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目录2

第一篇 采矿设计常用技术资料2

第一章 常用数学、力学公式2

及有关计算用表2

第一节 常用数学公式2

一、代数2

二、平面三角6

第三节沉井刃脚设计 1177

三、常用曲线8

四、微积分10

五、几何图形及数学用表12

六、曲线、切线长度计算17

第二节梁的内力及变位计算公式23

一、受静载荷梁的内力及变位23

计算公式23

二、受冲击载荷梁的计算公式40

第二章 常用符号、计量单位及换算41

第一节字母表41

第二节单位制和单位换算42

一、中华人民共和国法定计量单位42

二、曾经使用及暂时与国际单位制46

并用的单位46

三、市制单位47

四、常用计量单位及其换算关系47

第三章 煤的性质、分类及用途60

第一节煤的性质及工业分析60

一、煤的物理性质60

二、煤的化学性质60

三、煤的工艺性质64

一、中国煤（以炼焦用煤为主）66

分类方案66

第二节工业用煤的分类及综合利用66

四、我国不同牌号煤的主要煤质指标66

二、国际硬煤分类67

三、煤质主要指标70

四、煤的综合利用71

第三节工业用煤的质量要求73

一、炼焦用煤73

二、动力用煤73

三、气化用煤74

四、炼油用煤74

五、腐植酸用煤75

第一节岩石性质76

一、岩石的物理力学性质76

第四章岩石性质与围岩分类76

二、岩体的工程性质81

第二节围岩分类85

一、锚喷围岩分类85

二、普氏岩石分类85

三、铁路隧道围岩分类86

一、煤层分类88

二、构造和煤层顶底板88

第三节煤层分类88

三、缓倾斜煤层工作面顶板分类90

第五章窄轨道岔与线路联接92

一、窄轨道岔的类别和系列92

二、窄轨道岔选用说明92

第一节窄轨道岔92

三、扳道器的布置93

四、警冲标94

第二节线路联接100

一、单开道岔非平行线路联接100

二、单开道岔平行线路联接111

三、对称道岔线路联接112

四、渡线道岔线路联接114

五、三角岔道线路联接116

第六章 矿井开采抗震设计资料144

第一节简述144

一、地震烈度144

二、震级与震中烈度及震源深度147

之间的相互关系147

三、岩石性质对地震烈度的影响147

四、水文地质条件对地震烈度的影响147

第二节井巷工程震害与采矿抗震148

二、采矿抗震设计的有关规定148

设计的有关规定148

一、井巷震害148

三、名词术语149

留设方法150

第一节岩层移动角、边界角及其计算150

一、岩层移动角、边界角及其计算150

第七章 工业场地和铁路安全煤柱150

二、建筑物的保护级别154

三、保护地面建筑物及主要井巷154

的方法和围护带的大小154

第二节安全深度155

第三节安全煤柱的计算157

一、计算规则157

二、计算方法158

第四节安全煤柱设计实例164

一、立井安全煤柱的设计实例164

二、斜井安全煤柱的设计164

三、工业场地安全煤柱的设计166

四、铁路安全煤柱的设计167

一、图幅168

二、图签168

三、比例168

第八章采矿制图168

第一节制图一般规定168

四、字体及书写方法170

五、字母代号170

六、图线及画法170

七、剖面（断面）线的画法173

八、尺寸注法174

九、图纸上序号的注法176

二、图例177

第二节图例177

一、说明177

三、常用地质图例183

第九章 图纸编号187

第一节图纸分类及符号187

一、说明187

二、设计图纸的分类和符号187

三、图号组成188

第二节固定图号190

重量及有关系数192

第十章 常用工程材料192

第一节钢铁材料192

一、各种型钢的型号、规格尺寸、192

二、钢轨及附件217

三、钢板219

四、钢管221

五、几种常用的钢丝绳的规格、225

重量及抗拉强度225

