矿井设计施工及标准规范实用手册 上PDF电子书下载

第一篇矿山地质基础与建井测量 3

第一章矿山地质情况分析 3

第一节概述 3

一、地球的构造 3

二、火成岩 5

三、沉积岩 8

四、变质岩 12

第二节矿山地质构造 16

一、地壳运动 16

二、水平构造和倾斜构造 16

三、褶皱构造 18

四、断裂构造 21

第三节地压与围岩膨胀 27

一、地压 27

二、围岩膨胀 30

第一节概述 32

一、矿山水文地质工作的意义 32

第二章矿山水文地质分析 32

二、矿山水文地质工作的任务 33

三、矿山水文地质工作的内容 33

四、矿井水文基本地质条件 35

第二节矿山水文地质补充勘探 39

二、勘探工程的布置原则 40

三、常用勘探方法 40

一、勘探的目的、任务 40

第三节矿井水文地质分析 57

一、矿井涌水 57

二、矿井水文地质观测 62

三、涌水量预测 67

第四节水害的预防与治理 84

一、矿区地面防水措施 84

二、选择合理的开采方法和开采参数，降低采动影响 95

第五节矿井水文地质条件探查技术 96

一、水化学 97

二、水文物探 98

一、矿山工程地质工作的意义和任务 100

第一节概述 100

二、矿山工程地质的主要内容 100

第三章矿山工程地质分析 100

第二节岩土工程与岩体工程地质性质 103

一、岩土工程地质性质 103

二、岩体工程地质性质 120

第三节矿井地质勘探 131

一、建井地质勘探 131

二、矿井补充勘探 134

三、生产地质勘探 135

四、矿井地质勘探方法 136

第四节矿井地质资料的编制 140

一、地质说明书的编制 140

二、矿井地质报告的编制 144

三、地质预报与采后地质总结 145

四、投资偏差分析 147

第四章井下平面控制测量 148

第一节概述 148

一、井下平面控制测量的原则 148

二、井下平面控制测量的特点 148

三、井下平面控制测量的等级 148

四、井下导线的类型 149

五、井下导线点的设置与编号 149

第二节井下经纬仪导线的角度测量 151

一、经纬仪及其检验与校正 151

二、经纬仪检校 152

三、测角方法 156

第三节井下经纬仪导线的边长测量 160

一、钢尺测量边长 160

二、用光电测距仪测量井下导线边长 169

第四节井下经纬仪导线测量外业 176

一、选点和埋点 176

二、测角 177

三、量边 179

四、碎部测量 179

五、导线的延长及其检查 180

六、长短边导线测量 181

七、井下三架法导线测量 182

第五节井下经纬仪导线测量内业 183

一、检查和整理外业观测记录 183

三、角度闭合差的计算及分配 184

二、计算边长改正和平均边长 184

四、坐标方位角的计算 188

五、坐标增量闭合差的计算与调整 188

六、坐标计算 190

第六节特殊情况下的导线测量 191

一、方位引测法 191

二、导线边长的间接丈量 192

三、闭合导线中亏边测量 192

四、井下经纬仪导线点的恢复 193

第七节导线测量粗差的检查 195

一、仅有一个角度测量粗差的判定 195

二、只有一条边丈量粗差的判定 196

三、一边一角含有粗差时的判定 197

二、井下高程测量的基本要求 198

一、井下高程测量的目的与任务 198

第五章井下高程测量 198

第一节概述 198

第二节井下水准测量和三角高程测量 199

一、井下水准测量 199

二、井下三角高程测量 203

第三节井下高程测量的误差 203

一、井下水准测量的误差 203

二、井下三角高程测量的误差 206

第六章矿井联系测量 209

第一节概述 209

一、联系测量的作用与任务 209

二、矿井定向的种类与要求 210

第二节定向基点（近井点）的测设 212

一、近井点和井口水准基点的基本要求 212

二、基点测量的精度要求 212

四、地面连测导线的测量 216

