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第一篇矿山地质基础与建井测量3

第一章矿山地质情况分析3

第一节概述3

一、地球的构造3

二、火成岩5

三、沉积岩8

四、变质岩12

第二节矿山地质构造16

一、地壳运动16

二、水平构造和倾斜构造16

三、褶皱构造18

四、断裂构造21

第三节地压与围岩膨胀27

一、地压27

二、围岩膨胀30

第一节概述32

一、矿山水文地质工作的意义32

第二章矿山水文地质分析32

二、矿山水文地质工作的任务33

三、矿山水文地质工作的内容33

四、矿井水文基本地质条件35

第二节矿山水文地质补充勘探39

二、勘探工程的布置原则40

三、常用勘探方法40

一、勘探的目的、任务40

第三节矿井水文地质分析57

一、矿井涌水57

二、矿井水文地质观测62

三、涌水量预测67

第四节水害的预防与治理84

一、矿区地面防水措施84

二、选择合理的开采方法和开采参数，降低采动影响95

第五节矿井水文地质条件探查技术96

一、水化学97

二、水文物探98

一、矿山工程地质工作的意义和任务100

第一节概述100

二、矿山工程地质的主要内容100

第三章矿山工程地质分析100

第二节岩土工程与岩体工程地质性质103

一、岩土工程地质性质103

二、岩体工程地质性质120

第三节矿井地质勘探131

一、建井地质勘探131

二、矿井补充勘探134

三、生产地质勘探135

四、矿井地质勘探方法136

第四节矿井地质资料的编制140

一、地质说明书的编制140

二、矿井地质报告的编制144

三、地质预报与采后地质总结145

四、投资偏差分析147

第四章井下平面控制测量148

第一节概述148

一、井下平面控制测量的原则148

二、井下平面控制测量的特点148

三、井下平面控制测量的等级148

四、井下导线的类型149

五、井下导线点的设置与编号149

第二节井下经纬仪导线的角度测量151

一、经纬仪及其检验与校正151

二、经纬仪检校152

三、测角方法156

第三节井下经纬仪导线的边长测量160

一、钢尺测量边长160

二、用光电测距仪测量井下导线边长169

第四节井下经纬仪导线测量外业176

一、选点和埋点176

二、测角177

三、量边179

四、碎部测量179

五、导线的延长及其检查180

六、长短边导线测量181

七、井下三架法导线测量182

第五节井下经纬仪导线测量内业183

一、检查和整理外业观测记录183

三、角度闭合差的计算及分配184

二、计算边长改正和平均边长184

四、坐标方位角的计算188

五、坐标增量闭合差的计算与调整188

六、坐标计算190

第六节特殊情况下的导线测量191

一、方位引测法191

二、导线边长的间接丈量192

三、闭合导线中亏边测量192

四、井下经纬仪导线点的恢复193

第七节导线测量粗差的检查195

一、仅有一个角度测量粗差的判定195

二、只有一条边丈量粗差的判定196

三、一边一角含有粗差时的判定197

二、井下高程测量的基本要求198

一、井下高程测量的目的与任务198

第五章井下高程测量198

第一节概述198

第二节井下水准测量和三角高程测量199

一、井下水准测量199

二、井下三角高程测量203

第三节井下高程测量的误差203

一、井下水准测量的误差203

二、井下三角高程测量的误差206

第六章矿井联系测量209

第一节概述209

一、联系测量的作用与任务209

二、矿井定向的种类与要求210

第二节定向基点（近井点）的测设212

一、近井点和井口水准基点的基本要求212

二、基点测量的精度要求212

四、地面连测导线的测量216

三、井下定向基点及水准基点的设置216

第三节一井定向217

一、投点218

二、连接222

三、投点所需的主要设备及总体安装224

四、一井定向精度分析227

第四节两井定向241

一、两井定向外业测量工作242

二、两井定向内业计算243

三、两井定向精度分析245

第五节导入标高250

一、导入标高的种类及其精度要求250

二、立井导入标高的方法251

第六节陀螺经纬仪定向254

一、概述254