六、螺栓226

七、螺母236

八、垫圈239

九、花篮螺丝245

一、木材246

第二节木材及竹材246

二、竹材252

第三节砖、石、砂材料254

一、砖254

二、石料254

三、石子的分类及质量要求255

六、砂浆的标号256

五、砌筑砂浆配合比256

四、普通砂的分类及质量要求256

第四节水泥、混凝土257

一、水泥257

二、混凝土260

三、喷射混凝土271

四、钢筋274

第五节其他材料277

一、铸石277

二、树脂279

三、胶管280

四、矿用胶布风筒281

五、塑料制品282

第十一章采掘运设备及部分284

煤矿专用设备284

第一节采掘运设备284

一、采煤机械284

二、煤矿运输设备289

三、煤矿支护设备303

四、掘进、装载机械312

五、煤（岩）电钻322

六、煤矿井巷工程设备324

七、矿井小绞车331

八、工业泵336

第二节部分煤矿专用设备344

一、翻车机344

二、列车推车机346

第二篇矿区总体设计和井田开拓348

第一章设计依据348

第一节计划任务书及设计的审批决定348

一、计划任务书348

一、地质报告的内容351

第二节地质报告351

二、设计的审批决定351

二、分析地质报告的内容及方法353

第三节生产矿井概况363

一、生产矿井（露天矿）概况363

二、地质情况363

三、生产矿井（露天矿）主要364

技术经济指标364

二、设计内容365

第二章矿区总体设计365

一、一般规定365

第一节一般规定与设计内容365

第二节井田划分366

一、井田划分的原则366

二、井田划分的方法368

三、有关井田尺寸的规定及计算376

公式376

四、井田划分实例382

五、各类井型实际井田尺寸390

第三节矿区规模与服务年限393

一、一般规定393

二、确定矿区规模的依据394

三、各类规模矿区均衡生产年限394

四、储量动用系数395

第四节井田开拓及井筒（平硐）位置396

第五节矿井建设顺序396

一、编制矿井建设顺序的原则和依据396

二、矿井建设顺序实例400

第三章 井田开拓401

第一节井田开拓方式的确定401

一、开拓方式分类401

二、确定开拓方式的主要依据401

三、开拓方式的选择404

件及主要问题406

四、水方采煤与水砂充填的适用条406

第二节矿井设计生产能力与服务年限407

一、生产能力的确定407

二、井型与服务年限参考资料412

第三节井田境界与水平划分412

一、井田境界412

二、水平划分419

第四节井筒位置选择423

一、地面条件423

二、井下条件424

三、综合确定井筒位置426

及井硐方位角427

四、井口坐标计算、提升方位角427

五、井口标高434

六、风井位置选择437

七、注砂井位置选择438

第五节主要巷道布置与采区划分439

一、主要巷道布置439

二、采区划分与开采顺序443

一、开采计划446

第六节开采计划与水平延深446

二、水平延深451

第七节大巷运输453

一、大巷运输方式453

二、大巷运输方式的选择454

三、矿车选型与数量466

第八节矿井工作制度468

第四章 井田开拓方案比较471

第一节方案比较内容471

一、井筒形式方案比较内容471

二、生产能力方案比较内容472

三、井筒（平硐）位置方案比较内容473

四、水平划分方案比较内容475

五、通风方式方案比较内容475

六、运输大巷布置方案比较内容476

七、大巷运输方式方案比较内容476

八、总回风道布置方案比较内容476

九、采区划分方案比较内容477

第二节 方案比较法477

一、方法、步骤477

三、经济比较的计算方法478

二、方案比较时应注意的问题478

四、建设工期481

第三节方案比较实例482

一、矿井生产能力483

二、水平划分483

三、井筒形式、位置及通风483

