矿井开采设计CAD(1-6章).ppt

2024/4/19 周五1矿井开采设计矿井开采设计CAD 主讲人：李建忠主讲人：李建忠 2024/4/19 周五2矿矿井井开开采采设设计计CAD是是采采矿矿工工程程专专业业的的主主要要专专业业课课程程之之一一，通通过过本本课课程程的的教教学学使使学学生生较较全全面面地地了了解解掌掌握握矿矿井井设设计计的的基基本本理理论论与与程程序序，矿矿井井轨轨道道线线路路及及车车场场设设计计，CAD技技术在矿井设计中的应用情况及矿井设计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学时学时课程安排课程安排2024/4/19 周五3第一章第一章设计程序与设计依据设计程序与设计依据2024/4/19 周五4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2024/4/19 周五5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矿区总体设计，矿、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，矿区总体设计批准后进行矿井设计。区总体设计批准后进行矿井设计。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、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地质报告的编制，经国土部文可委托具有地质勘探资质的单位进行地质报告的编制，经国土部门组织专家评审通过后，可委托具有设计资质的单位进行地质报告门组织专家评审通过后，可委托具有设计资质的单位进行地质报告和矿井可行性研究报告（资源开发利用方案）的编制，经国土部门和矿井可行性研究报告（资源开发利用方案）的编制，经国土部门组织专家评审通过，下发采矿许可证；组织专家评审通过，下发采矿许可证；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工业基本建设程序煤炭工业基本建设程序2024/4/19 周五63、委委托托具具有有评评价价资资质质的的单单位位进进行行矿矿井井预预评评价价报报告告的的编编制制，经经煤煤炭炭管管理理部部门门组组织织专专家家评评审审通通过过后后，委委托托具具有有设设计计资资质质的的单单位位进进行行矿矿井井初初步步设设计计报报告告的的编编制制，经经煤煤炭炭管管理理部部门门组组织织专专家家评评审审通通过过后后，下下发发煤矿生产许可证；煤矿生产许可证；4、委委托托具具有有设设计计资资质质的的单单位位进进行行矿矿井井初初步步设设计计安安全全专专篇篇报报告告的的编编制，经煤炭监察部门组织专家评审通过后，下发煤矿安全许可证；制，经煤炭监察部门组织专家评审通过后，下发煤矿安全许可证；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2024/4/19 周五7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、委委托托具具有有设设计计资资质质的的单单位位进进行行矿矿井井施施工工图图设设计计、矿矿井井土土地地复复垦垦专专篇篇设设计计、矿矿井井环环保保专专篇篇设设计计等等专专项项设设计计，经经管管理理部部门门组组织织专专家家评评审审通通过过后后，由由建建设设管管理理部部门门批批准准煤煤矿矿建建设设开开工工报报告告，通通过过招招标标的的方方式式组组织织施施工工队队伍伍进进行行矿矿井井建建设设施施工工。通通过过工工程程监监理理的的方方式式保保证证施施工工质量和工程进度。质量和工程进度。6、建建设设竣竣工工后后，委委托托具具有有评评价价资资质质的的单单位位进进行行矿矿井井竣竣工工验验收收评评价价报报告告的的编编制制，经经煤煤炭炭管管理理部部门门组组织织专专家家评评审审通通过过后后，由由主主管管部部门门进进行联合验收。验收合格进行正常生产。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：煤田地质归纳起来，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、建设施工。勘探、矿井设计、建设施工。1.1 煤炭工业基本建设程序煤炭工业基本建设程序2024/4/19 周五8矿井矿井地质地质报告报告矿井矿井可行可行性研性研究究资源开资源开发利用发利用方案方案矿井矿井初步初步设计设计矿井矿井安全安全预评预评价价矿井矿井初步初步设计设计安全安全专篇专篇矿井矿井施工施工图设图设计计专篇专项专篇专项设计（消设计（消防、复垦、防、复垦、环保）环保）煤矿煤矿建设建设开工开工报告报告煤矿煤矿建设建设施工施工单项单项工程工程质量质量验收验收安全安全大验大验收收2024/4/19 周五9从从上上述述矿矿井井建建设设程程序序可可以以看看出出，矿矿井井设设计计是是分分阶阶段段进进行行的的。一一个个矿井的设计大致要经历如下四个阶段和程序：矿井的设计大致要经历如下四个阶段和程序：1、根据批准后的矿区建设可行性研究报告进行矿区总体设计；、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；2、矿矿区区总总体体设设计计批批准准后后进进行行矿矿井井可可行行性性研研究究（资资源源开开发发利利用用方方案案，审审批批后后作作为为领领取取采采矿矿许许可可证证的的依依据据），审审批批通通过过后后，作作为为项项目目立立项项和进行矿井初步设计的依据；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2024/4/19 周五103、矿矿井井可可行行性性研研究究报报告告批批准准后后进进行行矿矿井井初初步步设设计计及及矿矿井井初初步步设设计计安安全全专专篇篇，设设计计审审批批后后，作作为为矿矿井井建建设设的的指指导导性性文文件件和和生生产产过过程程中中安全保障依据；安全保障依据；4、矿矿井井初初步步设设计计审审批批后后进进行行矿矿井井施施工工图图设设计计（是是在在矿矿井井初初步步设设计计的的基基础础上上，以以初初步步设设计计为为依依据据，对对井井上上下下的的单单位位工工程程进进行行设设计计，是是指导矿井施工的依据）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2024/4/19 周五11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程的发展计划与要求。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。