二、陀螺经纬仪定向268

第七章巷道施工测量286

第一节概述286

一、巷道施工测量的任务286

二、悬挂罗盘仪的构造和检校286

三、悬挂半圆仪的构造与检校287

第二节巷道开切点和中线的标定288

一、标定巷道开切点和临时中线288

二、直线巷道中线的标定289

三、曲线巷道中线的标定291

四、斜巷腰线的标定294

五、平斜巷连接处腰线的标定297

六、原有巷道中心线的标定302

七、岔及斜巷连接车场中腰线的标定306

一、激光指向仪的结构313

第三节激光指向仪313

二、激光指向仪的安置与使用315

三、仪器养护及注意事项317

四、掘进机械导向318

第四节巷道掘进验收与采区测量318

一、巷道掘进时的验收丈量318

二、采区测量318

第八章矿井贯通测量324

第一节概述324

一、井巷贯通324

二、贯通测量324

三、贯通测量工程的类型324

四、贯通测量工程容许误差326

五、贯通测量的步骤328

一、一井内巷道贯通的特点329

第二节一井内的贯通测量329

六、贯通测量设计书编写内容329

二、采区内次要巷道的贯通测量330

三、在两个已知点之间贯通平巷或斜巷330

四、贯通巷道开切位置的确定332

五、带有弯道的巷道贯通335

第三节两井间的巷道贯通测量337

一、两井间巷道贯通的特点337

二、两井间巷道贯通的测量工作338

三、多工作面贯通342

第四节立井贯通测量342

一、从地面和井下相向开凿的立井贯通342

二、延深立井时的贯通344

第五节贯通测量的施测346

一、贯通测量施测中应注意的问题346

二、贯通工程施工中的一些技术措施347

三、重要贯通工程中应考虑的问题348

四、贯通后实际偏差的测定及中腰线的调整353

第二篇矿井设计359

第一章矿井设计概述359

第一节矿井设计原理359

一、矿井设计系统特征359

二、矿井的定性参数360

三、矿井定量参数361

四、矿井的定性与质量参数变化动态362

五、矿井分阶段的设计方法362

六、矿井设计预测366

七、矿井新建和改建设计方案369

第二节矿井设计方法种类372

一、矿井设计模型372

二、线性规划法374

三、非线性规划法375

四、动态规划法378

六、统计方法380

五、图论方法380

七、复合决策方法382

八、矿井简单和复合系统的可靠性理论方法384

九、方案法和经济数学模拟法386

第三节矿井最优设计原理388

一、矿井最优设计条件388

二、矿井分阶段最优设计389

三、矿井发展定性参数和定量参数优化392

四、井型确定394

五、查找矿井工艺系统假定最优方案396

六、分区、盘区、水平和采区尺寸的确定400

七、提升设计工艺原则401

第一节巷道断面形状和尺寸设计403

一、巷道断面形状设计403

第二章巷道设计403

二、巷道断面尺寸设计404

第二节巷道断面内水沟和管线布置417

一、排水沟417

二、巷道管线布置418

第三节巷道断面设计实例419

一、选择巷道断面形状419

二、确定巷道断面尺寸420

三、布置巷道内水沟和管线422

四、计算巷道掘进工程量及材料消耗量422

第三章矿井提升机设计424

第一节概述424

一、我国矿井提升机电气控制系统的现状424

二、提升机发展史425

三、提升设备的类型及工作原理426

四、矿井提升设备的分类及基本组成428

五、矿井提升机电气控制系统改造的途径和技术要点430

一、提升容器432

第二节矿井提升机主要设备432

二、提升钢丝绳449

三、单绳缠绕式提升机455

四、井架与天轮472

五、提升系统检测保护478

第三节提升系统主要设备选择与计算483

一、提升方式的确定483

二、提升机器规格选择设计484

三、提升钢丝绳选择计算486

四、单绳卷筒提升机规格选择设计490

五、提升机与井筒相对位置的计算492

六、初选提升电动机496

第一节矿井通风设计概述499

一、矿井通风设计的依据499

第四章矿井通风设计499

二、矿井通风设计的程序和内容500

三、矿井通风系统选择500

第二节拟定矿井通风系统501

一、拟定矿井通风系统的原则501

二、选择矿井通风方式和矿井主通风机的工作方法502