附录一煤田地质492

一、地层与地质时代492

二、中国主要含煤地层493

三、煤层501

四、构造506

一、勘探程序和工作程度521

附录二 煤田勘探521

二、构造和煤层类型（勘探类型）525

三、各勘探阶段的煤质工作528

四、水文地质勘探530

五、开采技术条件勘探538

六、伴生有益矿产勘探538

七、储量计算538

第二节采区布置要求548

一、一般要求548

第一节采区布置设计依据548

第三篇 采区布置和采煤方法548

第一章采区布置设计依据及要求548

二、初期采区位置选择的要求549

二、影响采区尺寸的因素550

第一节采区尺寸550

第二章 主要参数选择550

一、采区尺寸的数值550

三、设计采区尺寸参考数据553

第二节采煤工作面及分阶段长度553

一、工作面长度553

二、工作面长度的确定因素555

三、工作面长度参考资料558

四、分阶段长度559

一、确定回采工作面错距的要求560

二、《煤矿安全规程》的有关规定560

三、同时回采工作面错距的计算方法560

第三节同时回采工作面的错距560

四、工作面错距经验数值561

五、分层开采工作面错距示例561

第四节采区煤柱及回采率561

一、采区煤柱分类及尺寸561

二、确定采区煤柱的要求561

三、采区回采率562

一、影响采区生产能力的主要因素563

第五节采区生产能力563

二、确定采区生产能力的方法565

三、采区生产能力参考资料568

第三章采区巷道布置569

第一节煤层群分组和采区巷道联569

合布置的适用条件569

一、煤层群分组的主要依据569

二、采区巷道联合布置的适用范围570

三、煤层群分组实例574

第二节采区巷道矿山压力显现规575

律及其应用575

一、采区巷道受压后的一般状态575

二、采区内各类巷道矿山压力显577

现规律及巷道维护措施577

三、无煤柱开采583

第三节近水平、缓及倾斜煤层采583

区巷道布置583

一、巷道布置类型583

二、采区（盘区）巷道布置584

三、倾斜长壁开采巷道布置601

巷道布置605

四、跨多上山（石门）连续开采605

二、采区巷道布置607

第四节急倾斜煤层采区巷道布置607

一、急倾斜煤层采区巷道布置特点607

第五节综采采区巷道布置613

一、综采对采区巷道布置的要求613

二、煤炭部《综采采区、工作面设计613

暂行规定》对综采采区巷道布613

置的有关规定613

三、综采工作面巷道布置方式614

二、巷道布置分析615

第六节水砂充填采煤法采区巷道布置615

一、巷道布置类型图示615

第七节水力采煤的采区巷道布置621

一、水力采煤采区的巷道布置621

类型图示621

沼气突出危险煤层的采掘622

一、《煤矿安全规程》对有煤与622

规定622

的采区巷道布置622

二、水力采煤采区巷道布置的特点622

第八节有煤与沼气突出危险煤层622

二、开采解放层623

三、采区巷道布置627

第九节采区（盘区）巷道布置实例628

一、走向长壁开采采区（盘区）628

巷道布置实例628

二、倾斜长壁开采采区（盘区）639

巷道布置实例639

三、水力采煤采区巷道布置实例649

三、采煤方法分类653

第四章采煤方法653

第一节采煤方法的选择653

二、采煤方法选择的要求653

一、采煤方法选择的依据653

第二节薄及中厚煤层采煤方法654

一、缓倾斜煤层单一长壁采煤法654

二、倾斜煤层单一长壁采煤法660

第三节厚煤层采煤方法660

一、倾斜分层走向长壁采煤法660

二、V型倾斜长壁水砂充填采煤法663

第四节急倾斜煤层采煤方法664

一、伪倾斜柔性掩护支架采煤法664

二、急倾斜厚煤层水平分层、斜668

切分层采煤法668

三、倒台阶采煤法671

四、仓储采煤法673

五、钢丝绳锯采煤法673

第五节综合机械化采煤676

一、自移式液压支架的类型676