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，还有已签订的与建设项目有关的外部协议、文件等，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。设计时也应遵循。2.2 矿井设计依据矿井设计依据2024/4/19 周五12第二章第二章矿区总体设计矿区总体设计2024/4/19 周五13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2024/4/19 周五14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、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。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个井个井田的精查地质报告。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、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。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、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。可行性研究报告和环境影响评价报告书进行编制。2024/4/19 周五15三、矿区总体设计的作用三、矿区总体设计的作用矿矿区区总总体体规规划划设设计计是是确确定定矿矿区区内内各各矿矿井井、工工厂厂、生生活活设设施施等等单单项项工程的安排，以及与矿区开发有关的各项原则和方案。工程的安排，以及与矿区开发有关的各项原则和方案。合合理理开开发发整整个个矿矿区区的的资资源源，确确定定与与矿矿区区开开发发有有关关的的各各项项原原则则方方案案，作为编制矿区建设计划和编制矿井单项设计的依据。作为编制矿区建设计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2024/4/19 周五16四、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、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）；（宏观的、粗线条的）；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、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；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、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；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、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；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、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。发的技术、经济、社会效益的合理性。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2024/4/19 周五17一、矿区总体设计的内容一、矿区总体设计的内容1、前前言言：阐阐述述矿矿区区总总体体设设计计的的依依据据和和指指导导思思想想，全全面面论论证证矿矿区区开开发发在在技技术术上上、经经济济上上、社社会会效效益益上上及及其其综综合合效效益益上上的的合合理理性性和和对对国民经济发展的意义。国民经济发展的意义。2、矿矿区区基基本本情情况况和和建建设设条条件件介介绍绍：矿矿区区地地形形、地地貌貌，水水文文、气气象象；交交通通运运输输及及矿矿区区工工农农业业情情况况，地地质质地地层层、煤煤层层赋赋存存条条件件、煤煤质质及用途，水文地质条件，勘探程度，其他伴生矿物及综合利用等。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。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、矿矿区区附附属属企企业业：洗洗煤煤厂厂、机机修修厂厂、总总材材料料库库、化化工工厂厂、火火药药库、水泥厂、煤矸石综合利用厂、矿山救护等等。库、水泥厂、煤矸石综合利用厂、矿山救护等等。5、其他：文化教育、医疗卫生、商业布局、其他福利设施等。、其他：文化教育、医疗卫生、商业布局、其他福利设施等。6、技技术术经经济济评评价价：总总投投资资、投投资资构构成成、建建设设顺顺序序、建建设设期期、技技术经济分析和评价、社会评价等。术经济分析和评价、社会评价等。第二节第二节矿区总体设计的内容矿区总体设计的内容2024/4/19 周五18二、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、合合理理的的划划分分井井田田范范围围（即即矿矿井井的的储储量量、设设计计能能力力与与服服务务年年限限），并为矿井的发展留有余地。，并为矿井的发展留有余地。2、正确合理的进行矿区地面总体布置，不要距离城市太近。、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、要要全全面面合合理理的的安安排排各各项项配配套套工工程程项项目目的的建建设设，做做到到全全面面协协调调、可持续发展。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2024/4/19 周五19第三章第三章矿井可行性研究矿井可行性研究2024/4/19 周五20对于一个拟建项目，在上马之前，要在技术可靠性对于一个拟建项目，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，对项目建成后可能调查研究和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。