矿井开采设计CAD(1-6章)课件.ppt

1、2022-6-61主讲人：李建忠主讲人：李建忠 2022-6-62矿井开采设计矿井开采设计CAD是采矿工程专业的主要专业课程之一，通过本课程的是采矿工程专业的主要专业课程之一，通过本课程的教学使学生较全面地了解掌握矿井设计的基本理论与程序，矿井轨道线路及车教学使学生较全面地了解掌握矿井设计的基本理论与程序，矿井轨道线路及车场设计，场设计，CAD技术在矿井设计中的应用情况及矿井设计技术在矿井设计中的应用情况及矿井设计CAD方法。方法。 矿井开采设计基本理论矿井开采设计基本理论.12学时学时 矿井轨道线路设计计算矿井轨道线路设计计算.20学时学时 应用应用CAD软件绘制采矿图纸的基本方法软件绘制采

2、矿图纸的基本方法.16学时学时 上机实践操作绘制采矿专业相关图件上机实践操作绘制采矿专业相关图件.16学时学时2022-6-63第一章第一章设计程序与设计依据设计程序与设计依据 2022-6-64主要内容主要内容 第一节第一节 煤炭工业基本建设程序煤炭工业基本建设程序第二节第二节 设计阶段与程序、依据设计阶段与程序、依据2022-6-65煤炭工业基本建设需要国家根据总体情况统筹安排。煤炭工业基本建设需要国家根据总体情况统筹安排。1、根据批准后的矿区建设可行性研究报告进行、根据批准后的矿区建设可行性研究报告进行矿区总体设计矿区总体设计，矿区总体设计批准后进，矿区总体设计批准后进行行矿井设计矿井设

3、计。2、按照市场、资金和资源等情况，报送计划申请；经计委批复下文可委托具有地质勘、按照市场、资金和资源等情况，报送计划申请；经计委批复下文可委托具有地质勘探资质的单位进行探资质的单位进行地质报告的编制地质报告的编制，经国土部门组织专家评审通过后，可委托具有设计资，经国土部门组织专家评审通过后，可委托具有设计资质的单位进行质的单位进行地质报告地质报告和和矿井可行性研究报告矿井可行性研究报告（资源开发利用方案）的编制，经国土部门（资源开发利用方案）的编制，经国土部门组织专家评审通过，下发组织专家评审通过，下发采矿许可证采矿许可证；1.1 煤炭工业基本建设程序煤炭工业基本建设程序 第一节第一节 煤炭

4、工业基本建设程序煤炭工业基本建设程序 2022-6-663、委托具有评价资质的单位进行、委托具有评价资质的单位进行矿井预评价报告矿井预评价报告的编制，经煤炭管理部门组织专家评的编制，经煤炭管理部门组织专家评审通过后，委托具有设计资质的单位进行审通过后，委托具有设计资质的单位进行矿井初步设计报告矿井初步设计报告的编制，经煤炭管理部门组织的编制，经煤炭管理部门组织专家评审通过后，下发专家评审通过后，下发煤矿生产许可证煤矿生产许可证；4、委托具有设计资质的单位进行、委托具有设计资质的单位进行矿井初步设计安全专篇矿井初步设计安全专篇报告的编制，经煤炭监察部门报告的编制，经煤炭监察部门组织专家评审通过后

5、，下发组织专家评审通过后，下发煤矿安全许可证煤矿安全许可证；1.1 煤炭工业基本建设程序煤炭工业基本建设程序 第一节第一节 煤炭工业基本建设程序煤炭工业基本建设程序 2022-6-67第一节第一节 煤炭工业基本建设程序煤炭工业基本建设程序 5、委托具有设计资质的单位进行、委托具有设计资质的单位进行矿井施工图设计矿井施工图设计、矿井土地复垦专篇设计矿井土地复垦专篇设计、矿井环保专矿井环保专篇设计篇设计等专项设计，经管理部门组织专家评审通过后，由建设管理部门批准等专项设计，经管理部门组织专家评审通过后，由建设管理部门批准煤矿建设开工煤矿建设开工报告报告，通过招标的方式组织施工队伍进行矿井建设施工。

6、通过工程监理的方式保证施工质，通过招标的方式组织施工队伍进行矿井建设施工。通过工程监理的方式保证施工质量和工程进度。量和工程进度。6、建设竣工后，委托具有评价资质的单位进行、建设竣工后，委托具有评价资质的单位进行矿井竣工验收矿井竣工验收评价报告的编制，经煤炭管评价报告的编制，经煤炭管理部门组织专家评审通过后，由主管部门进行联合验收。验收合格进行正常生产。理部门组织专家评审通过后，由主管部门进行联合验收。验收合格进行正常生产。 归纳起来，煤炭工业基本建设的主要步骤有三个：归纳起来，煤炭工业基本建设的主要步骤有三个：煤田地质勘探、矿井设计、建设施煤田地质勘探、矿井设计、建设施工工。1.1 煤炭工业