三、井下定向基点及水准基点的设置 216

第三节一井定向 217

一、投点 218

二、连接 222

三、投点所需的主要设备及总体安装 224

四、一井定向精度分析 227

第四节两井定向 241

一、两井定向外业测量工作 242

二、两井定向内业计算 243

三、两井定向精度分析 245

第五节导入标高 250

一、导入标高的种类及其精度要求 250

二、立井导入标高的方法 251

第六节陀螺经纬仪定向 254

一、概述 254

二、陀螺经纬仪定向 268

第七章巷道施工测量 286

第一节概述 286

一、巷道施工测量的任务 286

二、悬挂罗盘仪的构造和检校 286

三、悬挂半圆仪的构造与检校 287

第二节巷道开切点和中线的标定 288

一、标定巷道开切点和临时中线 288

二、直线巷道中线的标定 289

三、曲线巷道中线的标定 291

四、斜巷腰线的标定 294

五、平斜巷连接处腰线的标定 297

六、原有巷道中心线的标定 302

七、岔及斜巷连接车场中腰线的标定 306

一、激光指向仪的结构 313

第三节激光指向仪 313

二、激光指向仪的安置与使用 315

三、仪器养护及注意事项 317

四、掘进机械导向 318

第四节巷道掘进验收与采区测量 318

一、巷道掘进时的验收丈量 318

二、采区测量 318

第八章矿井贯通测量 324

第一节概述 324

一、井巷贯通 324

二、贯通测量 324

三、贯通测量工程的类型 324

四、贯通测量工程容许误差 326

五、贯通测量的步骤 328

一、一井内巷道贯通的特点 329

第二节一井内的贯通测量 329

六、贯通测量设计书编写内容 329

二、采区内次要巷道的贯通测量 330

三、在两个已知点之间贯通平巷或斜巷 330

四、贯通巷道开切位置的确定 332

五、带有弯道的巷道贯通 335

第三节两井间的巷道贯通测量 337

一、两井间巷道贯通的特点 337

二、两井间巷道贯通的测量工作 338

三、多工作面贯通 342

第四节立井贯通测量 342

一、从地面和井下相向开凿的立井贯通 342

二、延深立井时的贯通 344

第五节贯通测量的施测 346

一、贯通测量施测中应注意的问题 346

二、贯通工程施工中的一些技术措施 347

三、重要贯通工程中应考虑的问题 348

四、贯通后实际偏差的测定及中腰线的调整 353

第二篇矿井设计 359

第一章矿井设计概述 359

第一节矿井设计原理 359

一、矿井设计系统特征 359

二、矿井的定性参数 360

三、矿井定量参数 361

四、矿井的定性与质量参数变化动态 362

五、矿井分阶段的设计方法 362

六、矿井设计预测 366

七、矿井新建和改建设计方案 369

第二节矿井设计方法种类 372

一、矿井设计模型 372

二、线性规划法 374

三、非线性规划法 375

四、动态规划法 378

六、统计方法 380

五、图论方法 380

七、复合决策方法 382

八、矿井简单和复合系统的可靠性理论方法 384

九、方案法和经济数学模拟法 386

第三节矿井最优设计原理 388

一、矿井最优设计条件 388

二、矿井分阶段最优设计 389

三、矿井发展定性参数和定量参数优化 392

四、井型确定 394

五、查找矿井工艺系统假定最优方案 396

六、分区、盘区、水平和采区尺寸的确定 400

七、提升设计工艺原则 401

第一节巷道断面形状和尺寸设计 403

一、巷道断面形状设计 403

第二章巷道设计 403

二、巷道断面尺寸设计 404

第二节巷道断面内水沟和管线布置 417

一、排水沟 417

二、巷道管线布置 418

第三节巷道断面设计实例 419

一、选择巷道断面形状 419

二、确定巷道断面尺寸 420

三、布置巷道内水沟和管线 422

四、计算巷道掘进工程量及材料消耗量 422

第三章矿井提升机设计 424