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2024/4/19 周五211、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2024/4/19 周五22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、矿井可行性研究报告的内容三、矿井可行性研究报告的内容2024/4/19 周五2310、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2024/4/19 周五24第四章第四章矿井初步设计矿井初步设计2024/4/19 周五25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2024/4/19 周五26一、基础工作一、基础工作1、深深入入现现场场勘勘查查地地形形地地貌貌；了了解解矿矿井井的的地地面面交交通通情情况况；了解电源情况。了解电源情况。2、仔仔细细研研究究精精查查地地质质报报告告，核核查查地地质质资资料料。熟熟悉悉煤煤层层赋赋存存情情况况，地地层层特特征征，水水文文地地质质情情况况，地地质质构构造造分分布布，水、火、瓦斯、煤尘等情况。水、火、瓦斯、煤尘等情况。3、调调查查了了解解相相邻邻矿矿井井的的开开采采情情况况，必必要要时时提提出出地地质质补补勘要求。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 2024/4/19 周五27二、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 2024/4/19 周五28一、初步设计的内容（共一、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 2024/4/19 周五296、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。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 2024/4/19 周五309、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 2024/4/19 周五3112、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；）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 2024/4/19 周五3214、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；）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。一一部部完完整整的的矿矿井井初初步步设设计计，除除编编制制上上述述15个个章章节节的的设设计计说说明明书书外外，还要编制还要编制矿井初步设计概算书矿井初步设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 2024/4/19 周五33二、本科生毕业设计的主要内容二、本科生毕业设计的主要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毕业业设设计计包包括括设设计计说说明明书书和和七七张张图图纸纸。设设计计说说明明书书要要求求采采用用计计算算机机Word软软件件排排版版打打印印，字字数数一一般般为为70100页页；图图纸纸要要求求采采用用计计算算机机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 2024/4/19 周五34第五章第五章矿井设计方案确定矿井设计方案确定2024/4/19 周五35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2024/4/19 周五36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、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。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，经技术经济比较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。问题，也是采矿工程师要解决主要的问题之一。2024/4/19 周五37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、矿井设计的标准设设计计选选用用的的方方案案在在技技术术上上是是先先进进的的、安安全全上上是是可可靠靠的的、经经济济上上是是合理的。合理的。技技术术上上先先进进的的标标志志是是：所所选选用用的的方方案案生生产产环环节节简简单单、可可靠靠，技技术术、工工艺艺先先进进，有有利利于于实实现现机机械械化化和和自自动动化化，有有利利于于降降低低工工人人劳劳动动强强度度，资源回收率高，便于管理。资源回收率高，便于管理。安安全全上上可可靠靠的的标标志志是是：危危险险源源控控制制程程度度高高，安安全全装装备备齐齐全全，可可靠靠度高；安全设施完善，系统运行可靠；安全措施到位，执行可靠。度高；安全设施完善，系统运行可靠；安全措施到位，执行可靠。经经济济上上合合理理的的标标志志是是：基基本本建建设设投投资资少少，吨吨煤煤费费用用低低，劳劳动动生生产产率高，建设时间快，投资回收期短，投资效果好，利润高。率高，建设时间快，投资回收期短，投资效果好，利润高。2024/4/19 周五38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。量参数。定性参数：是无法用数量表示的参数，如开拓方案。定性参数：是无法用数量表示的参数，如开拓方案。定量参数：可以用数量表示的参数，如井田尺寸、工作面长度。定量参数：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。2024/4/19 周五39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：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。2024/4/19 周五40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）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性尺度。和社会等方面的合理性尺度。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。