二、自移式液压支架的选择679

三、工作面布置及主要参数683

四、劳动组织及技术经济指标685

一、漏斗式采煤法686

第六节水力采煤686

二、小阶段（走向短壁）式采煤法688

三、适用条件及有关参数689

四、作业方式及技术经济指标690

第五章 建筑物、铁路和水体下692

采煤692

第一节岩层与地表移动的一般特征692

一、岩层移动的一般特征692

二、地表移动的一般特征693

一、地表移动和变形的基本概念694

第二节地表移动和变形的主要参数694

及预计方法694

二、地表移动和变形的主要参数695

三、地表移动和变形的预计方法699

第三节建筑物下采煤710

一、地表移动和变形对建筑物的影响710

二、减少地表移动和变形的开采措施711

三、建筑物下采煤实例714

第四节铁路下采煤720

一、铁路下采煤的特点和要求720

二、铁路下采煤应采取的措施720

三、铁路下采煤实例723

第五节水体下采煤723

一、采动后上覆岩层的变形和破坏724

特征724

二、导水裂缝带高度的计算724

三、水体下采煤的技术措施725

四、水体下采煤实例728

四、确定合理的掘进率730

合理搭配730

三、不同开采技术条件的煤层730

二、各类煤层合理配采730

一、矿井两翼产量与储量的关系730

第六章采掘关系730

第一节配采730

五、工作面进度733

第二节巷道掘进工程排队733

一、接续时间一般要求733

二、巷道掘进速度733

三、掘进组的配备733

第三节三量规定740

一、三量可采期的规定及计算740

二、三量的解释和计算范围741

四、三量接替系数752

三、三量的合理可采期752

第七章采区运输754

第一节煤炭运输754

一、《煤炭工业设计规范》的有关754

规定754

二、采区上（下）山煤炭运输方式754

三、采区运输设备能力的确定755

五、回采工作面运输巷胶带化及效果756

四、采区掘进煤的处理756

六、胶带运输对巷道布置的要求757

第二节辅助运输758

一、矸石及材料运输方式758

二、人员运送758

第三节采掘运设备配备758

一、采掘运设备的配备758

二、采掘运设备的备用台数759

一、选择断面形状应考虑的因素762

二、巷道断面形状及其适用条件762

第一节巷道断面形状的选择762

第一章巷道断面762

第四篇巷道断面和交岔点762

第二节拱形、梯形及矩形巷道断面763

尺寸的确定763

一、确定巷道断面净尺寸的有关规定763

二、巷道断面净宽度的确定764

三、巷道断面净高度的确定764

四、圆弧拱形及三心圆拱形几何参数768

一、地压计算769

二、巷道支护计算769

六、经济断面769

五、按通风条件校核巷道断面769

第三节地压及巷道支护计算769

一、锚喷支护778

第四节拱形、梯形、矩形巷道支护778

参数及工程量、材料消耗量778

二、砌？支护785

三、木支架及梯形金属支架789

第五节封闭拱形巷道断面的计算793

一、设计原则793

二、几种封闭拱形巷道断面793

第六节U型钢拱形可缩性支架808

一、支架分类808

二、支架的适用条件808

三、拱形可缩性金属支架设计参数808

四、三节对称直立式拱形可缩性金809

属支架巷道断面计算809

五、25U型钢拱形可缩性支架应用811

实例811

第七节曲线巷道813

一、曲线轨道半径813

二、曲线巷道加宽值814

三、曲线轨道的外轨超高值816

四、曲线轨道的轨距加宽值816

二、水沟砌筑817

一、水沟布置817

第八节水沟817

四、水沟断面和流量计算818

三、水沟坡度及流速818

五、水沟盖板825

六、特大涌水量矿井的水沟实例826

第九节轨道铺设828

一、钢轨828

二、轨枕828

三、石碴道床830

四、固定道床833

第二节交岔点平面尺寸的确定842