三、通风系统方案比较502

第三节矿井风量计算与分配503

一、生产矿井总风量的计算503

二、新设计矿井风量的计算507

三、矿井风量分配509

第四节矿井通风阻力计算509

一、矿井通风阻力的计算原则509

二、矿井通风阻力的计算方法510

第五节选择矿井通风设备511

一、通风机的选型计算511

二、选择主要通风机512

三、选择电动机513

第六节矿井通风费用概算514

一、通风井巷经济断面的选择514

二、矿井通风费用概算515

第七节生产矿井通风设计简述516

一、生产矿井通风设计的特点和要求516

二、通风设计所用的原始资料516

三、采区通风方式的分类517

四、巷道瓦斯涌出量的预测519

五、根据瓦斯因素计算回采工作面最大产量521

六、风量计算524

七、矿井负压计算527

第五章矿井排水设计529

第一节矿井排水概况529

一、离心泵工作参数529

二、管路特性535

三、汽蚀与吸水性能537

一、主排水泵结构设计541

第二节水泵结构设计541

二、轴向推力及其平衡544

三、气泡泵550

四、射流泵552

第三节排水装置节能设计556

一、判别改进措施正误的准则556

二、使工况朝流量加大方向移动的措施558

三、提高装置效率的措施560

一、排水系统设计561

第四节矿井排水设计561

二、排水装置的选择566

三、按耗能最少原则选择排水装置569

四、选择计算中的某些问题574

第六章矿井信号与通讯系统设计580

第一节矿井信号系统设计581

一、井下信号设备简介581

二、采区信号系统585

三、提升信号系统588

四、电机车运输信号595

第二节矿井电话通信597

第一节矿井供电设计概述610

一、地面供电系统设计610

第七章矿井供电供热设计610

二、矿井供电系统设计612

三、功率因数的改善622

第二节供电线路设计628

一、电力线路设计628

二、导体截面的选择649

一、井下电气设备的分类663

第三节井下供电设备与控制电器设计663

二、矿用高压配电设备设计665

三、矿用变压器设计683

四、矿用隔爆低压馈电开关设计687

五、矿用隔爆型磁力起动器设计696

第四节建井期间的供热设计732

一、采暖供热732

二、采暖方式的选择733

三、冬季施工材料的预热733

四、冬季室内供暖计算735

五、冬季立井井筒、斜井井筒和平硐的保温737

六、生活热水和开水的供应738

七、干燥设备和设施的热量计算739

第八章矿井供水与排污设计741

第一节矿井供水设计741

一、建井期间对供水的要求741

二、供水量741

三、水质744

四、水源745

六、临时供水系统746

五、供水方式746

第二节矿井排污设计747

一、矿井水及废水的性质和处理意义747

二、煤矿矿井水及废水处理利用技术现状及展望750

三、建井期间的污水排放750

第三篇矿井施工技术767

第一章井巷掘进施工767

第一节平巷掘进767

一、凿岩爆破767

三、岩石的装载与转运770

二、掘进通风与防尘770

四、平巷的机械掘进776

第二节竖井掘进778

一、竖开用工概述778

二、表土掘进778

三、基岩掘进施工方案780

四、基岩掘进780

三、爬罐法掘进天井784

一、斜井井口段表土施工784

第四节斜井掘进784

一、普通法掘进天井784

二、吊罐法掘进天井784

第三节天井与溜井掘进784

二、斜井基岩掘进786

第五节硐室掘进788

一、全断面施工法788

二、导硐施工法788

三、留砟施工法789

一、支护的基本理论791

第一节地下硐室围岩支护概述791

第二章井巷支护技术791

二、支护的基本原理796

第二节木支护技术803

一、坑木803

二、木支护的架设804

第三节混凝土支护技术806

一、水泥与水泥砂浆806

二、普通混凝土808

三、混凝土支护结构的施工813

一、喷射混凝土支护的原理818

第四节喷射混凝土支护技术818

二、喷射混凝土的原材料819

三、喷射混凝土的配合比819

四、喷射混凝土的物理力学性质820

五、喷射混凝土支护厚度的确定820

六、喷射混凝土施工820

第五节锚杆支护技术821

