矿山优化设计

名词解释1.矿井设计程序：项目建议书―可行性研究－初步设计－施工图设计。 2.可行性研究：是对矿井建设必要性、主要技术原则方案和技术经济合理性的全面论证和综合评价，是矿井立项决策的依据。 3.轨距：指单轨线路上的两条钢轨轨头内缘之间的距离。 4.轮距：两车轮轮缘外侧工作边间的距离。 5.轴距：矿车两轮轴之间的距离。 6.轨道中心距：是双轨线路两线路中心线之间的距离。 7.矿车附加阻力系数：矿车经过弯道或道岔所增加的阻力系数。 8.矿车基本阻力系数：矿车在平直线段上运行时的阻力系数。 9.竖曲线：线路在纵断面方向上呈曲线状。 10.线路坡度：线路两点之间的高差与其水平距离的比值的千分值。 11.等阻坡度 ：存在一个坡度使重车向下，空车向上运行时阻力相等。 12.冲击角：机车和矿车在弯道上行驶时，车轮的轮缘不是象在直线轨道上那样与钢轨平行，而是以一个角度Φ相交。为使车辆在曲线上正常内接，使其前后轮的轮缘都能紧贴外轨。此时前轮以某一Φ角碰撞钢轨，此角度称为冲击角或碰撞角。 13.井底车场：连接井筒和井下主要运输大巷的一组巷道和硐室的总称。 14.马头门线路：指自副井重车线的末端(重车线阻车器轮档)至材料车线进口变正常轨距的起点的一段线路。 15.采区车场：连接采区上（下）山和区段平巷或阶段大巷（回风、运输）的一组巷道和峒室叫采区车场。 16.单道起坡线路一次回转：在斜面上只布置单轨线路，到平面后，根据实际需要布置平面线路。甩车道岔岔线末端直接与竖曲线相连。由于斜面线路不设斜面曲线，线路只经过一次角度回转，故称为线路一次回转方式。 17.双道起坡线路二次回转 ：在斜面上布置两个道岔形成双轨线路，空重车线分别设置竖曲线起坡，线路系统从道岔岔线接以斜面曲线，使线路的斜面回转角由一次回转角进一步增大到二次回转的角。 18.轴线投影法的实质：利用线路布置平面图和坡度图，将该线路分别向垂直轴和水平面投影，按各参数的几何关系求解线路的未知参数。 19.调度图表：不同类型的列车在井底车场内的总运行图表。 20.井底车场通过能力：指单位时间内通过井底车场的货载数量，其中包括运输矸石和材料、设备等辅助工作量，通常以年运输的煤炭吨数表示。 21.单开道岔非平行线路联接点：单开道岔和一段曲线线路，把方向不同的两条直线线路联接起来，被联接的两条直线线路不在同一条巷道内，并且相互成一个角度 计算步骤 1）已知参数：已知巷道的转角δ、道岔参数α、a、b及曲线半径R。 2）计算参数：

， ， ， ， ， ， ，

基本轨起点O'

Oβα

δβαd

MfHTmb

an

R

22.单开道岔平行线路联接点：单开道岔和一段曲线使单轨线路变为双轨线路 参数计算：巳知两条线路中心线的间距为S、曲线半径R、选定的道岔类型



2RtgTsinsin

)(Tbam

sinbdcosRdM

cosRMH

sin

Hn

sincosRbaf

SctgB

sinSm2

RtgTTmnbncTBaL BTLSbcnTmααa 23.对称道岔线路联接点：对称道岔和两段曲线使单轨线路变为双轨线路 巳知：道岔类型、曲线半径R、两条线路中心线的间距为S。

