礦大“十一五”規劃教材煤礦礦井設計

中國礦業大學“十一•五”規劃教材

煤礦礦井設計

汪理全 鄭西貴 範中啟 屠世浩 徐金海 主編

中國礦業大學應用技術學院
二OO六年八月
應用型本科教材編寫委員會


主 任：朱開永
副主任：範中啟 馮平安
編 委：沈通生 汪理全 柳昌慶
邸誌亁 武 增 梁士傑
曾蒲君 李誌聃 歐澤深
徐金海 史麗萍 楊勝強
王啟廣 李壯福 張雙全
陳增強 王東權


主 編：汪理全 鄭西貴 範中啟
屠世浩 徐金海
前 言
本書是一部中國礦業大學“十一•五”規劃教材，同時也是中國礦業大學應用技術學院“應用型”采礦類係列教材之一。在編寫過程中，根據本課程在采礦工程專業中的地位和性質，注意加強了基本理論、基本方法和基本技能方麵的內容，注意闡述煤礦設計方法的政策觀念、經濟觀點和安全觀點。本書在結構上以設計原理和設計方法為主體，力求在闡明原理的基礎上，密切結合礦井的主要技術問題，論述設計方法的基本內容，全書各章節均有詳實具體的實例。為照顧部分仍使用原煤炭設計標準的工程技術人員，本書個別實例仍采用了原有設計，在新做設計過程中，隻需按照新規定對其型號、尺寸等參數進行選擇即可。
全書共分12章。第1章礦區總體規劃設計，本章從礦區總體設計的程序、依據、內容及設計原則對礦區總體規劃設計進行敘述；第2章礦井設計，本章對礦井設計的程序、依據、內容等進行的闡述，尤其突出了礦井初步設計中安全專篇的設計論述，本章另一重點為針對礦井開采設計中方案比較法的講解，本章也涉及到礦井的采掘關係和礦井開拓設計方案比較內容方麵的知識；第3章礦井開拓方案設計實例，結合一具體實例對礦井開拓方案設計的實際運用進行了舉例說明；第4章采動治理設計，本章主要為礦井開采過程中各種保護煤柱留設的原則及方法，並對相應的煤柱留設方法進行了示例說明，並包括煤柱的回收工作及回收時的開采管理工作；第5章井底車場設計，本章通過分析軌道線路設計基礎，對礦井井底車場的設計要求進行了論述，並提供了具體的設計實例；第6章準備方式設計，本章以采區式準備方式為例分析了常用各種準備方式的優缺點及適用條件；第7章采區巷道布置方案示例，本章為采區式準備方式的具體應用，第8章采區車場設計，本章結合實例對采區的上部、中部、下部車場的形式、要求及適用條件進行了分析；第9章采區硐室設計，本章內容主要包括采區煤倉、變電所、絞車房及水泵房的設計；第10章采煤方法設計，本章通過對回采巷道的布置形式和采煤工藝的設計的分析，得出了確定選擇合適采煤方法的途徑；第11章掘進工作麵作業規程編製，第12章采煤工作麵作業規程編製，這兩章包括常用的掘進和采煤工作麵的規程的編程依據、內容，並配有作業規程的編製樣本。
本書是供采礦工程專業本科學生的使用，同時也可做為采礦工程技術人員的參考書。
限於編者的水平，由於時間倉促，書中一定存在某些缺點和錯誤，懇請讀者提出批評指正。

編 者
2006年8月



目 錄
1 礦區總體規劃設計 1
1.1 礦區總體設計程序 1
1.2 礦區總體設計的依據與內容 2
1.3 礦區總體設計原則 5
2 礦井設計 14
2.1 礦井設計程序及依據 14
2.2 礦井初步設計內容 16
2.3 礦井初步設計安全專篇內容 17
2.4 礦井開采設計原則與步驟 19
2.5 方案比較法 21
2.5 礦井采掘關係 29
2.7 礦井開拓設計方案比較內容 35
3 礦井開拓方案設計實例 39
3.1 礦井基本資料 39
3.2 礦井開拓方案設計 40
3.3 開拓方案比較 43
4 采動治理設計 47
4.1 保護煤柱留設原則及方法 47
4.2 保護煤柱設計示例 54
4.3 煤柱回收設計 68
4.4 煤柱留設與壓煤開采工作管理 70
5 井底車場設計 73
5.1 窄軌線路 73
5.2 井底車場設計依據及要求 80
5.3 井底車場的類型及形式選擇 82
5.4 井底車場的平麵布置與坡度設計 84
5.5 井底車場的通過能力 92
5.6 井底車場的硐室設計 93
5.7 井底車場設計示例 114
6 準備方式設計 123
6.1 準備方式類型 123
6.2 采區設計的依據及內容 124
6.3 準備巷道布置方案分析 128
6.4 采區主要參數 132
7 采區巷道布置方案示例 135
7.1 采區概況 135
7.2 采區巷道布置方案設計 136
7.3 采區設計方案比較 136
8 采區車場設計 140
8.1 采區車場設計依據與要求 140
8.2 采區上部車場線路設計 141
8.3 采區中部車場線路設計 145
8.4 采區下部車場線路設計 163
9 采區硐室設計 184
9.1 采區煤倉設計 184
9.2 采區變電所設計 188
9.3 采區絞車房設計 189
9.4 采區水泵房設計 191
10 采煤方法設計 194
10.1 回采巷道布置 194
10.2 采煤工藝設計 196
10.3 采煤方法的選擇 209
11 掘進工作麵作業規程編製 212
11.1 編製概要 212
11.2 規程編製 213
11.3 掘進工作麵作業規程樣本 225
12 采煤工作麵作業規程編製 242
12.1 編製概要 242
12.2 規程編製 243
12.3 采煤工作麵作業規程樣本 255