崔家寨矿井设计优化与创新

收稿日期:2008-02-20

作者简介:聂光辉(1953-),男,河北定州人,高级工程师,现任石家庄煤炭设计研究院院长,长期从事煤矿设计与

管理工作。

崔家寨矿井设计优化与创新

聂光辉

(煤炭工业石家庄设计研究院,河北石家庄　050051)

摘　要:针对崔家寨矿井的地质地形条件及煤炭赋存情况,阐述了崔家寨矿井设计优化与创

新的技术及措施,客观评价了这些优化与创新所产生的经济效益和社会效益,可供其它同类矿井借鉴。

关键词:矿井设计;优化设计;技术创新 中图分类号:T D214 文献标识码:B 文章编号:1671-0959(2008)0820005203

崔家寨矿井是蔚县矿区建设的第一对大型矿井,国家及河北省“九五”重点工程。矿井初步设计于1992年11月经原能源投资公司审批,1996年10月原国家计委、煤炭部批准正式开工建设。设计是在投融资体制改革和计划经济向市场经济转换时期进行的,随着改革的深化,设计不断优化、改革与创新。本着投入少、效益好、安全有保障、生产效率高的原则,拓宽思路、积极探索,依靠科技进步,对设计进行了多项优化与创新。

1　井田与设计概况

崔家寨井田位于河北省张家口市蔚县县城西北约

11k m,井田走向长约11k m,平均倾斜宽3k m,面积34k m 2

。

井田内地形属丘陵地貌,“V ”型深切冲沟较发育。新生界松散地层覆盖厚度0～150m,井田基本为一个走向北东,

倾向南东的单斜构造,地层倾角5～15°,断裂构造较发育。含煤地层为侏罗系下～中统下花园组。可采和局部可采煤层10层,主要可采煤层为1#、5#、6#煤,1#煤平均厚度

2137m,5#

煤平均厚3153m,6#

煤平均厚2192m,赋存为较

稳定～稳定。煤种以长焰煤、不粘煤为主。水文地质条件中等复杂,属低瓦斯矿井,有煤尘爆炸危险和煤层自然发火倾向。地质储量33292万t,可采储量22011万t 。

矿井设计生产能力180万t/a,服务年限84a 。采用立井单水平(+830m )上、下山开拓全井田,局部设辅助水平,工业场地设主、副、风三个井筒,以两个采区两个综采工作面保证矿井产量,开拓平面图见图1。煤的加工只考虑分级筛分。地面煤炭运输采用准轨铁路运输,接轨于沙

(城)～蔚(县)铁路

。

图1　开拓平面图

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　2008年第8期

煤　炭　工　程 设计技术　

2　矿井设计的优化与创新

211　优化开拓开采布置

设计经多方案比较和优化,确定矿井以+830m一个主采水平开发全井田,局部设+890m辅助生产水平。主采水平布置胶带运输、轨道运输及回风三条大巷。胶带运输大巷和回风大巷沿煤层设置。

投产采区选择在工业广场两侧东一、西一采区。采区为盘区式布置,倾斜长壁综采工作面。采区巷道布置为运煤系统大联合、辅助运输分煤层的布置方式。优化后的开拓开采布置具有以下几个显著特点:

1)开拓巷道作为采区准备巷道同时掘进,功能共享。巷道布置和井下生产系统简单,掘进率低。

2)开拓巷道出了工业场地保安煤柱即可准备采区和采煤工作面,工程量最省,工期最短。

3)首采区地质勘探程度高,煤层赋存条件好,开采条件比较有利。

4)布置倾斜长壁工作面,矿井投产初期不需搬迁村庄,避免了地面三个村庄(410户)先期搬迁困难的影响。

5)胶带大巷、回风大巷以及采区巷道沿煤层布置,支护形式全部锚喷支护,成巷进度快。

212　采用普通凿井法穿过厚含水层

三个井筒均穿过83m厚的新生界地层,该地层主要由粘土、砂砾石、卵砾石为主组成。在主、副井穿过深度3311～8212m的地层中有五段厚1～719m的含水层,预计涌水量达47m3/h。专家论证意见采用冻结法施工,并做好了冻结法凿井施工组织安排。施工设计中,设计人员在大量调研基础上,计算分析、论证比较,推荐为普通法凿井施工,并且表土段和基岩段井壁厚度较同类条件的井筒小50～150mm。既加快了建井速度,减少了井巷工程,又节约了原材料和投资。三个井筒减少井巷工程量3356m3,节约钢材31t,节约冻结费用和掘砌费用共370万元,缩短井筒施工工期4个月。

213　创新设计矿车自动化运行环形车场及设备多年来,我国煤矿副井井口一直采用机车牵引矸石矿车运至翻车机房或远处矸石存放地翻矸的落后模式,设备多、占地多、用人多,投资高,管理不便,作业条件差,劳动强度大,污染环境。本矿井自设计之初考虑到所处自然地形条件和气象条件,以改革设备和系统工艺为突破口,从技术创新入手开发研制了当时国内还没有的三个关键设备:即适用于115t矿车的双车摘钩链式翻车机、电动转盘、长距离小角度爬车机,从而在我国第一个实现了副井地面车场矿车室内翻矸并自动返回井口的自动化工艺。随着该系统和设备设计、运行的成功,在全国多个大型煤矿得到推广并由国家发改委列入2003年度煤炭行业标准。该系统的主要优点是:

1)实现了副井矿车翻矸作业、回井作业的自动化,减人增效,大大提高了劳动生产率。与建场外矸石山、机车调车方式相比,减少人员15人,年节约人工费、运营费30万元。

2)实现矸石系统封闭运行,减少污染,保护环境。

3)工艺系统减少占地和设备,避免了高寒地区矸石矿车冬季结冻,清理矿车的无为劳动。与建场外矸石山、机车调车方式相比,减少设备投资200万元。

4)改善了作业条件,降低了工人的劳动强度。

214　优化地面生产系统及工艺布置,减少占地

1)因地制宜,利用工业场地北高南低、坡度315%～5%的自然地形,将原煤筛选车间及缓冲仓布置在广场北侧,铁路装车仓、矸石仓布置在南侧,缩短了运输距离,减少广场占地。

2)打破传统设计摸式,原煤不先经过缓冲储煤仓再去筛选系统,而是直接进入筛选系统,只有当铁路来车不及时的情况下原煤才进入缓冲仓,降低了工程投资,减少了原煤在系统中多余的循环,节电、省人、延长设备使用寿命。

3)锅炉房与生产系统合理布局,实现锅炉房上煤从原煤系统胶带直接输送,锅炉灰渣经湿式捞渣机转入胶带进入矸石胶带机纳入矸石系统填沟。锅炉上煤及灰渣均封闭运行,减少污染,保护环境。

采取上述措施后,大大简化了地面原煤生产系统,减少了设备和土建工程量,节约占地4h m2,节约投资1895万元,同时,还减少了污染,改善了工业场地的环境。

215　改革井筒装载系统设备

1)主井井底装载系统,改革传统装载“一对一”的方式,采用“一对二”的方式,即一条胶带运输机将煤分别卸入两个定量斗。由一个平板分配闸门在运输机机头下分别向两个定量斗分煤。这种方式与两条胶带输送机分煤相比,减少井巷工程量360m3,节省设备投资15万。驱动装置维护量小,装载硐室宽敞,作业人员工作行走方便,提高了安全性。

2)设计研制了新型平板分配闸门,其特点是用气缸拉动,拉板有一套滚轮在轨道上行走,动作灵活。胶带机卸下的煤,不是直接砸落在闸板上,而是落撒在平板闸门的煤堆上,因此闸门耐用结实,这种平板闸门比翻板裤衩溜槽可节省高度115～118m,因此在同样高度的装载硐室内可将12t定量斗加大到15t。

