和地质报告的利用 8

1.1.1 有关煤矿设计的地质资料基础知识 8

1.1.2 地质报告的复查 21

1.1.3 储量分析 28

1.1.4 地质报告的利用 30

1.2 煤炭工业矿井可行性研究 37

1.2.1 煤炭工业矿井可行性研究报告编制内容 37

1.2.2 煤炭工业建设项目的经济评价方法 45

1.2.3 某矿可行性研究财务评价示例 68

1.3.1 矿井设计的依据 78

1.3 矿井开采设计 78

1.3.2 矿井设计程序 80

1.3.3 矿井初步设计编制内容 81

1.3.4 矿井设计方案比较的方法、步骤及其重点 110

1.3.5 矿井开拓方案的比较内容 115

1.3.6 矿井开拓设计中应考虑的主要问题 123

1.3.7 矿井设计方案选择示例 138

1.3.8 矿井设计方案选择实例 146

1.4 采区方案设计 157

1.4.1 采区方案设计依据和内容 157

1.4.2 采准巷道布置和生产系统的确定 159

1.4.3 采区主要参数的选择和计算 172

1.4.4 采准巷道布置方案选择示例 179

1.5.1 开采顺序 185

1.5 矿井的采掘关系 185

1.5.2 配采 187

1.5.3 巷道掘进工程排队 190

1.5.4 三量管理 195

2 矿井通风安全与环境保护 201

2.1 矿井通风设计 202

2.1.1 矿井通风设计的依据及主要内容 202

2.1.2 矿井通风系统和通风方式的选择 203

2.1.3 采区通风系统的选择 204

2.1.4 掘进通风 208

2.1.5 矿井通风图的绘制 211

2.1.6 矿井风量计算方法 213

2.1.7 矿井通风总阻力及等积孔的计算 217

2.1.8 通风设备的选型设计 219

2.1.9 矿井通风费用概算 224

2.1.10 矿井通风设计实例 224

2.1.11 电子计算机解算通风网路 231

2.1.12 生产矿井通风系统技术改造设计及实例 236

2.1.13 矿井热害治理和降温空调设计 242

2.2 煤矿安全技术及环境保护 250

2.2.1 瓦斯的防治设计 250

2.2.2 井下防尘及隔爆措施设计 261

2.2.3 井下自然发火预防措施设计 272

2.2.4 预防矿井水灾的设计 284

2.2.5 矿井通风安全监测系统及其装备 289

2.2.6 应用安全系统工程方法对矿井设计作安全评价 295

2.2.7 煤矿环境保护 300

3 煤矿设备选型设计 307

3.1 提升设备选型设计 308

3.1.1 立井箕斗提升设备 308

3.1.2 斜井串车提升设备 330

3.2 运输设备选型设计 336

3.2.1 胶带输送机 336

3.2.2 矿用电机车选择 350

3.2.3 刮板输送机 360

3.2.4 井下辅助运输 362

3.2.5 无极绳运输 365

3.3.1 矿井涌水及排水系统的确定 374

3.3 排水设备选型设计 374

3.3.2 主排水设备的确定 376

3.3.3 管路确定及其特性 377

3.3.4 电动机选择 383

3.4 压气设备选型设计 385

3.4.1 矿井空压机型式和台数的确定 385

3.4.2 压气管道和费用计算 389

4 矿井供电与照明 393

4.1 矿井供电 394

4.1.1 矿井供电方式 394

4.1.2 采区供电 398

4.1.3 拟定采区供电系统 401

4.1.5 采区电缆线路计算 405

4.1.6 采区低压电器的选择 416

4.1.7 绘制采区供电系统图 417

4.2 矿井照明 424

4.2.1 矿用照明灯具类型与数量的确定 424

4.2.2 照明变压器容量计算 427

4.2.3 绘制照明供电系统图 430

5 新井工程及改扩建延深设计 431

5.1 立井井筒及硐室设计 432

5.1.1 立井井筒装备选择设计 432

5.1.2 立井井筒断面设计 455

5.1.3 立井井颈和井窝设计 471

5.1.4 立风井设计的特点 477

5.1.5 立井井底硐室设计 482

4.1.4 采区变压器的选择 494

5.2.1 斜井类型及位置选择 497

5.2 斜井井筒及硐室设计 497

5.2.2 斜井井颈结构 499

5.2.3 斜井井筒内设施的选择与设计 500

5.2.4 斜井井筒断面设计 503

5.2.5 斜风井井筒设计的特点 520

5.2.6 斜井井底硐室设计 523

5.2.7 双钩串车提升暗斜井上部平车场设计要点 529

5.3 井底车场设计 534

5.3.1 设计步骤、依据与方法 534

5.3.2 平面结构设计 538

5.3.3 纵断面坡度设计 547

5.3.4 中小型矿井井底车场设计注意事项 551

5.3.5 底卸式矿车井底车场设计的特点 553

5.4.1 中央变电所硐室 558

5.4 井底车场硐室设计 558

5.4.2 中央水泵房硐室 562

5.4.3 水仓及清理斜巷 569

5.4.4 井下爆破材料库硐室 573

5.4.5 翻车机及推车机硐室 577

5.4.6 电机车修理硐室及充电硐室 582