7、基本建设程序煤炭工业基本建设程序 2022-6-68矿井矿井地质地质报告报告矿井可矿井可行性研行性研究究资源开发利资源开发利用方案用方案矿井初矿井初步设计步设计矿井安矿井安全预评全预评价价矿井初矿井初步设计步设计安全专安全专篇篇矿井施矿井施工图设工图设计计专篇专项设计专篇专项设计（消防、复垦、（消防、复垦、环保）环保）煤矿建煤矿建设开工设开工报告报告煤矿建煤矿建设施工设施工单项工单项工程质量程质量验收验收安全大安全大验收验收2022-6-69从上述矿井建设程序可以看出，矿井设计是分阶段进行的。一个矿井的设计大致要经历从上述矿井建设程序可以看出，矿井设计是分阶段进行的。一个矿井的设计大致要经历如

8、下如下四个阶段和程序四个阶段和程序：1、根据批准后的矿区建设可行性研究报告进行、根据批准后的矿区建设可行性研究报告进行矿区总体设计矿区总体设计； 2、矿区总体设计批准后进行、矿区总体设计批准后进行矿井可行性研究矿井可行性研究（资源开发利用方案，审批后作为领取采矿（资源开发利用方案，审批后作为领取采矿许可证的依据），审批通过后，作为项目立项和进行矿井初步设计的依据；许可证的依据），审批通过后，作为项目立项和进行矿井初步设计的依据；2.1 矿井设计阶段与程序矿井设计阶段与程序第二节第二节 设计阶段与程序、依据设计阶段与程序、依据 2022-6-6103、矿井可行性研究报告批准后进行、矿井可行性研究

9、报告批准后进行矿井初步设计矿井初步设计及及矿井初步设计安全专篇矿井初步设计安全专篇，设计审批后，设计审批后，作为矿井建设的指导性文件和生产过程中安全保障依据；作为矿井建设的指导性文件和生产过程中安全保障依据； 4、矿井初步设计审批后进行、矿井初步设计审批后进行矿井施工图设计矿井施工图设计（是在矿井初步设计的基础上，以初步设计（是在矿井初步设计的基础上，以初步设计为依据，对井上下的单位工程进行设计，是指导矿井施工的依据）为依据，对井上下的单位工程进行设计，是指导矿井施工的依据） 。 2.1 矿井设计阶段与程序矿井设计阶段与程序第二节第二节 设计阶段与程序、依据设计阶段与程序、依据 2022-6-

10、611第二节第二节 设计阶段与程序、依据设计阶段与程序、依据 一、设计任务书一、设计任务书 设计任务书（计划任务书）：是生产管理部门向设计部门委托设计任务的文件。书中设计任务书（计划任务书）：是生产管理部门向设计部门委托设计任务的文件。书中规定拟建项目的任务和设计内容、技术方向、设计阶段、设计原则、计划按排以及配套工规定拟建项目的任务和设计内容、技术方向、设计阶段、设计原则、计划按排以及配套工程的发展计划与要求。程的发展计划与要求。二、精查地质报告二、精查地质报告 地质构造、储量、煤质及用途、水文地质等。地质构造、储量、煤质及用途、水文地质等。三、国家总的建设方针、政策及有关规程和规范三、国家

11、总的建设方针、政策及有关规程和规范 煤炭工业矿井设计规范煤炭工业矿井设计规范、煤矿安全规程煤矿安全规程等。等。四、经批准的上一阶段设计确定的原则四、经批准的上一阶段设计确定的原则除此之外，除此之外，还有已签订的与建设项目有关的外部协议、文件等，设计时也应遵循。还有已签订的与建设项目有关的外部协议、文件等，设计时也应遵循。2.2 矿井设计依据矿井设计依据2022-6-612第二章第二章 矿区总体设计矿区总体设计 2022-6-613第一节第一节 矿区总体设计的目的与要求矿区总体设计的目的与要求 第二节第二节 矿区总体设计的内容矿区总体设计的内容主要内容主要内容2022-6-614第一节第一节 矿

12、区总体设计的目的与要求矿区总体设计的目的与要求一、我国煤炭工业战略布局总的原则一、我国煤炭工业战略布局总的原则 要从我国煤炭资源分布特点出发，根据国家的需要，全面规划、统筹兼顾、合理布局、要从我国煤炭资源分布特点出发，根据国家的需要，全面规划、统筹兼顾、合理布局、择优开发、合理利用煤炭资源，追求最佳经济效果。择优开发、合理利用煤炭资源，追求最佳经济效果。二、矿区总体设计的步骤及程序二、矿区总体设计的步骤及程序 1、新建矿区应具有经过批准的详查地质报告，还必须有、新建矿区应具有经过批准的详查地质报告，还必须有12个井田的精查地质报告。个井田的精查地质报告。 2、编制矿区建设可行性研究报告，和环境