3)设计开发了新型更换罐笼、箕斗的井口房起重机。这种起重机借助一个活动的旋转梁可以实现待换容器直接进入井口上方,与目前常规的用多台稳车配合井口房起重机将待换容器拉运到井口上方的方法相比,省时、省力、安全。

216　地面变电所采用动态滤波补偿装置

设计电容无功补偿为井下单机就地补偿和地面动态无功补偿的方式,节约电能338000k W h/a。地面变电所采用

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　设计技术 煤　炭　工　程 2008年第8期　

自行开发研制的具有国内领先水平的TCR(可控硅控制电抗器)型动态无功补偿滤波装置。不仅提高了功率因数(功率因数达0192以上),且保证了电网电压质量,提高了供电的安全可靠性。

217　副井多绳提升井架设计的优化

副井多绳提升井架优化设计中,充分利用地形条件使斜架基础比立架基础(井口标高)提高2m,既减小了斜架长度,节约了钢材,减少了基础工程量,又提高了井架刚度、改善了受力性能。

立架采用槽钢组合“[]”形断面,形成了无斜杆刚架体系,外形简洁,维护方便;该井架与常规方法设计相比,节约钢材约23t。

在立架下部(井口房高度内)设计了旋转大门,平时关闭保证套架结构体系的完整,需要时可以旋开,用于提升容器更换,使容器更换作业快捷、安全。

218　改革总平面布置,居住区依托县城设置设计本着减少占地,少压煤的原则,矿井职工家属住宅布置在距矿井场地东南8k m的矿区中心区,工业场地内只设单身宿舍,矿井职教、托幼、学校、商店、娱乐、医疗等设施依托矿区中心区。

矿井不设矸石山,建井及生产矸石充填场地南侧“尽头式”冲沟。生产中矸石在副井室内翻矸,入矸石胶带机封闭运输至场外由汽车填入冲沟,进行覆土造田,益工益农。不需购地,避免了矸石粉尘的污染,利于环保。

工业场地平面布置利用地形地势,按不同的场区功能采用台阶式布置,由挡土墙和护坡分隔。设计自西北向东南依次分为上、中、下三个台阶,即场前区、辅助生产区和生产区、铁路装车站场及排矸场三个台阶。工业场地用地指标为0161h m2/011M t,较设计规范用地指标0181h m2/ 011M t减少012h m2/011M t。

设计优化后地面建、构筑设施节约投资434万元,减少占地3h m2。

219　优化组织管理

设计应用网络优化技术,合理安排施工组织,三类工程施工顺序以井巷主要连锁工程为主线组织安排。井下不设临时贯通工程,利用主井撒煤清理工程作为贯通巷道。建井工期缩短至36个月,比同类型矿井建井工期短一年。

矿井产业结构上,实行生产、生产服务、生活服务三条线分离,生产组织机构上变“三级管理”为“二级管理”,机构设置及人员配备向生产一线倾斜。

通过按不同工种、不同工作地点定岗定编,全矿井编制在籍人数1067人,矿井全员效率8112t/工,这一指标与同类型矿井相比提高2t/工。

3　设计优化与创新的效益

崔家寨矿井实际建设和投产后表明,上述各项设计优化与创新,为矿井提高经济效益,增强市场竞争力创造了有利条件,奠定了良好基础。

矿井批准设计概算投资86893万元,吨煤投资482174元(含矿区输水工程)。矿井竣工决算投资81838万元,吨煤投资454165元,节约投资5055万元,吨煤投资节约28109元。

矿井2002年6月正式投产,当年生产原煤102万t,月产量达到设计生产能力。2003年生产原煤180万t,达到年设计生产能力。2004年生产原煤240万t,2005年生产原煤252万t,超过设计能力60万t。

矿井的设计优化与改革创新措施,给矿井带来了较为先进的技术经济指标:井巷工程量15540m,万吨掘进率8613m。税后财务内部收益率14196%,投资回收期7198a,贷款偿还期14154a。这些指标与同类型矿井相比都是较先进的。

(责任编辑　潘启新)

※信息资讯?技术信息※

国家863计划锁定三大能源技术

近日,从国家科技部获悉,“十一五”期间,国家863计划重点锁定先进能源技术领域三大重点项目,包括“以煤气化为基础的多联产示范工程”、“MW级并网光伏电站系统”、“太阳能热发电技术及系统示范”项目,并已于近日完成了项目任务的落实工作。

太阳能发电分光热发电和光伏发电。其中,光伏发电很受世人关注。近20年来,世界范围内太阳能光伏技术和光伏产业发展很快,光伏发电已经从解决边远地区的用电和特殊用电,逐步转向并网发电和建筑结合供电方式。据了解,“MW 级并网光伏电站系统”将设计建设高压并网、低压并网、聚光发电三种不同形式的MW级并网光伏电站系统四座,并对其关键设备进行研制。而“太阳能热发电技术及系统示范”将开展太阳能塔式热发电关键技术的研究,并建立太阳能热发电实验系统和实验平台。此外,“以煤气化为基础的多联产示范工程”旨在建设支撑我国煤气高效清洁发电和生产液体产品自主创新的关键技术研发平台和试验示范基地,从而让煤炭这个“让我欢喜让我忧”的传统能源得到充分转化利用。

[本刊通讯员]

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生物优化设计答案

生物优化设计答案 第一节人类的食物快乐预习感知 一蛋白质糖类脂肪维生素无机盐糖类脂肪蛋白质 二 1.最主要薯类 2.储备肉类植物油3.生长发育瘦肉奶豆类三1.60﹪～70﹪2.钙、磷血红蛋白3.水溶性脂溶性轻松尝试应用1～6DDAABA7（1）A、B（2）C（3）含碘的无机盐（4）糖类、脂肪和蛋白质 能力提升1～14BBDDADCCCCCACB15(1)ADC(2)贫血（3）B16(1)富病主要是由缺乏维生素B1引起的。富病中还有一种称为“神经炎”的疾病。食物疗法是应尽可能多吃一些穷人吃的东西，如新鲜蔬菜、糙米等。（2）穷病主要是由缺乏维生素A引起的，“雀目”指的是夜盲症，食物疗法是应尽可能多吃一些富人吃的东西，如猪肝、鱼肉、胡萝卜和玉米等。 17（1）马铃薯肝(2)糖（3）维生素C18(1)④使用同一滴管吸取吲哚酚试剂（2）多（3）先加等量的水果汁，再向其中滴吲哚酚试剂（使操作更加简便）（4）猕猴桃 第二节食物的消化和营养物质的吸收快乐预习感知一 1.咽胃小肠磨碎搅拌运输2.唾液腺胃腺肝脏消化液消化酶3.唾液淀粉酶胃液胃液肝脏胆汁二1.较大蛋白质脂肪2.唾液淀粉酶麦芽糖三1.可吸收消化2.口腔胃小肠四、口腔食管小肠葡萄糖氨基酸甘油脂肪酸无机盐维生素例题B轻松尝