一、确定交岔点平面尺寸的依据842

第二章平巷交岔点842

二、穿尖交岔点842

一、普通交岔点842

第一节交岔点分类842

二、交岔点平面尺寸计算公式844

三、交岔点平面尺寸计算848

二、交岔点斜率857

一、交岔点墙高857

第三节交岔点墙高及斜率857

二、砌？支护交岔点858

第四节交岔点支护858

一、锚喷支护交岔点858

第五节工程量及材料消耗量计算859

第五篇立井井筒和硐室862

第一章 立井井筒平面布置862

第一节概述862

一、井筒断面形状862

二、井筒名称862

第二节井筒平面布置864

一、井筒平面布置设计依据和要求864

二、井筒平面布置形式865

三、立井提升容器866

第三节井筒断面的确定872

一、井筒断面确定步骤872

二、刚性罐道的井筒断面确定方法872

三、井筒断面积计算876

四、井筒断面布置实例876

一、概述881

二、钢丝绳罐道布置形式881

第一节钢丝绳罐道881

第二章井筒装备881

三、钢丝绳罐道安全间隙的确定886

一、概述887

二、罐道梁887

第二节刚性罐道887

三、罐道889

四、罐道布置形式及罐道梁固定方式894

第三节刚性罐道的计算907

一、荷载分析907

二、罐道、罐道梁上的荷载计算908

三、罐道计算910

四、罐道梁计算912

五、罐道梁层间距的确定916

六、计算实例917

第四节罐道与罐道、罐道与罐道梁928

的连接928

一、罐道接头928

二、钢罐道梁接头931

三、罐道与罐道梁的连接932

第五节管路敷设及梯子间940

一、管路布置及管子梁的选择940

三、梯子间941

二、电统布置与敷设941

一、井筒中钢材构件的防腐946

第六节井筒装备的防腐946

二、木质构件的处理949

第七节百米井筒装备材料消耗949

第三章井筒支护954

第一节支护类型及支护材料954

一、支护类型954

二、支护材料954

三、混凝土配料955

第二节立井地压计算959

第三节井壁厚度及圆环内力的计算964

二、均匀侧压力作用下圆环内力计算965

一、井壁厚度计算965

四、井口构筑物作用下的侧压力及井壁圆环内力计算966

三、不均匀侧压力及圆环内力计算967

五、地震力作用下的井筒侧压力970

第四节混凝土、钢筋混凝土构件970

一、混凝土、钢筋的强度及参数970

二、混凝土、钢筋混凝土构件计算976

一、砌体强度计算987

度计算987

第五节砖石构件（砂浆砌体）的强987

二、圆环砌体承载力的验算988

三、计算实例989

一、使用条件及注意事项990

二、锚喷支护参数的选择990

三、立井锚喷支护计算994

第六节井筒锚喷支护设计996

第七节壁座及梁窝计算1000

一、壁座设计1000

二、梁窝尺寸计算1003

第四章 冻结法凿井井壁设计1005

第一节井壁类型及特点1005

第二节井壁设计依据1006

一、井筒特征及装备情况1006

二、地质及水文地质资料1006

三、冻结施工资料1006

第三节冻结深度及壁座位置的确定1006

一、冻结深度的确定1006

二、壁座位置的选择1006

三、冻结压力（施工期间临时荷载）1007

二、不均匀地压1007

第四节设计荷载1007

一、地压1007

一、井壁安全系数的确定1011

第五节混凝土及钢筋混凝土1011

井壁设计1011

二、混凝土井壁的设计1012

三、钢筋混凝土井壁的设计1015

第六节冻结法井壁设计中的1022

几个问题1022

一、冻结井壁受力的一般规律1022

二、冻结井筒混凝土井壁的特点1023

三、冻结井壁的裂缝及温度应1027

力计算1027

一、材料及使用要求1032

第七节复合井壁1032

二、复合井壁各部分的组成和作用1055

三、复合井壁设计计算1062

四、壁座的设计1087

第八节井塔荷载作用下的井壁结构1091

一、概述1091