第一节概述 424

一、我国矿井提升机电气控制系统的现状 424

二、提升机发展史 425

三、提升设备的类型及工作原理 426

四、矿井提升设备的分类及基本组成 428

五、矿井提升机电气控制系统改造的途径和技术要点 430

一、提升容器 432

第二节矿井提升机主要设备 432

二、提升钢丝绳 449

三、单绳缠绕式提升机 455

四、井架与天轮 472

五、提升系统检测保护 478

第三节提升系统主要设备选择与计算 483

一、提升方式的确定 483

二、提升机器规格选择设计 484

三、提升钢丝绳选择计算 486

四、单绳卷筒提升机规格选择设计 490

五、提升机与井筒相对位置的计算 492

六、初选提升电动机 496

第一节矿井通风设计概述 499

一、矿井通风设计的依据 499

第四章矿井通风设计 499

二、矿井通风设计的程序和内容 500

三、矿井通风系统选择 500

第二节拟定矿井通风系统 501

一、拟定矿井通风系统的原则 501

二、选择矿井通风方式和矿井主通风机的工作方法 502

三、通风系统方案比较 502

第三节矿井风量计算与分配 503

一、生产矿井总风量的计算 503

二、新设计矿井风量的计算 507

三、矿井风量分配 509

第四节矿井通风阻力计算 509

一、矿井通风阻力的计算原则 509

二、矿井通风阻力的计算方法 510

第五节选择矿井通风设备 511

一、通风机的选型计算 511

二、选择主要通风机 512

三、选择电动机 513

第六节矿井通风费用概算 514

一、通风井巷经济断面的选择 514

二、矿井通风费用概算 515

第七节生产矿井通风设计简述 516

一、生产矿井通风设计的特点和要求 516

二、通风设计所用的原始资料 516

三、采区通风方式的分类 517

四、巷道瓦斯涌出量的预测 519

五、根据瓦斯因素计算回采工作面最大产量 521

六、风量计算 524

七、矿井负压计算 527

第五章矿井排水设计 529

第一节矿井排水概况 529

一、离心泵工作参数 529

二、管路特性 535

三、汽蚀与吸水性能 537

一、主排水泵结构设计 541

第二节水泵结构设计 541

二、轴向推力及其平衡 544

三、气泡泵 550

四、射流泵 552

第三节排水装置节能设计 556

一、判别改进措施正误的准则 556

二、使工况朝流量加大方向移动的措施 558

三、提高装置效率的措施 560

一、排水系统设计 561

第四节矿井排水设计 561

二、排水装置的选择 566

三、按耗能最少原则选择排水装置 569

四、选择计算中的某些问题 574

第六章矿井信号与通讯系统设计 580

第一节矿井信号系统设计 581

一、井下信号设备简介 581

二、采区信号系统 585

三、提升信号系统 588

四、电机车运输信号 595

第二节矿井电话通信 597

第一节矿井供电设计概述 610

一、地面供电系统设计 610

第七章矿井供电供热设计 610

二、矿井供电系统设计 612

三、功率因数的改善 622

第二节供电线路设计 628

一、电力线路设计 628

二、导体截面的选择 649

一、井下电气设备的分类 663

第三节井下供电设备与控制电器设计 663

二、矿用高压配电设备设计 665

三、矿用变压器设计 683

四、矿用隔爆低压馈电开关设计 687

五、矿用隔爆型磁力起动器设计 696

第四节建井期间的供热设计 732

一、采暖供热 732

二、采暖方式的选择 733

三、冬季施工材料的预热 733

四、冬季室内供暖计算 735

五、冬季立井井筒、斜井井筒和平硐的保温 737

六、生活热水和开水的供应 738

七、干燥设备和设施的热量计算 739

第八章矿井供水与排污设计 741

第一节矿井供水设计 741

一、建井期间对供水的要求 741

二、供水量 741

三、水质 744