aBT

bcT

S/2S/2S

mncT

LKp

Kp

b1

α/2α/2α

/2α

/2αb1

问答题 1.方案比较法的实质及步骤是什么？ 答：实质：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。 步骤：(1).首先要明确设计的内容，要求，性质，以及设计要达到的目标等（2）熟悉和掌握设计任务书或者设计中所要解决的总体或局部课题的内部及外部条件对矿井设计来说主要是矿井的地质地形条件，交通情况，与相邻矿井之间的关系，和其他企业之间的关系。（3）更具内部及外部条件，设计任务的内容和目标，提出可行方案（4）对提出的可行性方案进行技术和经济分析，从中选出2到3个较优方案（5）对选出的较优方案进行比较，研究他们之间的合理性和差异，选择最优方案（6）按要求对方案进行文字说明，并绘出必要的图纸。 2.矿井开拓设计应遵守的技术原则？采矿工程专业在开拓工程设计时应坚持那些设计原则？采矿工程专业在采区布置设计时应坚持的设计原则？ (1)采矿开采设计原则：a.提高设计水平，保证设计质量b.要保证合理的设计周期c.加强设计审批工作 (2)开拓工程设计原则：a、随着矿井生产集中化和生产过程机械化、自动化、智能化程度提高， 特别是随着胶带输送机的推广，可逐步扩大斜井开拓及斜—立井联合开拓方式的使用范围b、井田走向长或瓦斯含量大的新建或改扩建大型矿井(4.0Mt/a上)，宜采用分区开拓，分区通风、集中出煤，以实现主要生产环节高度集中c、适当加大阶段高度 (3)采区布置的技术原则：a、矿井第一个采区应选择在位于井筒附近储量可靠的块段，在条件许可的情况下，可布置中央采区，以便有利用斜井的提升设备就 近出煤，既节省工程量，又加快了建设速度。b、采区巷道布置要合理集中、系统简单，尽可能少掘岩石集中巷，条件适宜时，可实行跨巷连续回采，开采煤层群的矿井一般宜实行巷道联合布置，以减少工程量，充分发挥运输设备的能力和提高采区生产能力。c、极积推广综合机械化采煤。如采用高档普采、普采、水采和炮采，对其采煤工艺加以改进、更新设备，逐步缩小使用范围；d、煤层倾角小于120时，尽量推广使用倾斜长壁采煤法。e、倾角小于120的煤层，条件适宜时可布置对拉工作面。 3.道岔的构造及类别，型号ZDX930-6-3022道岔中字母和数字的含义，如何选择道岔？