试应用1～5CBBCA6（1）2、3、5、8、9、10（2）2口腔9大肠5胃8小肠（3）5胃氨基酸2口腔8小肠（4）4肝脏胆汁11胆囊肠腔脂肪（5）8小肠三9大肠（6）1唾液腺4肝脏6胰腺胃腺肠腺(7)唾液腺6胰腺肠腺（8）阑尾能力提升1～11BCBCBDADDBD12(1)变蓝变蓝不变蓝变蓝（2）在0℃和80℃时，唾液不能使淀粉分解。（3）在37℃时，唾液能使淀粉分解。（4）设臵4号试管的目的是与1，2，3号试管内的现象对照，以证明淀粉的分解是唾液的作用。13（1）葡萄糖（2）氨基酸（3）小肠（4）水无机盐维生素14（1）2（2）牙齿的咀嚼及舌的搅拌对淀粉消化作用（3）淀粉已被消化（4）唾液和牙齿的咀嚼及舌的搅拌和淀粉的消化都有关系 第三节合理膳食快乐预习感知一日三餐按时进餐不偏食不挑食不暴饮暴食二、谷类蔬菜水果薯类豆类瘦肉清淡少盐例题C轻松尝试应用1～7ACDDDDD8、(1)奶类、豆类动物性食物（2）无机盐维生素脂肪水（3）E糖类（4）D维生素C9、（1）糖类小肠（2）这两类食物中含有较为丰富的蛋白质，蛋白质是生长发育必不可少的营养物质(3)Ⅱ级维生素C能力提升1～8ADAACCBA9、（1）佝偻病（2）0.616饮食结构不合理，食物中钙含量不足184（3）缺乏维生素D，影响钙的吸收（4）为正值生长发育时期的青少年提供蛋白质和钙10、（1）二（2）三、四胃（3）糖两能量（4）一日三餐，按时进餐，在每日摄入的总能量中，早、中、晚餐的能量分别占30%、40%、30%；

矿井通风系统的优化设计与应用

矿井通风系统的优化设计与应用 鉴定材料 临沂矿业集团邱集煤矿

二?一?年四月 1、鉴定大纲 2、计划任务书 3、工作报告 4、技术研究报告 5、社会经济效益分析报告 6、用户使用报告

矿井通风系统的优化设计与应用 鉴定大纲 临沂矿业集团邱集煤矿 二?一0年四月

矿井通风系统的优化设计与应用 鉴定大纲 一、鉴定条件 《矿井通风系统的优化设计与应用》项目是临沂矿业集团公司2010 年度科技计划，由山东省邱集煤矿研究实施，经过应用测试，各项性能指标均达到设计要求。目前，技术文件已经齐全，应用后效果明显才，具备了鉴定条件。特申请鉴定。 二、项目名称 矿井通风系统的优化设计与应用 三、项目来源及编号 临沂矿业集团公司2010年度科技计划 四、鉴定目的 通过专家评议做出结论，以便进行推广应用。 五、鉴定形式 会议鉴定 六、鉴定内容 1、审查技术文件是否齐全、完整、正确、统一。 2、评价系统是否科学、合理、先进。 3、审查改造后的系统是否满足安全生产需要。 七、鉴定资料文件 1、计划任务书； 2、工作报告； 3、技术研究报告； 4、经济效益分析报告； 5、用户使用报告。

八、鉴定程序 1、成立鉴定委员会； 2、讨论并通过鉴定大纲； 3、项目完成单位向鉴定委员会汇报研究开发情况； 4、专家质疑； 5、专家评议，通过鉴定意见； 6、专家、评委签字。 鉴定委员会二0—0年四月

编号 类另U 二O一O年科学技术项目 计划任务书 项目名称：矿井诵风系统的优化设计与应用 负责单位：临沂矿业集团邱集煤矿起止年限：2006 年5月?2010 年4月

浅谈矿井通风系统优化改造技术

浅谈矿井通风系统优化改造技术 摘要：对矿井通风系统优化的具体问题，如矿井通风系统阻力研究、矿井通风网络优化调节研究、矿井通风系统安全可靠性优化、矿井通风系统主通风机工况优化研究、矿井通风系统测量平差优化等进行阐述，并指出具体技术措施。 关键词：矿井；通风系统；优化；改造 0 引言 矿井通风系统是矿井生产系统的重要组成部分，它服务于生产系统，同时又制约着生产系统。矿井通风系统的优劣好坏，直接影响着矿井的安全生产、灾害防治和经济效益。在实际生产中，往往由于矿井通风系统的不合理，影响了矿井的正常生产和矿井的抗灾能力，导致矿井经济效益的严重滑坡。为确保矿井安全生产、稳产和高产，提高矿井的抗灾能力，最终提高矿井的经济效益，通风系统必须保持最佳运行状态。因此，建立完善、合理的矿井通风系统是矿井安全生产和提高效益的基本保证。而实行矿井通风系统优化改造正是为这一目的而进行的，它是通风管理工作和矿井设计过程中的一项主要任务和内容。 1矿井通风系统优化的重要意义建立完善的矿井通风系统是矿井安全生产的基本保证，生产矿井由于生产布局的变化、自然条件的影响及生产能力的提高，必须进行矿井通风系统的改造。 2矿井通风系统的优化问题 矿井通风系统的优化问题归纳起来主要包括如下几类：矿井通风系统阻力研究、矿井通风网络优化调节研究、矿井通风系统安全可靠性优化、矿井通风系统主通风机工况优化研究矿井通风系统测量平差优化。2.1矿井通风系统阻力优化 降低矿井通风阻力技术措施的研究对于矿井通风系统优化有着至关重要的作用，无论是矿井通风优化设计还是矿井通风技术管理工作，都要尽力降低矿井通风阻力，这项工作的好坏直接关系到矿井的安全生产和经济效益。矿井通风阻力的影响因素较多，归纳起来主要有四个方面。 2.1.1风量对阻力的影响 （1）根据通风阻力定律2 h RQ =可知：通风阻力与风量的平方成正比。当矿井总风阻不变，矿井总风量增加时，通风总阻力按风量的平方的倍数增加；同理，各个分支风量增加时，分支的阻力也相应地随风量的增加按风量平方的倍数增加。 （2）各个分支通过的风量(包括用风地点需风量)越接近自然分风风量，矿井通风阻力越小，各个分支的阻力就越接近平衡。 2.1.2分支风阻对通风阻力的影响 巷道风阻()7/ R kg m取决于巷道的长度() L m、断面积()2 S m、周长() U m、支护形式等参数，它们之间的关系为： 3 LU R m α =

采矿课程设计

《采矿学》课程设计 一、目的 1、初步应用《采煤学》课程所学的知识，通过课程设计 加深对《采煤学》课程的理解。 2、培养采矿工程专业学生的动手能力，对编写采矿技 术文件，包括编写设计说明书及绘制设计图纸进行初步锻炼。 3、为毕业设计中编写毕业设计说明书及绘制毕业设计 图纸打基础。 设计题目 某矿第一开采水平上山阶段某采区自下而上开采k1、k2和k3煤层，煤层厚度、间距及顶底版岩性见综合柱状图。该采区走向长度2100m，倾斜长度1000m，采区内各煤层埋藏平稳，平均倾角12度,地质构造简单，无断层，k1煤层较松软,k2和k3属于中硬煤层,是简单结构，各煤层瓦斯涌出量较低，自然发火倾向较弱，涌水量也较小。设计矿井的地面标高为+30 m 煤层露头为-30m.第一开采水平为该采区服务的一条运输大巷布置在k3煤层下方25 m的稳定岩层中,为满足生产系统所需的其余开拓巷道可根据采煤方法的不同中由同学自行决定.