13、影响评价报告。、编制矿区建设可行性研究报告，和环境影响评价报告。 3、两个报告经上级主管部门审查批准后，作为编制矿区总体设计任务书的依据。、两个报告经上级主管部门审查批准后，作为编制矿区总体设计任务书的依据。 4、矿区总体设计应根据已批准的矿区总体设计任务书，矿区建设可行性研究报告和环境、矿区总体设计应根据已批准的矿区总体设计任务书，矿区建设可行性研究报告和环境影响评价报告书进行编制。影响评价报告书进行编制。2022-6-615三、矿区总体设计的作用三、矿区总体设计的作用 矿区总体规划设计是确定矿区内各矿井、工厂、生活设施等单项工程的安排，以及与矿矿区总体规划设计是确定矿区内各矿井、工厂、生活

14、设施等单项工程的安排，以及与矿区开发有关的各项原则和方案。区开发有关的各项原则和方案。 合理开发整个矿区的资源，确定与矿区开发有关的各项原则方案，作为编制矿区建设计合理开发整个矿区的资源，确定与矿区开发有关的各项原则方案，作为编制矿区建设计划和编制矿井单项设计的依据。划和编制矿井单项设计的依据。第一节第一节 矿区总体设计的目的与要求矿区总体设计的目的与要求2022-6-616四、矿区总体设计要解决的主要问题四、矿区总体设计要解决的主要问题 1、合理划分井田，选择开拓方式，确定矿井井型和矿区总体规模（宏观的、粗线条的）；、合理划分井田，选择开拓方式，确定矿井井型和矿区总体规模（宏观的、粗线条的）

15、； 2、确定煤炭的用途与用户，合理选择煤炭加工工艺，合理确定伴生矿物的综合开采与利用；、确定煤炭的用途与用户，合理选择煤炭加工工艺，合理确定伴生矿物的综合开采与利用； 3、合理安排各矿井和各单项工程的建设顺序；、合理安排各矿井和各单项工程的建设顺序； 4、合理安排矿区的运输、供电、供水、通讯、机修、污水处理、固体废物处理等设施；、合理安排矿区的运输、供电、供水、通讯、机修、污水处理、固体废物处理等设施； 5、合理确定矿区的行政、医疗卫生、文化教育、商业和居住区的规划；、合理确定矿区的行政、医疗卫生、文化教育、商业和居住区的规划； 6、编制矿区的基建工程量，劳动定员和投资估算，并论述矿区开发的技

16、术、经济、社会效、编制矿区的基建工程量，劳动定员和投资估算，并论述矿区开发的技术、经济、社会效益的合理性。益的合理性。第一节第一节 矿区总体设计的目的与要求矿区总体设计的目的与要求2022-6-617一、矿区总体设计的内容一、矿区总体设计的内容 1、前言：前言：阐述矿区总体设计的依据和指导思想，全面论证矿区开发在技术上、经济上、阐述矿区总体设计的依据和指导思想，全面论证矿区开发在技术上、经济上、社会效益上及其综合效益上的合理性和对国民经济发展的意义。社会效益上及其综合效益上的合理性和对国民经济发展的意义。 2、矿区基本情况和建设条件介绍矿区基本情况和建设条件介绍：矿区地形、地貌，水文、气象；交

17、通运输及矿区工：矿区地形、地貌，水文、气象；交通运输及矿区工农业情况，地质地层、煤层赋存条件、煤质及用途，水文地质条件，勘探程度，其他伴生农业情况，地质地层、煤层赋存条件、煤质及用途，水文地质条件，勘探程度，其他伴生矿物及综合利用等。矿物及综合利用等。 3、矿区井田划分及开拓方式（粗线条）、矿区建设规模。、矿区井田划分及开拓方式（粗线条）、矿区建设规模。 4、矿区附属企业矿区附属企业：洗煤厂、机修厂、总材料库、化工厂、火药库、水泥厂、煤矸石综：洗煤厂、机修厂、总材料库、化工厂、火药库、水泥厂、煤矸石综合利用厂、矿山救护等等。合利用厂、矿山救护等等。 5、其他其他：文化教育、医疗卫生、商业布局、

18、其他福利设施等。：文化教育、医疗卫生、商业布局、其他福利设施等。 6、技术经济评价技术经济评价：总投资、投资构成、建设顺序、建设期、技术经济分析和评价、社：总投资、投资构成、建设顺序、建设期、技术经济分析和评价、社会评价等。会评价等。第二节第二节 矿区总体设计的内容矿区总体设计的内容2022-6-618二、编制矿区总体设计时应注意的几个问题：二、编制矿区总体设计时应注意的几个问题： 1、合理的划分井田范围（即矿井的储量、设计能力与服务年限），并为矿井的发展留、合理的划分井田范围（即矿井的储量、设计能力与服务年限），并为矿井的发展留有余地。有余地。 2、正确合理的进行矿区地面总体布置，不要距离城