四、水源 745

六、临时供水系统 746

五、供水方式 746

第二节矿井排污设计 747

一、矿井水及废水的性质和处理意义 747

二、煤矿矿井水及废水处理利用技术现状及展望 750

三、建井期间的污水排放 750

第三篇矿井施工技术 767

第一章井巷掘进施工 767

第一节平巷掘进 767

一、凿岩爆破 767

三、岩石的装载与转运 770

二、掘进通风与防尘 770

四、平巷的机械掘进 776

第二节竖井掘进 778

一、竖开用工概述 778

二、表土掘进 778

三、基岩掘进施工方案 780

四、基岩掘进 780

三、爬罐法掘进天井 784

一、斜井井口段表土施工 784

第四节斜井掘进 784

一、普通法掘进天井 784

二、吊罐法掘进天井 784

第三节天井与溜井掘进 784

二、斜井基岩掘进 786

第五节硐室掘进 788

一、全断面施工法 788

二、导硐施工法 788

三、留砟施工法 789

一、支护的基本理论 791

第一节地下硐室围岩支护概述 791

第二章井巷支护技术 791

二、支护的基本原理 796

第二节木支护技术 803

一、坑木 803

二、木支护的架设 804

第三节混凝土支护技术 806

一、水泥与水泥砂浆 806

二、普通混凝土 808

三、混凝土支护结构的施工 813

一、喷射混凝土支护的原理 818

第四节喷射混凝土支护技术 818

二、喷射混凝土的原材料 819

三、喷射混凝土的配合比 819

四、喷射混凝土的物理力学性质 820

五、喷射混凝土支护厚度的确定 820

六、喷射混凝土施工 820

第五节锚杆支护技术 821

一、锚杆支护原理 821

二、支护中常用锚杆 822

三、锚杆支护参数 823

一、锚喷支护与传统支护的区别 824

第六节锚喷支护技术 824

四、锚杆支护的质量检查 824

二、锚喷支护类型与作用 826

三、锚喷支护参数设计 827

四、锚喷支护的施工工艺 835

五、锚喷支护的质量检测 836

第七节软岩巷道支护 838

一、软岩巷道支护原理与原则 838

二、软岩巷道支护设计 843

三、软岩巷道锚索支护施工 852

四、新奥法软岩支护的施工 866

五、巷道围岩松动圈支护 877

第三章立井井筒延深技术 894

第一节上向延深井筒 894

一、吊罐法掘进反井技术 894

二、普通法掘进反井技术 914

三、爬罐法掘进反井技术 918

四、反井钻机掘进反井技术 925

五、立井反井延深井筒的刷大及永久支护 932

第二节下向延深立井井筒技术 935

一、利用辅助水平延深立井井筒 935

二、利用井筒延深间延深立井井筒 944

三、利用梯子间延深立井井筒 957

第四章凿岩爆破技术 963

第一节凿岩 963

一、布孔 963

二、凿岩作业准备 967

三、风钻凿岩操作方法 968

第二节爆破材料 972

一、矿用炸药的种类与性能 972

二、雷管 990

三、煤矿许用导爆索和继爆管 998

一、岩体内的爆炸应力波 1001

第三节爆破作用原理 1001

二、装药内部的破坏作用 1004

三、装药外部的破坏作用 1006

四、爆破漏斗要素 1009

五、能量平衡爆破漏斗理论 1011

六、装药量计算原理 1012

七、柱状装药爆破作用与装药量计算 1014

八、多炮孔成组药包的破坏作用 1015

第四节爆破方法与技术 1017

一、峒室爆破法 1017

二、光面爆破 1028

三、微差爆破 1037

四、其他爆破法 1039

第五节凿岩爆破 1044

一、爆破参数的确定 1044

二、炮孔排列与布置 1052

三、装药量、装药结构与起爆顺序 1058

第五章装岩排矸 1062

第一节装岩技术 1062

一、抓岩机械 1062

二、装岩生产率 1070

第二节提升 1073

二、提升设备的选择 1075

第三节排矸 1075