附表1：设计采区综合柱状图

第一章采区巷道布置 第一节采区储量与服务年限 1、采区的生产能力 采区生产能力选定为150万t/a 2、计算采区的工业储量、设计可采储量 1.采区工业储量 由公式Z g=H*S*(m1+m3)*r (公式1-1) 式中Z g----- 采区工业储量，万t H------ 采区倾斜长度，1000m S------- 采区走向长度，2100m r-------- 煤的容重，1.30t/m3 m i------ 第i层煤的厚度，6.9+3.0+2.2=12.1m Z g=1000*2100*12.1*1.3 =3303.3(万t) 2.设计可采储量 设计可采储量Z k=（Z g-p）*C (公式1-2) 式中：Z k------ 设计可采储量, 万t Z g------ 工业储量，万t

矿山优化设计 3

矿山优化设计 3

矿井设计程序：矿井设计一般程序为：项目建议书，可行性研究，初步设计（包括安全专篇），施工图设计 可行性研究：就是对于一个建设项目在技术上是否可靠，在经济上是否合理，进行深入致的调查研究，通过分析计算和多方案比较，对该建设项目建成后可能取得的技术经济效果行预测，从而提出这个建设项目是否值得投资和如何建设的意见，为投资决策提供科学可靠的根据。这个调查研究的全过程谓之可行性研究。 方案比较法的实质及步骤是什么？在矿井开采设计方案中，可以从不同的角度提出几个不的方案。除了对单个技术方案本身进行评价，确定其经济效果的好坏以外，更重要的是要把与其他方案进行比较，从而评价它在这些方案中经济效果的优劣。在方案的技术经济比较中，经济的合理性是以技术上的可靠性、先进性为前提，必须正确处理技术和经济的关系，使选出的方案在技术上是可靠与先进、在经济上合理的。 在进行工程设计时，根据已知条件列出在技术上可行的若干个方案，然后进行具体的技术分析和经济比较，从中选出相对最优的一种方案，这种

设计方法称为方案比较法。 矿井设计的主要参数及评价准则？

评价准则：技术上先进、经济上有利、生产上安全，以及煤炭损失少。 (1)劳动生产率 劳动生产率的高低，往往与矿井的机械化程度有关，按其衡量范围 可分为回采工效、井下工效、全员工效(t/工)。 (2)经济指标 从设计评价的角度出发，分以下几项： a、投资总额：矿井从设计、施工到达到设计产量前的全部建设费用的总和。 b、吨煤投资额：即投资总额与生产能力比值。

c、吨煤成本：生产总成本与矿井产量比值。 d、盈利额包括： e、投资收益比：这是评价设计质量和施工、经营效果的指标。 f、投资收益率：它也是评价投资效益的指标之一。投资收益率乃是单位投资 的年获利率。 g、投资偿还比：投资偿还比是评价设计质量和施工质量、速度的指标。 投资偿还比=(投资额+利息总额)/投资总额，即单位投资的偿还额 3)工程量指标 巷道工程量按时间可分为总工程量和初期工程量，按服务范围可分为开拓 工程量和准备工程量。评价设计成果时，经常以单位工程量的指标表示， 即所谓的掘进率，m/万t、m3/万t。(4)生产集中化程度和开采强度 生产能力：单位时间内的产量指标，如矿井生产能力、采区生产能力、 工作面生产能力，万t/a；工作面生产能力简称单产。

矿井通风系统优化及可靠性评价

矿井通风系统优化及可靠性评价Optimization and Reliability Assessment of Mine Ventilation System 2015年09月20日 September 20, 2015

摘要 作为煤矿生产中重要的一环，矿井通风系统会对煤矿的安全生产与经济效益造成直接的影响，因此需要对其运行可靠性进行评价，对其中存在的问题进行优化与整改，以期矿井通风系统达到最优的工作状态。分析了可靠性评价的主耍内容包括可靠性评判指标与评判方法、确定可靠性评价指标权重与建立可靠性评价指标体系，望对相关工作实施有所借鉴。 关键词：矿井通风；可靠性评价；优化

Abstract As an important link in the production of coal mine, the mine ventilation system will have a direct impact on the safe of and economic benefits of mine production ,so it is needed to evaluate the operational reliability of it,optimize and rectify the existing problems, in order to achieve the optimal working condition of mine ventilation system. The main contents of the reliability assessment are analyzes,including reliability assessment index and assessment methods,determination of the reliability assessment index weight and construction of reliability system, hoping to provide reference for the implementation of related work. Keywords：Mine Ventilation；Reliability Assessment；Optimization

浅谈条带开采方案优化设计

浅谈条带开采方案优化设计 申世豹 （山东鲁能菏泽煤电开发有限公司郭屯煤矿，山东菏泽274700） 摘要：条带开采是“三下”采煤技术[1]中应用最为广泛的开采技术之一，是建筑物下采煤控制地表沉陷的主要开采措施，近几年由于村庄搬迁费用的不断提高和村庄搬迁新址征地困难等原因，部分矿区采用条带开采方式进行开采。在进行条带开采方案设计时，必须充分掌握矿区地表移动变形规律并随着矿井资料的积累逐步对矿井条带开采方案进行优化设计。 关健词：条带开采；地表移动；优化；方案设计；技术 条带开采法是一种通过部分开采从而控制上覆岩层和地表移动的方法，它是将被开采的煤层划分成比较正规的条带形状，采一条、留一条，使留下的条带煤柱足以支撑上覆岩层的重叠，而地表仅产生较小的移动和变形。成功的条带开采后，地表产生单一的平缓的下沉盆地[2]，地表移动和变形分布规律与地下长壁全采时基本相似。 1 工程概况 某某煤矿位于山东省菏泽市郓城县境内，矿区面积约69.3293km2，煤炭保有资源储量35628.3万吨，可采储量13554.3万吨，矿井设计生产能力240万吨/年，设计服务年限52.4年。采用立井开拓方式，中央并列抽出式通风，生产水平为-808m。 2 条带开采尺寸的设计方法 2.1条带开采尺寸设计原则 合理确定条带开采尺寸是条带开采能否取得成功的关键。在进行条带开采尺寸设计时，应遵守以下原则[3]： 2.1.1强度稳定性。在进行条带开采时，首先应保证所留设的条带煤柱的强度大于实际承受的载荷，使煤柱具有长期的稳定性。 2.1.2抗滑稳定性。采用走向条带开采回采倾斜煤层时，随着煤层倾角的增大，其条带煤柱向下山方向产生滑移的可能性增大，因而需要对条带煤柱的抗滑稳定性进行分析。 2.1.3变形可控性。条带开采的目的就是为了保护地面建筑物，使其避免受开采的影响，因此在进行条带开采尺寸设计时，应根据建筑物的质量和保护要求，确定一个合理的地表变形值，并使得条带开采后地表出现的变形值小于该合理变形值。 2.2条带采宽的确定方法 传统的条带开采宽度设计方法大多是采用经验方法确定。一般认为，采出条带宽度达到采深H的1/3时，地表会出现波浪形下沉盆地；为了保证条带开采后地表出现单一平缓的下沉盆地，采出条带宽度必须小于1/3采深，通常为H/3～H/8（H为最小开采深度）。根据国内外大量的条带开采实例表明，按此设计原则，当回采率在40～60%时效果较好，大多取得了成功。 据近年来的对岩层运动的关键层理论和采动岩体动态力学模拟研究成果：在煤系岩层中，由于成岩时间和矿物成分不同，使各岩层厚度和力学性质等方面总存在着不同程度的差别。一些较为坚硬的厚岩层在采动岩体的变形和破坏中起主要控制作用，它们以某种力学结构（破断前为连续梁，破断后为砌体梁等）支承上部岩层，而它们的破断又直接影响岩层移动和地表沉陷程度。这种在岩层运动中起主要控制作用的岩层称为关键岩层。关键岩层的断裂将导致上部岩层产生整体性剧烈运动。 在条带开采设计中，若设计的条带煤柱有足够的稳定性，则采出条带的宽度将直接影响上覆岩层移动的剧烈程度和地表沉陷与变形量的大小。因此在建筑物下条带采煤时，合理设计采出条带宽度，保证覆岩中主要关键岩层不破断，并限制其弯曲变形量，可有效地控制地表沉陷和变形量。特别是在厚表土层条件下，开采条带的宽度实际上决定了地表移动变形的大小，而地表移动量大小受地表移动关键控制层（关键层）决定的，因而采宽的确定取决于地表移动关键控制层特征。 根据目前的理论及现场实践得出，采宽b 的选择要小于采深H的1/3时，地表不出现波浪状下沉盆地，一般取 () 0.1~0.25 b H = 式中， b—采宽，m； H—采深，m； 同时，具体确定采宽留宽尺寸时，有时还要考虑顶板来压情况。