)(baLKcDp22ctgSB2csc2Sm4RtgTTmn

2cos1b

b

1bncTBaL)(2pkcD由尖轨、辙叉、转辙器、道岔曲轨(随轨)、护轮轨和基本轨所组成。 类别： 单开道岔、对称道岔、渡线道岔、交叉渡线道岔、对称组合道岔、菱形交叉道岔和四轨套线道岔7种类别。Z代表轨道铁路道岔类别型号，DX表示为渡线道岔，930中9代表轨距900mm，30代表轨型，6代表辙叉角为9度27分44秒，3022中30代表曲线半径为30m，22代表轨中心距为22cm。 选用道岔时应从以下几个方面考虑：（1) 与基本轨的轨距相适应。（2) 与基本轨的轨型相适应。（3) 与行驶车辆的类别相适应。（4) 与车辆的行驶速度相适应。 4.竖曲线的概念，说明设计竖曲线的目的及选取竖曲线半径考虑的原则？ 线路在纵断面方向上呈曲线状。作用：斜面向平面过渡时，避免线路以折线状突然拐到平面上而设置的，以便车辆平稳运行。目的是为减少甩车场斜面交叉点的长度，以利用交叉点的开掘与维护，并便于采用简易交叉点。考虑的原则：竖曲线半径过大，线路布置不紧凑，增加工程量；摘挂钩点位置后移，增长提车时间。竖曲线半径过小，出现矿车变位过快，易使相邻车相挤撞，造成矿车在竖曲线处车轮悬空而掉道。 5.固定式矿车运煤时立井环形式井底车场的特点及适用条件？ 特点：主副井存车线与主要运输巷道垂直，主、副井距主要运输大巷较远，且有足够的长度布置存车线。优点：空、重车线基本位于直线上；有专用的回车线；调车作业方便；可两翼进车；缺点：弯道顶车；工程量大。适用条件：当井筒距主要运输巷道较远时，可采用这种车场；0.90～1.50Mt／a的矿井；刀型车场适用于0.60Mt／a的矿井，增加回车线能力可提高到0.90～1.20Mt／a。 6.试述影响选择井底车场形式的因素及选择井底车场形式的原则。 ①井田开拓方式②地面布置及生产系统③大巷运输方式及矿井生产能力④不同煤种需分运分提的矿井 在具体设计选择车场形式时，有时可能提出多个方案，进行方案比较，择优选用。井底车场形式必须满足下列要求：① 车场的通过能力，应比矿井生产能力有30％以上的富裕系数，有增产的可能性；② 调车简单，管理方便，弯道及交岔点少；③ 操作安全，符合有关规程、规范要求；④ 井巷工程量小，建设投资省；便于维护；生产成本低；⑤ 施工方便，各井筒间、井底车场巷道与主要巷道间能迅速贯通，缩短建设时间。⑥当大巷或石门与井筒的距离较大时，能够布置下存车线和调车线，可选择立式井底车场。大巷或石门与井筒的距离较近时，可选择卧式或斜式井底车场。⑦井底车场形式也取决于矿车的类型。⑧串车提升的斜井井底车场，井筒不延深的一般采用平车场，井简延深的一般采用甩车场。双钩提升时，应考虑两个水平的过渡措施。 7.提高井底车场通过能力可采取哪些措施？ ①改进车场形式和线路结构：②提高矿井运输装备标准，增大矿车载重量，改变卸载方式。③调整车场线路结构，增设复线，实现单向运行；④提高线路质量，调整线路坡度，增大轨型，加大曲线半径，降低行车阻力，提高机车运行速度；加强轨道维护及车辆检修，提高车辆的完好率⑤建立完善、可靠的机车信号及运行系统，实现调车作业机械化。⑥有条件的邻近采区煤炭运输可采用带式输送机直接输入井底煤仓或大巷运输采用带式输送机运煤。⑦有条件时煤巷及半煤岩巷道掘进的煤和矸石，可直接汇入主煤流系统；采区掘进的煤矸亦可采用采区内处理方式，以减少车辆在井底车场内的周转次数。有条件时采区的煤、矸列车亦可分别进行编组，以减少列车在井底车场的调车时间。 8.大巷底卸式矿车运输有哪些特点及原理？ 原理:列车进入卸载站后，电机车可牵引重列车过卸载坑，由于煤尘大，应切断坑上架线电源。过坑时，机车、矿车车箱上两侧的翼板即支撑于卸载坑两侧的支承托辊上，使机车、矿车悬空。矿车底架前端与车箱为铰链连接。当矿车车箱悬空，并沿托辊向前移动时，矿车底架借其自重及载煤重量自动向下张开，车箱底架后端的卸载轮沿卸载曲轨向前下方滚动，车底门逐渐开大。由于所载煤炭重量及矿车底架自重作用，使矿车受到一个水平推力，推动列车继续前进。矿车通过卸载中心点，煤炭全部卸净。卸载轮滚过曲轨拐点逐渐向上，车底架与车箱逐渐闭合。 特点;① 列车一次通过卸载坑，边前进、边卸载，卸载速度快，车场的卸载能力大，列车在车场内调车时间短，缩短了矿车在井底车场内的周转时间，列车进入车场的平均间隔时间小，提高了井底车场的通过能力。② 取消了翻车过程，在卸载站内重列车前进、卸载和空车复位均保持连续作业，不需任何辅助设备，便于实现车场装卸，自动化，给综合机械化生产配套创造了条件，③ 卸载站设备简单，坚固耐用，既节省设备，又能做到安全生产。④ 车场巷道结构简单，巷道工程量小，采用底卸式矿车，适用于600mm轨距的巷道，既增加了运输能力，又能节省井巷工程量。⑤ 可大大减少运煤车辆和辅助人员，节省电力消耗。

9.试述带式输送机立井井底车场的布置方式、特点及适用条件。 按照清理撒煤硐室(或装载硐室)与辅助井底车场的关系可分为全上提式、半上提式和 下放式三种方式。大巷采用