19、市太近。、正确合理的进行矿区地面总体布置，不要距离城市太近。 3、查明矿区水源。、查明矿区水源。 4、要全面合理的安排各项配套工程项目的建设，做到全面协调、可持续发展。、要全面合理的安排各项配套工程项目的建设，做到全面协调、可持续发展。第二节第二节 矿区总体设计的内容矿区总体设计的内容2022-6-619第三章第三章 矿井可行性研究矿井可行性研究 2022-6-620 对于一个拟建项目，在上马之前，要在技术可靠性方面、经济合理性方对于一个拟建项目，在上马之前，要在技术可靠性方面、经济合理性方面进行全面论证。通过深入细致的调查研究和多方案的分析计算比较，对面进行全面论证。通过深入细致的调查研究和

20、多方案的分析计算比较，对项目建成后可能取得的技术经济效果进行预测，从而提出这个项目的建设项目建成后可能取得的技术经济效果进行预测，从而提出这个项目的建设是可行还是不可行以及如何建设的意见，为投资决策提供科学可靠的依据。是可行还是不可行以及如何建设的意见，为投资决策提供科学可靠的依据。这个调查过程称为可行性研究这个调查过程称为可行性研究。 一、可行性研究的含义一、可行性研究的含义2022-6-621 1、作为工程项目建设决策的依据；、作为工程项目建设决策的依据； 2、作为向银行申请贷款的依据；、作为向银行申请贷款的依据； 3、作为各有关部门互签合同、协议的依据；、作为各有关部门互签合同、协议的依

21、据； 4、作为进行矿井初步设计的依据；、作为进行矿井初步设计的依据； 5、作为申请营业执照和申请建设的依据。、作为申请营业执照和申请建设的依据。二、可行性研究的作用二、可行性研究的作用2022-6-622矿井可行性研究报告包括矿井可行性研究报告包括19章内容，分别是：章内容，分别是：1、总论；、总论；2、矿井建设条件；、矿井建设条件；3、市场预测；、市场预测；4、建设规模与服务年限；、建设规模与服务年限；5、井田开拓与开采；、井田开拓与开采；6、矿井主要设备；、矿井主要设备；7、地面设施；、地面设施；8、节能与节水；、节能与节水；9、环境保护与水土保持；、环境保护与水土保持；三、矿井可行性研究

22、报告的内容三、矿井可行性研究报告的内容2022-6-62310、劳动安全卫生与校方；、劳动安全卫生与校方；11、组织机构及人力资源配备；、组织机构及人力资源配备；12、项目实施计划；、项目实施计划；13、投资估算与资金筹措；、投资估算与资金筹措；14、财务评价；、财务评价；15、国民经济评价（可选）；、国民经济评价（可选）；16、风险分析及防范对策；、风险分析及防范对策；17、社会评价；、社会评价；18、项目招标；、项目招标；19、研究结论与建议。、研究结论与建议。 三、矿井可行性研究报告的内容三、矿井可行性研究报告的内容2022-6-624第四章第四章 矿井初步设计矿井初步设计 2022-6

23、-625第一节第一节 矿井初步设计前的准备工作矿井初步设计前的准备工作第二节第二节 矿井初步设计的内容矿井初步设计的内容主要内容主要内容2022-6-626一、基础工作一、基础工作 1、深入现场勘查地形地貌；了解矿井的地面交通情况；了解电源情况。、深入现场勘查地形地貌；了解矿井的地面交通情况；了解电源情况。 2、仔细研究精查地质报告，核查地质资料。熟悉煤层赋存情况，地层特、仔细研究精查地质报告，核查地质资料。熟悉煤层赋存情况，地层特征，水文地质情况，地质构造分布，水、火、瓦斯、煤尘等情况。征，水文地质情况，地质构造分布，水、火、瓦斯、煤尘等情况。 3、调查了解相邻矿井的开采情况，必要时提出地质

24、补勘要求。、调查了解相邻矿井的开采情况，必要时提出地质补勘要求。第一节第一节 矿井初步设计前的准备工作矿井初步设计前的准备工作 2022-6-627二、初设的依据二、初设的依据 1、采矿许可证；、采矿许可证； 2、经过批准的可行性研究报告；、经过批准的可行性研究报告； 3、经过批准的环境影响评价报告；、经过批准的环境影响评价报告； 4、设计任务书；、设计任务书； 5、经过批准的精查地质报告；、经过批准的精查地质报告； 6、国家的有关方针和政策、规程规范。、国家的有关方针和政策、规程规范。第一节第一节 矿井初步设计前的准备工作矿井初步设计前的准备工作 2022-6-628一、初步设计的内容（共一

25、、初步设计的内容（共15章）章） 1、矿井概况。、矿井概况。 2、矿井资源、矿井资源/储量，设计生产能力和服务年限。储量，设计生产能力和服务年限。 3、井田开拓。、井田开拓。 4、井筒、井底车场及硐室。、井筒、井底车场及硐室。 5、井下开采、井下开采 a） 采区布置；采区布置； b）采煤方法及工艺；）采煤方法及工艺； c）巷道掘进与掘进机械化。）巷道掘进与掘进机械化。 第二节第二节 矿井初步设计的内容矿井初步设计的内容 2022-6-629 6、井下运输、井下运输 a）井下煤炭运输；）井下煤炭运输； b）井下辅助运输；）井下辅助运输； c）井下辅助运输车辆配备数量。）井下辅助运输车辆配备数量。