完整版矿井提升与运输课程设计终极版

第一章舌U板输送机 (1) 第二章 第三章 第四章 结束语 参考文献 第一章刮板输送机选型设计 2.1 关于刮板输送机 刮板输送机是一种挠性牵引机构的连续输送机械；主要用于采煤工作面和采区巷道等恶劣条件下的煤炭运输。作为采区巷道用的刮板输送机是由刮板链、溜槽、机头部、机尾部等基本部件组成，当刮板输送机用于机械化采煤工作面与滚筒采煤机和输送机推移装置配套使用时，其结构组成除有以上基本部件外，根据设备配套要求和工作 需要，还有铲煤板、挡煤板、机头支撑推移装置等一些其他部件。 根据设计条件，预选SG—730/180型号刮板输送机，其链速为 v=0.92m/s，链单位长度质量q。=36.26Kg/m，1条26*92的C级圆环链的破断拉力为850KN输送能力为Q=500t/h。 刮板输送机计验算的内容包括：运输能力、运行阻力、刮板链张力、电动机功率链子的安全系数等。

2.2 运输能力验算

采煤机的工作面所需要的运输能力用下式计算: 式中：Q 为采煤机工作面平均每小时生产率,300t/h ; v 为刮板输送机的链速，0.92m/s ; V 0为采煤机或刨煤机的牵引速度,4.6m/s 根据计算，输送能力满 足要求。 2.3 电动机功率验算 刮板输送机的运行阻力按直线段和曲线段分别计算。运行时除 了要克服煤和刮板链的运行阻力外， 还需克服煤和刮板链的重力。通 常将它们一起计为总运行阻力。 取 0.6 , i °4 , 0.85 , 2.3.1 重段直线段运行的总阻力 F zh =qLg( 3 cos B -sin [3 )+q i Lg( 3 i cos [3 -sin [3 ) =97 x 200 x 9.8 (0.6 x cos12 ° -sin 12 ° ) +36.26 x 200x 9.8 (0.4 x cos12° -sin 12 ° ) =124725 N 2.3.2 空段运行总阻力为： F k = q l Lg( 3 丨 cos 3 +sin 3 ) =36.26 x 200x 9.8 (0.4 x cos12+sin12 ° ) =42783 N Q C = Q J V_3OOXO L ?2 =320t/h v 500t/h ED 0,^2

煤矿矿井通风技术及通风系统优化设计

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/781693735.html, 煤矿矿井通风技术及通风系统优化设计 作者：杨加兴 来源：《科学与财富》2020年第12期 摘要：煤矿井下作业环境复杂，很多煤矿开采难度很大，也难以全面确保作业安全。在安全管理中，矿井通风是影响安全的重要因素，也是管理中的重点，很多安全问题都是由于通风不良引起。要提高通风质量，就要加强通风设计工作。基于工作实践，本文探讨煤矿矿井通风设计，旨在提高通风设计科学性、通风有效性、作业安全性。 关键词：矿井通风;通风系统;设计 引言 煤矿井下作业具有一定的危险性，容易出现各类安全问题。而通风是影响安全水平的重要因素，良好的通风可以有效减少各类有害气体、危险气体积聚。现如今，煤矿安全生产已经引起广泛关注，虽然机械化水平提升，人力不再是煤矿生产主力，但依然会面临很多安全问题，需要引起重视，注意通风安全。 1矿井通风技术概况 根据煤矿发展情况，当前主要应用的井下通风技术有： 1.1矿井通风系统 主要涉及通风方式、方法以及通风网络建设，这些部分构成了通风系统。实际应用中，可利用现代计算机技术实现对通风系统的整体网络化控制;可以根据实际空气情况适时调整通风量，进而保证空气质量水平。当出现井下火灾等安全问题时，系统会发出相应的报警，之后计算机会计算事故现场的CO浓度等获得必要信息，再根据这些信息调整井下通风口、送风量，有效减少损失，保障作业人员安全。 1.2多风机多级机站 现如今矿井通风技术正在不断走向成熟，很多节能技术也在尝试应用其中，一些技术展示出良好的应用效果，获得大力推广。调控系统对确保作业环境安全有重要意义。其中，多风机多级机站不止总功耗低，并且在有效风量上也有很大优势，具备良好的节能效果。 2通风系统分类

提出的问题要优化设计

提出的问题要优化设计 陶行知先生说：“发展千千万，起点是一问”。课堂教学中，教师每提出一个问题，就给学生提供一次学习、思考、提高的机会，就能促进学生的不断发展。但也并不意味着提问越多越好。教师的提问要适时、适度、适量，提出的问题要有教学价值，问题设计要科学精当。教师一般可在新课导入、主题学习、课堂小结等阶段进行提问，引发学生思考，有效地组织课堂教学。 1、导入新课。良好的开端等于成功的一半。上课之初的提问，其主要功能在于迅速吸引学生注意力，使学生立即进入学习状态，激发学习兴趣，为课堂学习创设良好的学习氛围。 德国著名教育家赫尔巴特指出：“兴趣是教学的基础，教师在任何一个阶段里都要注意激发学生的兴趣，必须注视学生的反应是否自然发生，如果自然发生则被称为是注意的，教学本身就是有兴趣的”。因此，导入新课时的提问，其目的是为了创设学习的条件，其要旨在于激发兴趣。教师可因生、因时、因材，细观察、巧琢磨，创设新颖的情景，设计新奇的问题。问题的设置一定要巧妙、生动、形象、直观、贴近学生实际经验，发人深思，给学生以强烈的刺激，引起其反映，吸引其注意力，激发其求知欲。比较好的做法是，教师根据学习知识间的内在联系，设计成由浅入深的问题链，进行诱导式提问，不断激发学生的兴趣，使学生及早进入最佳学习状态，从而提高课堂教学效率。 2、主题学习。历史教材的每一节内容就是学习的一个大主题，其下的每一个子目就是一个小主题。这些主题是教学的主体内容，是学习的重点。学习主题时，提问的有效性往往决定着一节课教学的成败。因此，教师要采用多种形式，如设疑启智、联系实际、以旧促新等，科学地设计问题，最大限度地激发学生学习的积极性。（1）设疑启智：“疑是思之始，学之端”。著名教育家第斯多惠认为教学的基本方法是一种归纳的或诱导的、分析的、回归的、启发式的教学方式。这就要求教师在教学中善于设疑，创设科学的诱导源或启发源，以最大化地激发学生的求知欲，引导学生积极探索，勇于创新。设疑启智的要旨在于“设疑—探疑—质疑—释疑”，在这一过程中，让疑问激发学生兴趣，让学生在解决疑问的过程中，体验成功与快乐，提高思维的广度与深度，启迪智慧。 （2）联系实际：就是从社会热点与生活热点入手，从学生的认知实际出发，设计问题，提高学习效率。如台湾问题，教师可提供当前的重要材料，如台独活动的猖獗、两岸的交流、我国政府对台湾的政策、美国政府有关台海问题的政策等，进行设计问题，引发学生的思考，使学生加深对台湾问题的认识，从而激发学生的爱国情感，培养奋发向上的斗志。联系实际，贴近生活，生动活泼，使学生感到亲切，容易激发学生学习的热情，有助于引导学生以史为鉴、古为今用，从历史的高度来把握问题，总揽全局，提高对历史学习的驾驭能力。 （3）以旧促新：就是从学生已有的认知水平与学习经验出发，抓住新旧知识之间的内在联系，创设问题情景，以旧启新，新旧整合。在巩固学生已有知识的前提下，突破学习的