一、翻矸方式 1075

二、矸石仓 1078

第六章矿井供电系统施工 1080

第一节供电系统结线方式 1080

一、系统或网络结构的基本方式 1080

二、各级变电所常用结线方式 1082

第二节深井与浅井供电系统施工 1086

一、深井供电系统 1086

二、浅井供电系统 1087

第三节平硐供电系统施工 1090

第四节矿井各级变电所及配电点施工 1091

一、矿井地面变电所施工 1091

二、井下主变（配）电所施工 1092

三、采区变电所施工 1095

四、移动变电站施工 1099

五、工作面配电点施工 1099

第四篇矿井施工机械设备 1103

第一章破岩机械 1103

第一节凿岩机与电钻 1103

一、凿岩机分类 1103

二、气动凿岩机 1103

三、液压和电动凿岩机 1105

四、钻具等器材 1107

五、电钻 1113

第二节凿岩台车与钻装机 1115

第三节掘进机 1118

一、部分断面巷道掘进机 1118

二、全断面巷道进机 1128

第二章装载机 1140

第一节耙装机 1140

一、绞车 1142

二、耙斗 1145

一、后卸式铲斗装载机 1148

第二节铲斗装载机 1148

二、侧卸式铲斗装载机 1149

第三节蟹爪装载机 1152

第四节立爪装载机 1157

第五节蟹立爪装载机 1161

第三章支护机械 1164

第一节锚杆支护机械 1164

一、QYM30A型液压锚杆钻机 1164

二、MDS3型电动锚杆钻机 1166

三、HMD15型、HMD22型电动锚杆钻机 1169

四、QYM系列轻型液压锚杆钻机 1172

五、气动旋转式单体锚杆机 1175

第二节混凝土喷射机 1179

一、干式混凝土喷射机 1179

二、潮式混凝土喷射机 1182

三、湿式混凝土喷射机 1183

第四章提绞设备 1184

第一节提升容器 1184

一、吊桶及附属装置 1184

二、下料筐 1190

三、临时罐笼 1191

第二节提升与悬吊钢丝绳 1191

一、钢丝绳的结构及制作材料 1192

二、圆钢丝绳的分类 1193

第三节提升机 1201

一、提升机概述 1201

二、JK型提升机 1205

三、JKZ型提升机 1205

第四节凿井绞车与天轮 1209

一、凿井绞车 1209

二、天轮 1211

第五章流体机械 1217

第一节排水设备 1217

一、排水设备概述 1217

二、离心式水泵的构造 1221

三、离心式水泵的操作 1233

四、排水设备的经济运行 1234

五、离心式水泵的拆卸与装配 1239

第二节通风设备 1241

一、通风设备概述 1241

二、离心式通风机 1243

三、轴流式通风机 1249

第三节压缩空气设备 1256

一、活塞式空压机的工作理论 1256

二、矿用活塞式空压机的构造 1256

第六章交配电设备 1276

第一节电力变压器 1276

一、铠装电缆 1283

第二节电缆 1283

二、橡套电缆 1284

三、塑料电缆 1287

第三节高压开关柜 1288

一、普通型 1288

二、矿用一般型 1289

三、矿用隔爆型 1289

第七章仪器与仪表 1301

第一节矿井气体与通风参数检测仪器 1301

一、CO检测仪器 1301

二、瓦斯检查仪器仪表 1304

三、井下风速测量仪器 1310

四、矿井氧气、烟雾及温度检测仪器 1311

五、粉尘检测仪器 1312

一、电缆故障测试仪器 1315

第二节电缆与钢丝绳探伤仪器 1315

二、钢丝绳探伤仪器 1316

第三节其他矿用仪器仪表 1317

一、巷道施工常用仪器仪表 1317

二、围岩监测仪器 1319

三、轨道运输安全信号装置 1321

第八章采暖设备 1324

第一节锅炉 1324

一、手烧蒸汽锅炉 1324

二、链条炉排蒸汽锅炉 1328

三、手烧热水锅炉 1331

四、往复炉排热水锅炉 1333

五、链条炉排热水锅炉 1335