26、 7、通风与安全、通风与安全 a）矿井通风；）矿井通风； b）瓦斯、煤尘、火灾、水灾、顶板等灾害的防治；）瓦斯、煤尘、火灾、水灾、顶板等灾害的防治； c）安全检测监控。）安全检测监控。 8、提升、通风、排水和压缩空气设备、提升、通风、排水和压缩空气设备 a）提升设备；）提升设备； b）通风设备；）通风设备； c）排水设备；）排水设备； d）压缩空气设备。）压缩空气设备。第二节第二节 矿井初步设计的内容矿井初步设计的内容 2022-6-6309、地面生产系统、地面生产系统 a）主生产系统布置；）主生产系统布置； b）辅助生产系统布置。）辅助生产系统布置。 10、总平面布置及地面运输、总平面布置及

27、地面运输 a）工业场地总平面布置；）工业场地总平面布置； b）工业场地防洪、排涝和竖向布置；）工业场地防洪、排涝和竖向布置； c）场内运输；）场内运输； d）地面运输。）地面运输。11、供配电系统设计、供配电系统设计 a）电源；）电源； b）负荷；）负荷； c）地面供配电设计；）地面供配电设计； d）井下供配电；）井下供配电； e）照明设计；）照明设计； f）防雷电保护设计。）防雷电保护设计。 第二节第二节 矿井初步设计的内容矿井初步设计的内容 2022-6-63112、矿井智能化系统设计、矿井智能化系统设计 a）安全、生产监控及自动化系统；）安全、生产监控及自动化系统； b）计算机管理系统；

28、）计算机管理系统； c）通信系统；）通信系统； d）信号系统。）信号系统。13、地面建筑、给排水与供热通风、地面建筑、给排水与供热通风 a）主要工业建筑物与构筑物；）主要工业建筑物与构筑物； b）建筑面积指标（符合规范规定要求）；）建筑面积指标（符合规范规定要求）； c）水源；）水源； d）给排水设计；）给排水设计； e）井下消防洒水设计；）井下消防洒水设计； f）供热通风设计；）供热通风设计； g）锅炉房、井筒防冻设计。）锅炉房、井筒防冻设计。 第二节第二节 矿井初步设计的内容矿井初步设计的内容 2022-6-632 14、环境保护设计、环境保护设计 a）污染防治；）污染防治； b）生态保护

29、；）生态保护； c）环境机构设置及专项资金。）环境机构设置及专项资金。 15、技术经济指标、技术经济指标 a）劳动定员及劳动生产率；）劳动定员及劳动生产率； b）投资估算及概算；）投资估算及概算； c）经济评价；）经济评价； d）技术经济评价。）技术经济评价。 一部完整的矿井初步设计，除编制上述一部完整的矿井初步设计，除编制上述15个章节的设计说明书外，还要编制个章节的设计说明书外，还要编制矿井初步设矿井初步设计概算书计概算书和和矿井初步设计设备清册矿井初步设计设备清册。第二节第二节 矿井初步设计的内容矿井初步设计的内容 2022-6-633二、本科生毕业设计的主要内容二、本科生毕业设计的主要

30、内容 第一章第一章 井田概述和井田地质特征井田概述和井田地质特征 第二章第二章 井田境界与储量井田境界与储量 第三章第三章 矿井工作制度及生产能力矿井工作制度及生产能力 第四章第四章 井田开拓井田开拓 第五章第五章 矿井基本巷道及建井计划矿井基本巷道及建井计划 第六章第六章 采煤方法采煤方法 第七章第七章 井下运输井下运输 第八章第八章 矿井提升矿井提升 第九章第九章 矿井通风与安全矿井通风与安全 第十章第十章 经济部分经济部分 毕业设计包括设计说明书和七张图纸。设计说明书要求采用计算机毕业设计包括设计说明书和七张图纸。设计说明书要求采用计算机Word软件排版打印，字软件排版打印，字数一般为数

31、一般为70100页；图纸要求采用计算机页；图纸要求采用计算机CAD软件绘制完成，按照要求比例打印绘制。软件绘制完成，按照要求比例打印绘制。第二节第二节 矿井初步设计的内容矿井初步设计的内容 2022-6-634第五章第五章 矿井设计方案确定矿井设计方案确定 2022-6-635第一节第一节 矿井设计参数及评价准则矿井设计参数及评价准则第二节第二节 主要费用参数的确定主要费用参数的确定第三节第三节 矿井设计方案的确定方法矿井设计方案的确定方法第四节第四节 矿井开拓设计方案比较示例矿井开拓设计方案比较示例主要内容主要内容2022-6-636第一节第一节 矿井设计参数及评价准则矿井设计参数及评价准则