DVent在大型复杂矿井通风系统设计中的应用

3DVent在大型复杂矿井通风系统设计中的应用 戴晓江、陈日辉、王丽红 (昆明理工大学，云南昆明 650093) 摘要：云锡老厂矿13-8#矿群的通风系统是大型复杂系统。本文通过介绍3DVent 通风软件在该系统设计中的应用，介绍了对这类通风系统进行优化设计的方法，及3DVent通风软件的优越性 关键词：矿井通风通风系统设计 3DVent通风软件云锡老厂矿 1 引言 3DVent是3DMine矿业软件的专业通风解算与模拟软件包。3DVent依托3DMine强大的三维建模功能，在完成通风巷道单线图的三维模型建立后，即可快速生成通风巷道关联的数据库。通过三维图形和表格交互的操作界面，可在数据库中直观方便地输入通风系统解算的基础信息，极大地提高了矿井通风网络解算的数据准备效率和准确性。 在矿井通风安全管理方面，3DVent提供了完善的系统功能。如多级机站复杂通风网络解算、风机自动选型、特殊分支巷道的风量调节、计算风窗面积并确定安装位置，自动选择辅扇，计算出辅扇的工作参数、通风巷道风速三维动画模拟等。应用于矿井通风设计，可以显着地提高通风设计工作的效率，降低的通风网络分析计算的技术难度。本文拟结合云南锡业公司老厂分矿13-8#矿群通风设计的实例，介绍3DVent作为专业通风设计软件的先进性与优越性。 2 矿山概况 老厂锡矿是云南锡业公司下属的大型矿山，已经有上百年的开采历史。正在开采设计中的13-8#矿体群位于老厂矿田白龙井矿段，主要赋存标高为1360～1560m，是老厂锡矿深部重要资源接替区之一。因地处矿区腹地深部，13-8#矿群距离地表最近的巷道距离超过了8km。 13-8#矿群采区的设计年生产能力为65万吨，选用无轨斜坡道开拓。依矿体厚度不同，分别采用人工间柱连续高效采矿法；切顶、护顶下向平行中深孔落矿连续高效采矿法；顶板剥离废石充填连续高效采矿法。采用2m3电动铲运机出矿、

矿井压风自救系统优化设计

矿井压风自救系统优化设计 王 维，张京泉，张驰 （新汶矿业集团公司协庄煤矿，山东新泰271221） 摘 要 该文介绍了国家相关部门要求的煤矿井下安全避险“六大系统”的概念及要求，重点分析了矿井的现有状况，详细地叙述了实施“六大系统”的方案及方法，具有一定的推广价值。关键词 矿井 压风 自救系统 优化改造 中图分类号TD77+ 4 文献标识码 A *收稿日期：2012－02－09 作者简介：王维（1972－），男，硕士研究生，高级工程师，现任协庄煤矿机电矿长，从事机电技术管理及研究工作。 1课题提出 根据国家安全监管总局、国家煤矿安监局关于建 设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知要求：煤矿企业必须在按照《煤矿安全规程》要求建立压风系统的基础之上，按照所有采掘作业地点在灾变期间能够提供压风供气的要求，进一步建设完善压风自救系统。协庄煤矿根据矿井压风自救系统建设要求及本矿压风系统用风需要，进行了详细的设计计算，并设计管路敷设路线及管路选择。首先对照标准要求进行了内部自检，并根据自检情况制定了压风自救系统优化改造的实施方案，并严格按照压风自救系统方案进行实施，目前已对主要供风设备、供风管路进行了优化改造。同时引进使用了一套ZYJ （C ）型矿井压风自救装置，目前该装置运行正常，为矿井压风自救系统的全面推广奠定了基础。2技术优化实施方案 2．1 压风系统供风需要计算 设计原始数据：矿井一般正常保持16个掘进工作面，使用风动机械情况见表1。 表1采掘风动机械每班使用统计表 设备名称型号每班使用台数同时使用系数工作压力（MPa ）每分钟用气量（m 3） 喷浆机PZ －5B 90．50．455 风动钻岩机气腿式凿 岩机7665 280．80．53风镐 8 0．8 0．55MPa 1 2．2选择压风机台数 2．2．1计算矿井所需的总供风量 Q =a 1?a 2?y ∑ni ?qi ?ki =1．2?1．1?1．02?（9?0．5?5+28?0．8?3+8?0．8?1） =129．4m 3/min 式中：a 1－沿管道全长的漏风系数，取1．2； a 2－风动机器磨损后耗气量增加系数，取1．1；y －海拔高度修正系数，取1．02；ni －在一个工作班内，同型号风动机具台数；qi －一台风动机具的耗气量，m 3/min ；ki －同型号风动机的同时工作台数。2．2．2估算空压机必须的出口压力 P =Phg +∑ΔP +1?ΔPH ?0．1 =5．0+1．96+1+0．001028=796kPa 式中：Phg －风动工具的额定压力?0．1MPa ； ∑ΔP －输气管路各部分压力损失之和， kPa ；∑ΔP =λ?L ?0．1/1000 =0．4?4800?0．1/1000=196kPa ΔPH =H ρg 0．1/100000=1028?1?0．1/100000 =0．001028 式中：ρg =1； H －压缩机与风动机的高度差178+850=1028m 。 2．2．3选择空压机的台数 依据Q 和P 的计算值，查压缩机产品样本可知，可以选用ML250型空压机3台。 N =Q /q =129．4/43．9=2．95取N =3台考虑到矿井以后的进一步延伸，压风管路的继续 延长，以及现实情况，选用ML250型3台、 SA250A 型1台备用。 经设计计算后，确定副立井压风机房，压风能力能够满足矿压风系统需要，故撤除－300m 七采及－ 850m 二采压风机房压风机。3 对照标准进行系统自查制定整改方案 首先根据“六大系统”建设完善基本规范要求对 矿压风系统进行了自查， 主要存在的问题为－300m 水平东大巷及－850m 西大巷压风管路管径为Φ108mm ， 不符合“压风自救系统的管路规格，应按矿井需风量、供风距离、阻力损失等参数计算确定，但主管路直径≥100mm ，采掘工作面管路直径≥50mm ”的要求。由于协庄煤矿不属于煤与瓦斯突出矿井的实际情况，因此按照文件要求不需要安设压风自救装置。但该矿仍引进使用了一套ZYJ （C ）型矿井压风自救装置，旨在通过该自救装置的使用为今后积累该方面（下转第175页） 3 712012年第5期