第二节散热器 1337

一、光面管散热器 1337

二、矿用散热器 1338

第五篇矿井施工组织设计 1341

第一章矿井施工组织设计内容与编制程序 1341

第一节概述 1341

一、施工组织设计的作用 1341

二、施工组织设计的种类 1341

三、施工组织设计编制依据 1342

四、施工组织设计编制原则 1343

第二节施工组织设计编制内容和编制程序 1344

一、编制内容（提纲） 1344

二、编制程序 1353

第二章矿井施工的准备 1356

第一节概述 1356

第二节建井准备工作的安排 1357

一、准备工作的分析 1357

二、施工总平面布置与临时工程 1359

三、四通一平 1360

四、优先安排开工井的准备工作 1361

第三节场地的平整 1362

一、场地平整的要求 1362

二、场地的土方量计算 1362

三、土方运输距离的计算 1369

第四节仓储 1370

一、库存用完，必须立即采购进货，不许短缺 1370

二、库存用完，边进货边用料，不许短缺 1373

三、要求立即补足存储量，但又允许适当的物料短缺 1375

第三章建井施工部署 1381

第一节大型工程施工部署 1381

一、工程项目划分 1381

二、第一期工程与第二期工程部署 1383

三、配套工程投产方案 1385

四、施工队的生活安排 1386

一、布置原则 1387

第二节矿井施工总平面布置 1387

二、布置依据 1388

三、布置方法 1388

四、施工总平面布置设计 1391

第四章矿井施工方案设计 1397

第一节矿山建筑工程施工方案设计 1397

一、地面建筑的施工方案 1397

二、建井期间的临时建筑方案 1405

三、利用永久建筑方案 1409

第二节井筒施工方案设计 1410

一、井筒施工方案 1410

二、井筒开工顺序方案 1420

三、井筒延深施工方案 1422

第三节巷道及硐室施工方案 1425

一、过渡阶段井底车场的施工方案 1425

二、井下主要硐室施工方案 1429

三、采区施工方案 1437

四、井巷开拓方案 1439

五、井巷施工机械化作业线方案 1440

第五章矿井施工管理 1443

第一节工期、质量、投资三大目标控制的关系及控制理论 1443

一、工期、质量、投资三大目标控制的关系 1443

二、目标控制的前提工作 1444

三、目标控制的基本理论 1444

第二节施工阶段的工期控制 1446

一、工期控制的范围及任务 1446

二、工期控制的原则、依据及措施 1447

三、工期控制的过程 1447

四、工期控制内容及影响因素 1448

五、工期控制方法 1449

六、工期优化 1450

七、进度计划实施过程中的比较方法 1451

一、质量控制的含义及任务 1454

第三节施工阶段的质量控制 1454

二、质量控制的原则、依据及措施 1456

三、工程项目质量控制的特点及影响因素 1456

四、质量控制的方法及手段 1458

五、施工工序质量控制 1459

六、工程质量评定 1460

七、质量控制的统计方法 1462

第四节施工阶段的投资控制 1465

一、投资控制过程 1465

二、投资控制内容 1466

三、投资结算 1469

五、索赔控制 1473

第五节施工阶段的安全管理 1474

一、安全与质量、工期、投资的关系 1474

三、矿井施工安全生产控制 1475

二、矿井建设中安全管理的特点、任务及要求 1475

四、安全管理 1476

五、安全技术措施计划 1478

第六篇矿井设计施工标准规范 1483

工程建设标准强制性条文 1483

（矿山工程设计） 1483

1基本规定 1483

2地下开采 1485

3露天开采 1504

4选矿 1510

工程建设标准强制性条文 1516

（矿山工程施工及验收） 1516

1井巷工程 1516

2露天工程 1525

3尾矿工程 1527

4安装工程 1529