二、计算公式及图表的应用1093

三、计算步骤1097

第九节冻结法双层钢筋混凝土井壁1098

一、井筒计算资料1098

设计实例1098

二、井壁侧压力计算1099

三、确定井壁厚度1101

四、按冻胀力对外层井壁环向配筋1102

的计算1102

五、内壁环向配筋计算1103

六、按吊挂力计算竖向钢筋及抗裂1107

性验算1107

七、壁座的设计1109

八、在井塔作用下的井壁计算1111

第五章钻井法井壁结构设计1118

第一节概况1118

一、钻井法施工井壁的一般结构形1119

式以及要求1119

二、煤炭系统钻井法凿井施工情况1119

三、国内、外使用立井钻机的主要1119

技术特征1119

二、钻井法井筒设计的结构1124

安全系数1124

第二节预制钢筋混凝土井壁计算1124

一、钻井法施工井筒直径的确定1124

三、荷载1125

四、井壁强度及稳定性计算1127

第三节井壁底计算1138

一、浅碟式井壁底1138

二、截锥式井壁底1141

三、半球和削球式井壁底1144

四、半椭圆回转扁球壳井壁底1146

第四节设计举例1153

一、设计依据1153

三、井壁计算1154

二、地压计算1154

四、回转椭圆扁球壳井壁底的计算1160

第六章 沉井法结构设计1171

第一节沉井法分类及技术特征1171

一、沉井法分类1171

二、沉井技术特征1172

第二节沉井井壁结构设计1173

一、设计依据及所需资料1173

二、井筒主要参数确定及井壁设计1173

三、井壁的环向配筋计算1176

一、刃脚的用途及形状1177

四、井壁竖向钢筋的计算1177

二、刃脚内力及配筋计算1179

第四节沉井构造要求1181

第五节套井结构设计1181

一、套井尺寸的确定1181

二、套井的结构型式及特点1182

第六节沉井结构计算实例1183

一、地质情况1183

二、沉井井筒尺寸确定1183

三、按下沉条件验算井壁厚度1185

四、井壁环向配筋计算1186

五、竖向钢筋计算1187

六、联系钢筋1188

七、沉井的刃脚计算1188

第七章硐室1192

第一节罐笼立井井筒与井底车场连1192

接处（马头门）1192

一、设计依据1192

二、连接处形式1192

三、连接处尺寸的确定1193

五、连接处附属硐室及行人通道1197

四、连接处断面形状及支护1197

六、其它要求1198

七、部分矿井连接处设计索引1199

第二节井底煤仓及箕斗装载硐室1207

一、设计依据1207

二、井底煤仓及箕斗装载硐室布置1207

三、井底煤仓1209

四、箕斗装载硐室1227

五、装载胶带输送机巷及机头、给1233

煤机、贮气罐硐室1233

六、配煤胶带输送机巷1235

设计索引1237

七、井底煤仓、箕斗装载硐室通用1237

第三节 箕斗立井井底清理撒煤硐室1245

及水窝泵房1245

一、设计依据1245

二、清理撒煤硐室及水窝泵房布置1245

三、井底受煤漏斗及撒煤溜道1245

四、沉淀池硐室及水仓、水窝泵房1252

五、清理斜巷及绞车房1256

六、部分矿井箕斗立井井底清理撒1258

煤及水窝泵房设计索引1258

三、井底水窝深度的确定1264

二、井底水窝分类1264

第四节罐笼立井井底水窝及清理1264

一、设计依据1264

四、井底水窝支护及水窝底部结构1268

五、井底水窝梯子间及平台梁1269

六、井底水窝排水及清理方式1269

七、副井井底清理斜巷及排水硐室1271

通用设计索引1271

第五节立风井井口及井底布置1271

一、设计依据1271

二、井口布置1272

三、井底布置1277

四、风井井底连接处通用设计索引1282

第六节休息硐室1286

一、设计依据1286

二、休息硐室的布置1286

三、断面及支护1286

第七节硐室支护计算1287

一、设计依据1287

二、支护计算1287

三、计算例题1298