一、锚杆支护原理821

二、支护中常用锚杆822

三、锚杆支护参数823

一、锚喷支护与传统支护的区别824

第六节锚喷支护技术824

四、锚杆支护的质量检查824

二、锚喷支护类型与作用826

三、锚喷支护参数设计827

四、锚喷支护的施工工艺835

五、锚喷支护的质量检测836

第七节软岩巷道支护838

一、软岩巷道支护原理与原则838

二、软岩巷道支护设计843

三、软岩巷道锚索支护施工852

四、新奥法软岩支护的施工866

五、巷道围岩松动圈支护877

第三章立井井筒延深技术894

第一节上向延深井筒894

一、吊罐法掘进反井技术894

二、普通法掘进反井技术914

三、爬罐法掘进反井技术918

四、反井钻机掘进反井技术925

五、立井反井延深井筒的刷大及永久支护932

第二节下向延深立井井筒技术935

一、利用辅助水平延深立井井筒935

二、利用井筒延深间延深立井井筒944

三、利用梯子间延深立井井筒957

第四章凿岩爆破技术963

第一节凿岩963

一、布孔963

二、凿岩作业准备967

三、风钻凿岩操作方法968

第二节爆破材料972

一、矿用炸药的种类与性能972

二、雷管990

三、煤矿许用导爆索和继爆管998

一、岩体内的爆炸应力波1001

第三节爆破作用原理1001

二、装药内部的破坏作用1004

三、装药外部的破坏作用1006

四、爆破漏斗要素1009

五、能量平衡爆破漏斗理论1011

六、装药量计算原理1012

七、柱状装药爆破作用与装药量计算1014

八、多炮孔成组药包的破坏作用1015

第四节爆破方法与技术1017

一、峒室爆破法1017

二、光面爆破1028

三、微差爆破1037

四、其他爆破法1039

第五节凿岩爆破1044

一、爆破参数的确定1044

二、炮孔排列与布置1052

三、装药量、装药结构与起爆顺序1058

第五章装岩排矸1062

第一节装岩技术1062

一、抓岩机械1062

二、装岩生产率1070

第二节提升1073

二、提升设备的选择1075

第三节排矸1075

一、翻矸方式1075

二、矸石仓1078

第六章矿井供电系统施工1080

第一节供电系统结线方式1080

一、系统或网络结构的基本方式1080

二、各级变电所常用结线方式1082

第二节深井与浅井供电系统施工1086

一、深井供电系统1086

二、浅井供电系统1087

第三节平硐供电系统施工1090

第四节矿井各级变电所及配电点施工1091

一、矿井地面变电所施工1091

二、井下主变（配）电所施工1092

三、采区变电所施工1095

四、移动变电站施工1099

五、工作面配电点施工1099

第四篇矿井施工机械设备1103

第一章破岩机械1103

第一节凿岩机与电钻1103

一、凿岩机分类1103

二、气动凿岩机1103

三、液压和电动凿岩机1105

四、钻具等器材1107

五、电钻1113

第二节凿岩台车与钻装机1115

第三节掘进机1118

一、部分断面巷道掘进机1118

二、全断面巷道进机1128

第二章装载机1140

第一节耙装机1140

一、绞车1142

二、耙斗1145

一、后卸式铲斗装载机1148

第二节铲斗装载机1148

二、侧卸式铲斗装载机1149

第三节蟹爪装载机1152

第四节立爪装载机1157

第五节蟹立爪装载机1161

第三章支护机械1164

第一节锚杆支护机械1164

一、QYM30A型液压锚杆钻机1164

二、MDS3型电动锚杆钻机1166

三、HMD15型、HMD22型电动锚杆钻机1169

四、QYM系列轻型液压锚杆钻机1172

五、气动旋转式单体锚杆机1175

第二节混凝土喷射机1179

一、干式混凝土喷射机1179

二、潮式混凝土喷射机1182

三、湿式混凝土喷射机1183

第四章提绞设备1184

第一节提升容器1184

一、吊桶及附属装置1184

二、下料筐1190

三、临时罐笼1191

第二节提升与悬吊钢丝绳1191

一、钢丝绳的结构及制作材料1192

二、圆钢丝绳的分类1193

第三节提升机1201

一、提升机概述1201

二、JK型提升机1205

三、JKZ型提升机1205

第四节凿井绞车与天轮1209