5.4.7 安全硐室 589

5.5 矿井技术改造及改扩建延深设计 593

5.5.1 矿井技术改造方法 593

5.5.2 生产矿井改扩建设计 601

5.5.3 生产矿井延深设计 602

6 采区施工图设计 613

6.1.1 巷道断面设计考虑的因素 614

6.1 巷道断面设计 614

6.1.2 巷道断面设计示例 617

6.1.3 各类巷道断面设计计算表 641

6.1.4 轨道铺设、水沟及管线布置 641

6.1.5 巷道工程量及材料消耗量的计算 652

6.1.6 应用计算机设计巷道断面 654

6.2 巷道交岔点设计 661

6.2.1 交岔点的结构型式 661

6.2.2 交岔点平面尺寸的确定 662

6.2.3 交岔点中间断面尺寸的计算 665

6.2.4 交岔点施工图的绘制 669

6.2.5 交岔点工程量及材料消耗量计算 671

6.2.6 应用计算机设计巷道交岔点图 677

6.3 采区车场设计 682

6.3.1 采区上部车场设计 682

6.3.2 采区中部车场设计 687

6.3.3 采区下部车场设计 711

6.3.4 吊桥式车场 723

6.3.5 无极绳运输车场设计 723

6.3.6 新型辅助运输方式的车场及轨道线路联接特点 728

6.4 采区硐室设计 742

6.4.1 采区煤仓设计 742

6.4.2 采区变电所设计 749

6.4.3 采区绞车房设计 752

6.4.4 应用计算机设计采区硐室 754

7 采矿设计优化方法 759

7.1 采矿优化设计及其数学模型 760

7.1.1 采矿优化设计的特点 760

7.1.2 采矿优化设计的步骤 762

7.1.3 采矿优化设计评价准则 765

7.1.4 采矿优化设计数学模型及其类型 770

7.1.5 数学模型的构成要素及其表达式 773

7.1.6 数学模型的应用示例 775

7.2 煤矿测试数据的统计分析及应用 781

7.2.1 随机样本的数据整理 783

7.2.2 设中中几种常用的分布函数的应用 786

7.2.3 设计中参数估计及方差分析的应用 788

7.2.4 假设检验及应用 791

7.2.5 回归分析及应用 804

7.3 采煤方法选择及参数优化 805

7.2.6 应用数理统计方法应注意几个问题 805

7.3.1 回采工作面长度的优化 807

7.3.2 复合顶板条件下最佳回采工艺的选择 807

7.3.3 采煤工艺选择与优化 815

7.3.4 分层开采与整层开采的选择及优化 827

7.3.5 走向长壁开采与倾斜长壁开采的选择及优化 838

7.4 准备方式及采区设计优化 850

7.4.1 采区走向长度的优化 850

7.4.2 中厚煤层采区巷道布置方案的选择与优化 855

7.4.3 厚煤层采区巷道布置系统及参数的最优化 861

7.4.4 煤层群采区巷道布置系统及参数的最优化 871

7.4.5 盘区上下山与盘区石门布置的选择与优化 879

7.4.6 采区煤仓容量的确定与优化 884

7.5 井田开拓与矿井设计优化 892

7.5.1 矿井合理井型的确定 892

7.5.2 缓倾斜煤层矿井设计方案优化 895

7.5.3 矿井技术改造方案优化 916

7.5.4 矿井延深水平主要运输大巷位置的最佳选择 927

7.5.5 大巷运输方案的最优选择 931

7.5.6 矿井辅助运输方式及参数最优化设计 938

8 矿井设计概算和施工图预算 953

8.1 矿井基本建设项目与投资的组成及分类 954

8.1.1 基本建设项目的组成及分类 954

8.1.2 基本建设投资的构成 955

8.1.3 建筑安装工程费用的组成 957

8.1.4 计算基础资料 959

8.2.1 概算投资范围及费用构成 960

8.2 设计概算的编制 960

8.2.2 概算文件的组成与编制 961

8.3 施工图预算的编制 974

8.3.1 施工图预算文件的组成与编制方法 974

8.3.2 井巷工程施工图预算的编制 977

8.3.3 立井井筒施工图预算实例 984

9 特殊开采设计 991

9.1 水力采煤设计 992

9.1.1 水力采煤方法的适用条件 992

9.1.2 水力采煤矿井的基本生产系统 992

9.1.3 水力采煤矿井的开拓开采设计 994

9.1.4 高压供水系统设计 999

9.1.5 水力运输与水力提升设计 1001

9.1.6 煤炭脱水系统设计 1003

9.2 “三下”采煤设计 1006

9.2.1 地表移动变形值计算 1006

9.2.2 建筑物下采煤 1016

9.2.3 水体下采煤 1021

9.2.4 铁路下采煤 1029

9.3 水力充填系统设计 1033

9.3.1 充填材料的选择 1033

9.3.2 水力充填系统设计 1034

9.3.3 其它充填系统 1040

9.4 不稳定煤层开采设计 1042

9.4.1 煤层稳定程度与储量计算 1042

9.4.2 开采不稳定煤层矿井生产能力的确定 1047

9.4.3 几种不稳定煤层采煤系统设计特点 1050

9.4.4 不稳定煤层开采设计中有关问题的分析 1058