32、一、我国煤炭工业战略布局总的原则一、我国煤炭工业战略布局总的原则 要从我国煤炭资源分布特点出发，根据国家的需要，全面规划、统筹兼顾、合理布局、要从我国煤炭资源分布特点出发，根据国家的需要，全面规划、统筹兼顾、合理布局、择优开发、合理利用煤炭资源，追求最佳经济效果。择优开发、合理利用煤炭资源，追求最佳经济效果。二、矿井设计的特点二、矿井设计的特点 从矿井初步设计的内容可以看出，矿井设计是综合性设计。其中最主要的是矿井开拓方从矿井初步设计的内容可以看出，矿井设计是综合性设计。其中最主要的是矿井开拓方案的确定，开拓方案确定了，其他系统均是按照开拓方案的总体布置提出各系统的子方案，案的确定，开拓方案确

33、定了，其他系统均是按照开拓方案的总体布置提出各系统的子方案，经技术经济比较后确定。因此，开拓方案的选择和确定是一个统揽全局的最重要的问题，经技术经济比较后确定。因此，开拓方案的选择和确定是一个统揽全局的最重要的问题，也是采矿工程师要解决主要的问题之一。也是采矿工程师要解决主要的问题之一。2022-6-637第一节第一节 矿井设计参数及评价准则矿井设计参数及评价准则三、矿井设计的标准三、矿井设计的标准 设计选用的方案在技术上是先进的、安全上是可靠的、经济上是合理的。设计选用的方案在技术上是先进的、安全上是可靠的、经济上是合理的。 技术上先进技术上先进的标志是：的标志是：所选用的方案生产环节简单、

34、可靠，技术、工艺先进，有利于实现所选用的方案生产环节简单、可靠，技术、工艺先进，有利于实现机械化和自动化，有利于降低工人劳动强度，资源回收率高，便于管理。机械化和自动化，有利于降低工人劳动强度，资源回收率高，便于管理。 安全上可靠安全上可靠的标志是：的标志是：危险源控制程度高，安全装备齐全，可靠度高；安全设施完善，系危险源控制程度高，安全装备齐全，可靠度高；安全设施完善，系统运行可靠；安全措施到位，执行可靠。统运行可靠；安全措施到位，执行可靠。 经济上合理经济上合理的标志是：的标志是：基本建设投资少，吨煤费用低，劳动生产率高，建设时间快，投资基本建设投资少，吨煤费用低，劳动生产率高，建设时间快

35、，投资回收期短，投资效果好，利润高。回收期短，投资效果好，利润高。2022-6-638第一节第一节 矿井设计参数及评价准则矿井设计参数及评价准则四、矿井设计的参数四、矿井设计的参数 根据矿井设计参数的性质，矿井设计参数分为两类：定性和定量参数。根据矿井设计参数的性质，矿井设计参数分为两类：定性和定量参数。 定性参数定性参数：是无法用数量表示的参数，如开拓方案。：是无法用数量表示的参数，如开拓方案。 定量参数定量参数：可以用数量表示的参数，如井田尺寸、工作面长度。：可以用数量表示的参数，如井田尺寸、工作面长度。 矿井设计实质上就是确定矿井各类参数矿井设计实质上就是确定矿井各类参数。2022-6-

36、639第一节第一节 矿井设计参数及评价准则矿井设计参数及评价准则五、矿井设计的评价标准五、矿井设计的评价标准 矿井设计的评价方法及标准很多，常用的评价标准可分为以下几个方面：矿井设计的评价方法及标准很多，常用的评价标准可分为以下几个方面： 1、劳动生产率；、劳动生产率； 2、经济指标；、经济指标； 3、工程量指标；、工程量指标； 4、生产集中化程度和开采强度；、生产集中化程度和开采强度； 5、时间因素；、时间因素； 6、安全性；、安全性； 7、可靠性。、可靠性。2022-6-640第一节第一节 矿井设计参数及评价准则矿井设计参数及评价准则六、矿井设计的评价准则（最优化准则）六、矿井设计的评价准

37、则（最优化准则） 矿井开采设计的最优化准则矿井开采设计的最优化准则是衡量矿井某项决策在技术、经济和社会等方面的合理是衡量矿井某项决策在技术、经济和社会等方面的合理性尺度。性尺度。 矿井建设方案所包括的技术经济指标是多方面的。在建设时期有投资指标、在生产矿井建设方案所包括的技术经济指标是多方面的。在建设时期有投资指标、在生产时期有年经营费用指标、劳动生产率指标、原材料消耗指标等。时期有年经营费用指标、劳动生产率指标、原材料消耗指标等。 评价矿井开采设计的最优化准则一般有：生产费用、吨煤成本、基建投资、初期投评价矿井开采设计的最优化准则一般有：生产费用、吨煤成本、基建投资、初期投资、折算费用、劳动