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、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、劳动生产率、矿井生产能力等多基建投资、初期投资、折算费用、劳动生产率、矿井生产能力等多个因素。个因素。2024/4/19 周五41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）目前常用的基本准则（作为主要准则用于编制经济数学模型进目前常用的基本准则（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计）行矿井开采优化设计）:(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。2024/4/19 周五42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、折算费用法定定义义：是是对对参参与与比比较较的的各各个个方方案案的的基基本本建建设设投投资资和和生生产产经经营营费费用用（或或成成本本）这这两两项项性性质质不不同同的的费费用用，利利用用投投资资效效果果系系数数这这一一折折算算比比率率，将将基基本本建建设设投投资资折折算算成成和和生生产产经经营营费费用用类类似似的的费费用用，然然后后与与生生产产经经营营费费用用相相加加，折折算算出出一一个个称称为为“折折算算费费用用”的的数数值值，以以其其数数值值最小者作为最优方案，据此来确定方案的取舍。最小者作为最优方案，据此来确定方案的取舍。特特点点：这这种种方方法法最最终终求求出出一一项项指指标标进进行行对对比比，经经济济比比较较简简单单，因因此此，经经济济数数学学模模型型的的目目标标函函数数采采用用这这一一指指标标方方法法；但但这这种种方方法法考考虑虑的指标比较少，在设计方案的优选阶段可以采用。的指标比较少，在设计方案的优选阶段可以采用。2024/4/19 周五43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，将基本建设投资折算成和生产经营费用类似的费用。生产经营费用类似的费用。2024/4/19 周五44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、投资回收期法定定义义：又又称称“投投资资返返本本年年限限法法”。是是计计算算项项目目投投产产后后在在正正常常生生产产经经营营条条件件下下的的收收益益额额和和计计提提的的折折旧旧额额、无无形形资资产产摊摊销销额额用用来来收收回回项项目目总总投投资资所所需需的的时时间间，以以此此来来作作为为评评价价方方案案技技术术经经济济效效果果的的方方法法，称称为为投投资资回收期法。在设计方案中，用节约的经费来回收追加的年限。回收期法。在设计方案中，用节约的经费来回收追加的年限。特特点点：它它的的计计算算不不涉涉及及投投资资项项的的生生产产总总成成本本，产产品品的的利利润润和和价价格格、税税金等因素，对于方案比较特别是局部比较很适宜。金等因素，对于方案比较特别是局部比较很适宜。注注意意：习习惯惯上上在在比比较较时时，为为简简化化工工作作量量，对对于于计计算算基基建建、生生产产经经营营费费用时，相同的部分不予计算。在两个方案规模不同时，应全部计算。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。2024/4/19 周五45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，则则第第一一方方案案有有利利。E0、T0分分别别为为部部门门标标准准的的投投资资效效果系数、投资回收期，一般分别为果系数、投资回收期，一般分别为0.1，10a。2024/4/19 周五46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。2024/4/19 周五47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：就是矿井建设投资总额除以生产能力所得的商。）吨煤投资：就是矿井建设投资总额除以生产能力所得的商。它它取取决决于于煤煤层层的的开开采采条条件件、采采煤煤机机械械化化程程度度、劳劳动动组组织织形形式式和和生生产产管管理理水水平平等等因因素素，它它是是衡衡量量矿矿井井技技术术水水平平的的综综合合指指标标，是是设设计计矿矿井的约束条件。井的约束条件。2）吨煤成本：就是矿井生产总成本除以矿井产量所得的商。）吨煤成本：就是矿井生产总成本除以矿井产量所得的商。它它反反映映了了产产品品生生产产活活动动的的最最终终结结果果，是是一一项项综综合合性性指指标标。无无论论是是生生产产矿矿井井，还还是是新新建建矿矿井井都都必必须须计计算算和和比比较较这这个个项项目目。它它是是矿矿井井开开采经济最优性的重要指标之一。采经济最优性的重要指标之一。2024/4/19 周五48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。实实质质：将将计计量量单单位位不不同同的的评评价价指指标标转转化化为为无无量量纲纲的的值值，转转化化后后的的无无量量纲纲指指标标可可以以进进行行加加、减减、乘乘、除除运运算算，从从而而求求得得综综合合的的数数量量指指标标。该方法综合反映了矿井技术、经济等因素，应用越来越广泛。该方法综合反映了矿井技术、经济等因素，应用越来越广泛。这这种种方方法法的的应应用用越越来来越越重重要要，但但应应选选好好指指标标定定好好权权重重，做做好好综综合分析评价。合分析评价。2024/4/19 周五49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。在计算投资时，还应计算土建、设备安装和其它备的折旧费用等。在计算投资时，还应计算土建、设备安装和其它费用等。费用等。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。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2024/4/19 周五50 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2024/4/19 周五511、工程排污费、工程排污费养老保险养老保险2、工程定额测定费、工程定额测定费医疗保险医疗保险规费规费3、社会保险费、社会保险费失业保险失业保险4、住房公积金、住房公积金工伤保险工伤保险5、危险作业意外伤害保险、危险作业意外伤害保险生育保险生育保险1、管理人员工资、管理人员工资间接费间接费2、办公费、办公费3、差旅交通费、差旅交通费4、固定资产使用费、固定资产使用费5、工具用具使用