建筑结构优化设计的创新应用分析 辛宇

建筑结构优化设计的创新应用分析辛宇 发表时间：2020-01-13T10:07:48.400Z 来源：《防护工程》2019年18期作者：辛宇 [导读] 在新时期中，我国建筑行业不在是单一的发展模式，建筑项目越来越多，房屋规模越来越大，相关行业呈现出了多样性的发展趋势。 哈尔滨工业大学建筑设计研究院 摘要：新时期，随着建筑业的崛起，建筑市场的竞争变得愈加激烈。为培育核心竞争优势，充分满足业主的建筑要求，建筑设计企业必须要加强建筑结构优化设计的技术优化与创新，以不断提高结构设计的质量。本文在简要阐述建筑结构优化设计技术基本概念的前提下，分析了具体的创新原则，并从技术优化和创新应用两方面进行了相应探讨。 关键词：预应力混凝土；结构设计；主要优点；优化要点 在新时期中，我国建筑行业不在是单一的发展模式，建筑项目越来越多，房屋规模越来越大，相关行业呈现出了多样性的发展趋势。这样的发展趋势有利有弊，有利的方面是房屋建筑业在这样的背景之下有着新的发展，弊端的一面在于多样性发展势必会造成房屋建筑行业的成本偏高，因此房屋建筑企业想要保证自己的经济利益以及建筑工程的工程质量，就必须利用相关的优化技术对房屋建筑结构进行优化，从根本上达到目的。 1、建筑结构优化设计技术 在新时期中，建筑的种类越来越多，规模越来越大，民众对于房屋建筑的要求也不满足于单一的住宅功能，房屋建筑结构想要符合新时期中民众的要求，势必要朝着建筑结构多样性设计的方向发展。所谓的建筑结构优化技术就是房屋建筑安全以及功能齐全的基础上，找到房屋建筑结构设计时所存在的缺陷，并对这些缺陷所造成的问题加以分析和讨论，对原有的房屋建筑结构设计加以修改与改进，让设计更符合现实，尽可能的从设计的根源来减少房屋建筑存在的一些安全问题的隐患。提升设计的全面性。不仅如此，建筑结构优化技术还可以将设计分为几个单独的部分并对这些单独的部分做出具体的分析，将出现的问题细致分化，然后再通过科学的手段找到最优的解决办法，然后再将几个单独分析的部分组合在一起，最终得到一个相对完美的设计方案，并将这个方案投入到现实的房屋建设工程中去。 2、建筑结构优化设计的技术创新原则 2.1协调性 在进行建筑结构优化设计时，必须要充分考虑工程属性，尽量采用符合建筑工程整体风格与特点的材料，同时要考虑与建筑构件的性能一致性。简单来讲，结构优化设计既要确保规范生成，又要达到一定的审美水平，既要强化建筑结构的整体性，又要强化各部件之间的协调性，这是建筑结构优化设计技术创新的首要原则。 2.2针对性 在建筑结构优化设计中，必须要结合工程实际开展，紧紧围绕基础结构、维护结构、屋盖结构等核心内容进行针对性优化设计与技术创新，同时还要兼顾到工程整体造价的管控，这样才能确保结构设计优化与设计理念达成高度契合，充分满足开发者、使用者的多元化需求。最重要的是，这种针对性较强的优化设计，能够达到“1+1>2”的效果，有利于建筑结构设计的可持续发展。 3.3数字性 利用计算机建立建筑结构优化设计地模型，使用计算机来让建筑结构设计达到优化地目的。优化设计大型复杂地建筑结构的时候，利用计算机来设计建筑结构有着传统设计方法无法比拟的精确程度与优势，所以结构设计人员一定要掌握计算机知识的运用，有效的利用计算机来优化建筑结构的设计。 3、建筑结构优化设计的优化要点 3.1拓扑优化 客观来讲，当前大多数建筑工程的结构设计都有着较大的改善空间，为设计主体的优化创新提供了较多可能。这就要求设计主体在优化设计时，首先要找到建筑结构最佳的分布格局，并通过对其刚度和相关属性的全面把握，利用拓扑优化手段展开具体优化设计。通过科学手段最大程度地降低整个建筑结构的重量，全面提高优化设计的实际效果。另外，设计主体必须要深入理解和把握拓扑优化的内涵，促使建筑结构优化设计逐步转向概念性设计，在拓扑方法的多元实施中增强建筑结构设计的逻辑性，在拓展建筑结构经济空间的基础上，强化业主的感官体验。 3.2外形优化 深刻剖析我国现阶段的建筑结构设计，存在很多令人担忧的问题，创新和优化工作必然是急于展开的。设计方必须在实践操作中强调外形的优化，适当调整和完善建筑物的结构性能以及内部的具体性质，保障整体操作无误才能够进一步将设计优势显现出来。房屋建筑结构设计人员在具体的实践工作中，应该充分了解和掌握房屋建筑的整体情况，结合当前建筑行业结构设计的相关标准，对于初始设计方案进行适当的修改，应用房屋建筑的设计标准来对建筑结构的外形特征进行划分，设计阶段主要选择连续性结构和杆系结构，杆系结构外形设计，应该选择建筑结构节点坐标，将节点坐标作为设计变量，这样才能够满足外形优化设计的既定标准。 3.3截面优化 截面优化的重点就是把握结构设计中的细节，增强建筑整体的安全性，同时优化建筑结构的整体观感。具体来讲，设计主体在践行截面设计时，必须要充分考虑其安全因素，利用有限元计算全面掌握其应力变化和位移范围，然后通过专业的数据分析与验算，结合相应的数据资料，对截面结构的调整范围加以精准预判，进而采取针对性措施进行优化设计，切实保证截面的安全性和稳定性，为建筑工程高质建设夯实基础。 4、建筑结构优化设计的技术创新应用 4.1全面激发前期规划的参与积极性 建筑结构设计主体必须全面参与到工程早期规划活动中，这是实现结构优化设计技术创新的关键，因为只有实际参与到建筑工程规划中，才能对整个建筑工程产生客观正确的认知，才能找准整个设计的核心点，进而结合各方需求进行优化设计，以充分发挥优化创新的正

矿井通风系统优化

第一章矿井通风系统 定义：矿井通风系统是矿井生产系统的主要组成部分，是矿矿井通风方式、通风方法和通风网络的总称。井通风方式、通风方法和通风 网络矿井通风方式是指进风井（或平硐）和回风井（或平硐）矿井通风方式的布置方式，即所谓中央式、对角式、区域式和混合式等；矿井通风方法是指产生通风动力的方法，有自然通风矿井通风方法法和机械通风法（压入式，抽出式）；矿井通风网络是指井下各风路按各种形式联接而成的矿井通风网络网络。 建立完整的矿井通风系统是矿井安全生产的基本保证。目前用通风方 法排除井下瓦斯、粉尘和热量的平均能力。 研究表明，矿井通风系统能：排除全矿井瓦斯量的80%?90%,排除回采工作面瓦斯望的70%?80%,排除装有抑尘装置回采工作面的粉少量的：20%?30%排除深井回采作面热量的60%?70%。 在影响矿井安全的诸多因素中，瓦斯、高温和有自燃煤层的矿井对矿井通风系统有不同的要求，合理的矿井通风系统应有利于排除矿井瓦斯、降低工作面的温度和防止煤炭自燃。 第一节通风系统的类型 随着矿井开采深度的增大，矿井设计生产能力的增大，煤层的开采技 术条件日趋复杂化，相应的矿井瓦斯涌出量也增大，岩层温度也升高，矿井自然发火也越来越严重这就导致各矿井通风系统的差异也越来越大。为了使矿井通风系统与矿井开拓开采的条件相适应，应对不同开 拓开采条件的矿井的通风系统提出不同的要求。一、矿井通风系统的类