38、生产率、矿井生产能力等多个因素。资、折算费用、劳动生产率、矿井生产能力等多个因素。2022-6-641第一节第一节 矿井设计参数及评价准则矿井设计参数及评价准则六、矿井设计的评价准则（最优化准则）六、矿井设计的评价准则（最优化准则） 目前常用的目前常用的基本准则基本准则（作为主要准则用于编制经济数学模型进行矿井开采优化设（作为主要准则用于编制经济数学模型进行矿井开采优化设计）计）:(1) 折算费用法折算费用法；(2) 投资回收期法投资回收期法；(3) 劳动生产率劳动生产率；(4) 吨煤投资和吨煤成本吨煤投资和吨煤成本；(5) 利润和多目标决策利润和多目标决策。2022-6-642第一节第一节

39、矿井设计参数及评价准则矿井设计参数及评价准则七、矿井设计的评价方法七、矿井设计的评价方法1、折算费用法、折算费用法定义：定义： 是对参与比较的各个方案的是对参与比较的各个方案的基本建设投资基本建设投资和和生产经营费用生产经营费用（或成本（或成本 ）这两项性质不）这两项性质不同的费用，利用投资效果系数这一折算比率，将基本建设投资折算成和生产经营费用类似同的费用，利用投资效果系数这一折算比率，将基本建设投资折算成和生产经营费用类似的费用，然后与生产经营费用相加，折算出一个称为的费用，然后与生产经营费用相加，折算出一个称为“折算费用折算费用”的数值，以其数值最小的数值，以其数值最小者作为最优方案，据

40、此来确定方案的取舍。者作为最优方案，据此来确定方案的取舍。特点：特点：这种方法最终求出一项指标进行对比，经济比较简单，因此，经济这种方法最终求出一项指标进行对比，经济比较简单，因此，经济数学模型的目数学模型的目标函数采用这一指标方法；但这种方法考虑的指标比较少，在设计方案的优选阶段可以采标函数采用这一指标方法；但这种方法考虑的指标比较少，在设计方案的优选阶段可以采用。用。2022-6-643第一节第一节 矿井设计参数及评价准则矿井设计参数及评价准则七、矿井设计的评价方法七、矿井设计的评价方法1、折算费用法、折算费用法计算公式如下，折算费用表示为：计算公式如下，折算费用表示为： S=C+E0K式

41、中：式中：C全部或计算项目的年度生产经营费用总和（或吨煤成本费用）全部或计算项目的年度生产经营费用总和（或吨煤成本费用） S年折算费用（或吨煤年折算费用），一般以年为计算周期；年折算费用（或吨煤年折算费用），一般以年为计算周期；K全部或计算项目的基本建设投资费用总和（或吨煤投资费用）；全部或计算项目的基本建设投资费用总和（或吨煤投资费用）；E0标准投资效果系数，一般为标准投资效果系数，一般为0.1-0.12，将基本建设投资折算成和生产经营费用类似的费，将基本建设投资折算成和生产经营费用类似的费用。用。2022-6-644第一节第一节 矿井设计参数及评价准则矿井设计参数及评价准则2、投资回收期法

42、、投资回收期法定义：定义：又称又称“投资返本年限法投资返本年限法”。是计算。是计算项目项目投产后在正常投产后在正常生产经营生产经营条件下的收益额和计提条件下的收益额和计提的折旧额、无形资产摊销额用来收回的折旧额、无形资产摊销额用来收回项目总投资项目总投资所需的时间，以此来作为评价方案技术经济所需的时间，以此来作为评价方案技术经济效果的方法，称为投资回收期法。效果的方法，称为投资回收期法。在设计方案中，用节约的经费来回收追加的年限。在设计方案中，用节约的经费来回收追加的年限。特点：特点：它的计算不涉及投资项的生产总成本，产品的利润和价格、税金等因素，对于方案比它的计算不涉及投资项的生产总成本，产

43、品的利润和价格、税金等因素，对于方案比较特别是局部比较很适宜。较特别是局部比较很适宜。注意：注意：习惯上在比较时，为简化工作量，对于计算基建、生产经营费用时，相同的部分不予习惯上在比较时，为简化工作量，对于计算基建、生产经营费用时，相同的部分不予计算。在两个方案规模不同时，应全部计算。计算。在两个方案规模不同时，应全部计算。2022-6-645第一节第一节 矿井设计参数及评价准则矿井设计参数及评价准则2、投资回收期法、投资回收期法 计算公式如下：计算公式如下： T=K/C=(K1-K2)/(C2-C1)式中：式中：K1、K2分别为第一与第二方案的投资总额（或吨煤投资）；分别为第一与第二方案的投

44、资总额（或吨煤投资）；C1、C2分别为第一与第二方案的年成本总额（或吨煤成本）；分别为第一与第二方案的年成本总额（或吨煤成本）； K两方案的投资差额；两方案的投资差额； C两方案的年成本差额；两方案的年成本差额； T投资回收期，投资回收期，a。 E=1/T=(C2-C1)/(K1-K2) （投资效果系数）（投资效果系数）E1E0，或，或TT0，则第一方案有利。，则第一方案有利。 E0、T0分别为部门标准的投资效果系数、投资回收期，一分别为部门标准的投资效果系数、投资回收期，一般分别为般分别为0.1，10a。2022-6-646第一节第一节 矿井设计参数及评价准则矿井设计参数及评价准则3、劳动生

