矿大“十一五”规划教材煤矿矿井设计

中国矿业大学“十一•五”规划教材

煤矿矿井设计

汪理全 郑西贵 范中启 屠世浩 徐金海 主编

中国矿业大学应用技术学院
二OO六年八月
应用型本科教材编写委员会


主 任：朱开永
副主任：范中启 冯平安
编 委：沈通生 汪理全 柳昌庆
邸志亁 武 增 梁士杰
曾蒲君 李志聃 欧泽深
徐金海 史丽萍 杨胜强
王启广 李壮福 张双全
陈增强 王东权


主 编：汪理全 郑西贵 范中启
屠世浩 徐金海
前 言
本书是一部中国矿业大学“十一•五”规划教材，同时也是中国矿业大学应用技术学院“应用型”采矿类系列教材之一。在编写过程中，根据本课程在采矿工程专业中的地位和性质，注意加强了基本理论、基本方法和基本技能方面的内容，注意阐述煤矿设计方法的政策观念、经济观点和安全观点。本书在结构上以设计原理和设计方法为主体，力求在阐明原理的基础上，密切结合矿井的主要技术问题，论述设计方法的基本内容，全书各章节均有详实具体的实例。为照顾部分仍使用原煤炭设计标准的工程技术人员，本书个别实例仍采用了原有设计，在新做设计过程中，只需按照新规定对其型号、尺寸等参数进行选择即可。
全书共分12章。第1章矿区总体规划设计，本章从矿区总体设计的程序、依据、内容及设计原则对矿区总体规划设计进行叙述；第2章矿井设计，本章对矿井设计的程序、依据、内容等进行的阐述，尤其突出了矿井初步设计中安全专篇的设计论述，本章另一重点为针对矿井开采设计中方案比较法的讲解，本章也涉及到矿井的采掘关系和矿井开拓设计方案比较内容方面的知识；第3章矿井开拓方案设计实例，结合一具体实例对矿井开拓方案设计的实际运用进行了举例说明；第4章采动治理设计，本章主要为矿井开采过程中各种保护煤柱留设的原则及方法，并对相应的煤柱留设方法进行了示例说明，并包括煤柱的回收工作及回收时的开采管理工作；第5章井底车场设计，本章通过分析轨道线路设计基础，对矿井井底车场的设计要求进行了论述，并提供了具体的设计实例；第6章准备方式设计，本章以采区式准备方式为例分析了常用各种准备方式的优缺点及适用条件；第7章采区巷道布置方案示例，本章为采区式准备方式的具体应用，第8章采区车场设计，本章结合实例对采区的上部、中部、下部车场的形式、要求及适用条件进行了分析；第9章采区硐室设计，本章内容主要包括采区煤仓、变电所、绞车房及水泵房的设计；第10章采煤方法设计，本章通过对回采巷道的布置形式和采煤工艺的设计的分析，得出了确定选择合适采煤方法的途径；第11章掘进工作面作业规程编制，第12章采煤工作面作业规程编制，这两章包括常用的掘进和采煤工作面的规程的编程依据、内容，并配有作业规程的编制样本。
本书是供采矿工程专业本科学生的使用，同时也可做为采矿工程技术人员的参考书。
限于编者的水平，由于时间仓促，书中一定存在某些缺点和错误，恳请读者提出批评指正。

编 者
2006年8月



目 录
1 矿区总体规划设计 1
1.1 矿区总体设计程序 1
1.2 矿区总体设计的依据与内容 2
1.3 矿区总体设计原则 5
2 矿井设计 14
2.1 矿井设计程序及依据 14
2.2 矿井初步设计内容 16
2.3 矿井初步设计安全专篇内容 17
2.4 矿井开采设计原则与步骤 19
2.5 方案比较法 21
2.5 矿井采掘关系 29
2.7 矿井开拓设计方案比较内容 35
3 矿井开拓方案设计实例 39
3.1 矿井基本资料 39
3.2 矿井开拓方案设计 40
3.3 开拓方案比较 43
4 采动治理设计 47
4.1 保护煤柱留设原则及方法 47
4.2 保护煤柱设计示例 54
4.3 煤柱回收设计 68
4.4 煤柱留设与压煤开采工作管理 70
5 井底车场设计 73
5.1 窄轨线路 73
5.2 井底车场设计依据及要求 80
5.3 井底车场的类型及形式选择 82
5.4 井底车场的平面布置与坡度设计 84
5.5 井底车场的通过能力 92
5.6 井底车场的硐室设计 93
5.7 井底车场设计示例 114
6 准备方式设计 123
6.1 准备方式类型 123
6.2 采区设计的依据及内容 124
6.3 准备巷道布置方案分析 128
6.4 采区主要参数 132
7 采区巷道布置方案示例 135
7.1 采区概况 135
7.2 采区巷道布置方案设计 136
7.3 采区设计方案比较 136
8 采区车场设计 140
8.1 采区车场设计依据与要求 140
8.2 采区上部车场线路设计 141
8.3 采区中部车场线路设计 145
8.4 采区下部车场线路设计 163
9 采区硐室设计 184
9.1 采区煤仓设计 184
9.2 采区变电所设计 188
9.3 采区绞车房设计 189
9.4 采区水泵房设计 191
10 采煤方法设计 194
10.1 回采巷道布置 194
10.2 采煤工艺设计 196
10.3 采煤方法的选择 209
11 掘进工作面作业规程编制 212
11.1 编制概要 212
11.2 规程编制 213
11.3 掘进工作面作业规程样本 225
12 采煤工作面作业规程编制 242
12.1 编制概要 242
12.2 规程编制 243
12.3 采煤工作面作业规程样本 255