型与级别根据瓦斯煤层自燃和高温对矿井通风系统的要求和特点，为了便于管理、设计和检查，可把矿井通风系统分为：一般型、降温型、防火型、排放瓦斯型、防火及降温型、排放瓦斯及降温型、排放瓦斯及防火型、排放瓦斯与防火及降温型矿井通风系统及其相应的级别，如表1—1所示。 将矿井通风系统划分为不同的类型和级别，具有以下优点1）有利于矿井通风系统设计的规范化。1）有利于矿井通风系统设计的规范化。有利于矿井通风系统设计的规范化根据不同类型的矿井对通风系统的不 同要求，规范。按设计规范的要求进行矿井通风系统设计，具体制定出每一类型矿井通风系统的设计提高了矿井没计的质量。 2）可使通风管理标准化2）可使通风管理标准化。可使通风管理标准化矿井通风系统类型不同，通风管理酌标灌也有差异，根据每一类型矿井迎风系统类型的特点，制定出每一类型矿井通风系统具体的管理标准，即可使通风管理有的放矢。3）提高了矿井通风的管理质量提高了矿井通风的管理质量。3）提高了矿井通风的管理质量。根据矿井通风系统的不同类型，制定出了具体的管理标准，在进行通风质量检查时，按照通风系统的不同类型分别对待，提高了4）可使矿井的开拓开采和矿井通风结为一体可使矿井的开拓开米和矿井通风结为一体。4）可使矿井的开拓开采和矿井通风结为一体。在进行通风质量控查时通风检查，首先要检查的是矿井通风系统是否符合要求，然后才是检查通风 管管理是否符合质量标准。通风检查把矿井的开拓、开采与通风检查 联系在一起，可健全矿工程技术人员和生产管理人员都重视起通风工作。5）增强了矿井的技灾能力。5）增强了矿井的技灾能力。增强了矿

矿井井底装载系统的优化设计分析

矿井井底装载系统的优化设计分析 发表时间：2017-01-17T14:26:41.847Z 来源：《电力设备》2016年第24期作者：刘志强[导读] 经过上述各方面的综合对比以及调研后，为节省工程投资，加快矿井建设周期，可以采用定量皮带装载这一新工艺。 (中煤陕西榆林能源化工有限公司陕西榆林 719000) 1. 引言 伴随矿山机电新技术的不断改革及发展，对矿山机电设备提出更高的技术及性能要求，中煤大海则煤矿为建设成为国内高产、高效的一流现代化矿井，加快矿井建设周期，减少经济投资，在煤炭形式不景气的情况下争取矿井早日投产，现对整个井底矿建工程和主井井底装载系统进行分析、优化、论证，认为通过对主井井底装载系统的优化，可以减少整个矿建工程的施工工期及矿建工程投资，由于优化后采用的是定量皮带装载，定量皮带装载为最近几年才发展起来的装载新技术，定量皮带装载在一部分矿井已经开始使用，是否可以对整个系统进行优化的关键在于定量皮带装载的可靠性。 2. 优化前装载方案设计 大海则煤矿主井采用2对50吨箕斗提升，按照《煤矿安全规程》第382条有关规定，必须配套可靠的定重装载系统。此矿井为新建矿井，装载硐室码头门矿建工程量比较大，会大幅增加施工工期及费用。原设计为西安设计院设计的一套定重装载方案，该方案所设计的定重装载系统主要由加长型甲带式连续给料机和液压称重式定量斗组成，目前该方案已完成了初步设计。 3. 方案比较 3.1 液压称重定量斗式定重装载装置（原设计） 由西安设计院设计的定重装载装置结构。该套装置主要由甲带给料机、定量斗、分煤溜槽等部件组成。该定重装载装置采用液压称重式定量斗实现原煤的定重计量，定量斗自重约为33吨，额定称重量为45吨，在定量斗两侧对称布置4个称重点。在煤仓底部安装液压闸门，控制煤仓向给料机输送原煤的煤流量。向定量斗输送原煤由GLD3000/132/B型加长型甲带式连续给料机实现，该给料机设计给煤量Q=3000t/h，配套电机功率N=132kW，给料机长度L=40m，给料机采用恒速连续运行的工作模式。 3.2 定量皮带装载装置（优化后） 定量皮带装载装置结构。该套装置主要由给料机、定量称重皮带机、分煤溜槽等部件组成。给煤机给煤量Q=3300t/h，配套电机功率P=7.5kW。定量称重皮带机型号及参数如下：定量称重皮带机型号：DZPD-50-2000 1) 皮带机带宽B=2000，有效装煤宽度B1=1800； 2) 皮带机总长度40米，有效装载长度25～35m； 3) 装载速度0.45m/s；装载时间约60s； 4) 卸载速度：3m/s；卸载时间约25s； 5) 装煤高度：800～1200mm（煤的比重按0.9）； 6) 称重点为双列8点，共16个称重传感器； 7) 电机功率：250KW。 箕斗提升运行期间，定量称重皮带机以0.45m/s的速度慢速运转，给煤机向称重皮带机输送原煤，当称重传感器测得皮带机上的原煤总重量达到设定值或者定时时间到时，PLC控制系统停止给煤机和皮带机运行并等待箕斗到位。当箕斗到位后，皮带机以3m/s的高速模式向箕斗快速装煤，当装煤时间到或称重传感器测得皮带机空载后，皮带机停止高速运转，转为低速运转，启动给煤机向皮带机装煤，同时发出允许提升信号。 4. 方案对比 由于上述两种设计方案均能够满足现场实际使用要求，因此，需要从经济性、可靠性、安全性、施工工期等多个方面对两个方案进行对比论证，为最终设计方案的选择和完善提供参考依据。 4.1 基础配套设施投资方面（经济性） 定量装载装置所需的基础配套设施主要包括设备安装硐室、电线光缆铺设、设备安装地基浇注、预埋件等。由于两种方案均采用40m 长的给料机或定量皮带，所以硐室深度相当，硐室大小也相当，地基建设、线路铺设等方面的施工量也大致相当，最大的区别在于：采用定量皮带方案不需要安装定量斗，只需安装一个配煤溜槽，故不需要开凿安装定量斗的硐室，不需要进行相应的矿建工程施工。这一块的矿建工程量大约是1600m3,工程预算价格大约在400万左右。由于去除了定量斗，箕斗装煤高度增加约15m左右,相应的立井井筒掘进工程量可以在满足安全需要的情况下减少15m,井底这一部分的掘进价格大约在每米31万左右，相应这部分可以减少工程费用约465万。定量斗硐室施工工期约60天，井筒掘进约8天，整个工期可以提前约68天，费用减少865万。 4.2 设备投资方面 定量斗方案中在装载部分为一套50吨的定量斗，定量斗4点称重，给定量斗装煤的选用的是40m加长型的甲带给料机，定量斗方案设备预算大约为280万（每套280万，共两套费用合计280×2=560万）；定量皮带机项目中定量部分采用皮带机上布置传感器的方式，选用7.5kW的连续给料机，在电气部分方面，定量皮带机引入了变频控制，在费用上有所增加。粗略分析，定量皮带方案设备预算成本大约为420万（每套价格420万，两套价格为420×2=840）。整个井底装载系统设备价格增加约840-560=280万。 4.3 可靠性方面 两套装置基本都是皮带给煤，机械上面的故障应该基本相同，定量皮带无定量斗，会相应减少卸载装置的维护量。两种方案最大的区别在于称重精度方面： 称重精度及可靠性方面：定量斗方案中，原煤量称重主要是通过布置在定量斗两侧的4个称重点实现的，其中任意一个称重传感器出现故障均会影响到最终的称重结果，同时，原煤从给料机落入定量斗所带来的动量冲击也会影响到传感器的测量精度，而且长期的外力冲击必然也会缩短传感器的使用寿命。