45、产率、劳动生产率定义：劳动者在单位时间内所生产的产品数量。计算公式如下：定义：劳动者在单位时间内所生产的产品数量。计算公式如下： P=Q1/Nt t/工工式中：式中：P矿井回采工作面生产工人劳动生产率，矿井回采工作面生产工人劳动生产率， t/工；工； Q1采煤工作面日产量，采煤工作面日产量，t； Nt采煤工作面昼夜出勤人数。采煤工作面昼夜出勤人数。 这指标直接反映出矿井采煤工作面效率的高低。这指标直接反映出矿井采煤工作面效率的高低。2022-6-647第一节第一节 矿井设计参数及评价准则矿井设计参数及评价准则4、吨煤投资和吨煤成本、吨煤投资和吨煤成本1）吨煤投资：）吨煤投资：就是矿井建设投资总

46、额除以生产能力所得的商。就是矿井建设投资总额除以生产能力所得的商。 它取决于煤层的开采条件、采煤机械化程度、劳动组织形式和生产管理水平等因素，它是它取决于煤层的开采条件、采煤机械化程度、劳动组织形式和生产管理水平等因素，它是衡量矿井技术水平的综合指标，是设计矿井的约束条件。衡量矿井技术水平的综合指标，是设计矿井的约束条件。2）吨煤成本：）吨煤成本：就是矿井生产总成本除以矿井产量所得的商。就是矿井生产总成本除以矿井产量所得的商。 它反映了产品生产活动的最终结果，是一项综合性指标。无论是生产矿井，还是新建矿井它反映了产品生产活动的最终结果，是一项综合性指标。无论是生产矿井，还是新建矿井都必须计算和

47、比较这个项目。它是矿井开采经济最优性的重要指标之一。都必须计算和比较这个项目。它是矿井开采经济最优性的重要指标之一。2022-6-648第一节第一节 矿井设计参数及评价准则矿井设计参数及评价准则5、多目标决策评价、多目标决策评价多目标：（多目标：（1）吨煤投资越低越好（）吨煤投资越低越好（2）投产后创造价值越高越好。）投产后创造价值越高越好。实质：实质：将计量单位不同的评价指标转化为无量纲的值，转化后的无量纲指标可以进行加、将计量单位不同的评价指标转化为无量纲的值，转化后的无量纲指标可以进行加、减、乘、除运算，从而求得综合的数量指标。该方法综合反映了矿井技术、经济等因素，减、乘、除运算，从而求

48、得综合的数量指标。该方法综合反映了矿井技术、经济等因素，应用越来越广泛。应用越来越广泛。 这种方法的应用越来越重要，但应选好指标定好权重，做好综合分析评价。这种方法的应用越来越重要，但应选好指标定好权重，做好综合分析评价。2022-6-649 在矿井开采设计中，常用的费用参数有：在矿井开采设计中，常用的费用参数有：井巷掘进费、井巷维护费、井下运输费、矿井井巷掘进费、井巷维护费、井下运输费、矿井提升费、矿井通风费、矿井排水费、机械设备的折旧费用等提升费、矿井通风费、矿井排水费、机械设备的折旧费用等。在计算投资时，还应计算土。在计算投资时，还应计算土建、设备安装和其它费用等。建、设备安装和其它费用

49、等。费用项目组成及内容：费用项目组成及内容：一、煤炭建筑安装工程费用一、煤炭建筑安装工程费用 煤炭建筑安装工程费用由直接费、间接费、利润、税金组成，其组成见下页图。煤炭建筑安装工程费用由直接费、间接费、利润、税金组成，其组成见下页图。第二节第二节 主要费用参数的确定主要费用参数的确定2022-6-650 1、人工费、人工费 直接工程费直接工程费 2、材料费、材料费 （含井巷工程辅助费）（含井巷工程辅助费） 3、施工机械使用费、施工机械使用费 1、环境保护、环境保护 2、文明施工、文明施工 3、安全施工、安全施工 4、临时设施费、临时设施费 直接费直接费 5、夜间施工、夜间施工 6、二次搬运、二

50、次搬运 组织措施费组织措施费 7、冬雨季施工、冬雨季施工 8、检验试验费、检验试验费 9、生产工具用具使用费、生产工具用具使用费 10、特殊工种培训费、特殊工种培训费 措施费措施费 11、工程定位、点交、清理费、工程定位、点交、清理费 12、其他组织措施费、其他组织措施费 1、大型机械设备进出场及安拆费、大型机械设备进出场及安拆费 2、混凝土（砼）模板及支架、混凝土（砼）模板及支架 技术措施费技术措施费 3、脚手架、脚手架 4、凿井措施费、凿井措施费 5、其他技术措施费、其他技术措施费第二节第二节 主要费用参数的确定主要费用参数的确定2022-6-651 1、工程排污费、工程排污费 养老保险养