一、凿井绞车1209

二、天轮1211

第五章流体机械1217

第一节排水设备1217

一、排水设备概述1217

二、离心式水泵的构造1221

三、离心式水泵的操作1233

四、排水设备的经济运行1234

五、离心式水泵的拆卸与装配1239

第二节通风设备1241

一、通风设备概述1241

二、离心式通风机1243

三、轴流式通风机1249

第三节压缩空气设备1256

一、活塞式空压机的工作理论1256

二、矿用活塞式空压机的构造1256

第六章交配电设备1276

第一节电力变压器1276

一、铠装电缆1283

第二节电缆1283

二、橡套电缆1284

三、塑料电缆1287

第三节高压开关柜1288

一、普通型1288

二、矿用一般型1289

三、矿用隔爆型1289

第七章仪器与仪表1301

第一节矿井气体与通风参数检测仪器1301

一、CO检测仪器1301

二、瓦斯检查仪器仪表1304

三、井下风速测量仪器1310

四、矿井氧气、烟雾及温度检测仪器1311

五、粉尘检测仪器1312

一、电缆故障测试仪器1315

第二节电缆与钢丝绳探伤仪器1315

二、钢丝绳探伤仪器1316

第三节其他矿用仪器仪表1317

一、巷道施工常用仪器仪表1317

二、围岩监测仪器1319

三、轨道运输安全信号装置1321

第八章采暖设备1324

第一节锅炉1324

一、手烧蒸汽锅炉1324

二、链条炉排蒸汽锅炉1328

三、手烧热水锅炉1331

四、往复炉排热水锅炉1333

五、链条炉排热水锅炉1335

第二节散热器1337

一、光面管散热器1337

二、矿用散热器1338

第五篇矿井施工组织设计1341

第一章矿井施工组织设计内容与编制程序1341

第一节概述1341

一、施工组织设计的作用1341

二、施工组织设计的种类1341

三、施工组织设计编制依据1342

四、施工组织设计编制原则1343

第二节施工组织设计编制内容和编制程序1344

一、编制内容（提纲）1344

二、编制程序1353

第二章矿井施工的准备1356

第一节概述1356

第二节建井准备工作的安排1357

一、准备工作的分析1357

二、施工总平面布置与临时工程1359

三、四通一平1360

四、优先安排开工井的准备工作1361

第三节场地的平整1362

一、场地平整的要求1362

二、场地的土方量计算1362

三、土方运输距离的计算1369

第四节仓储1370

一、库存用完，必须立即采购进货，不许短缺1370

二、库存用完，边进货边用料，不许短缺1373

三、要求立即补足存储量，但又允许适当的物料短缺1375

第三章建井施工部署1381

第一节大型工程施工部署1381

一、工程项目划分1381

二、第一期工程与第二期工程部署1383

三、配套工程投产方案1385

四、施工队的生活安排1386

一、布置原则1387

第二节矿井施工总平面布置1387

二、布置依据1388

三、布置方法1388

四、施工总平面布置设计1391

第四章矿井施工方案设计1397

第一节矿山建筑工程施工方案设计1397

一、地面建筑的施工方案1397

二、建井期间的临时建筑方案1405

三、利用永久建筑方案1409

第二节井筒施工方案设计1410

一、井筒施工方案1410

二、井筒开工顺序方案1420

三、井筒延深施工方案1422

第三节巷道及硐室施工方案1425

一、过渡阶段井底车场的施工方案1425

二、井下主要硐室施工方案1429

三、采区施工方案1437

四、井巷开拓方案1439

五、井巷施工机械化作业线方案1440

第五章矿井施工管理1443

第一节工期、质量、投资三大目标控制的关系及控制理论1443

一、工期、质量、投资三大目标控制的关系1443

二、目标控制的前提工作1444

三、目标控制的基本理论1444

第二节施工阶段的工期控制1446

一、工期控制的范围及任务1446

二、工期控制的原则、依据及措施1447

三、工期控制的过程1447

四、工期控制内容及影响因素1448

五、工期控制方法1449

六、工期优化1450

七、进度计划实施过程中的比较方法1451

一、质量控制的含义及任务1454

第三节施工阶段的质量控制1454

二、质量控制的原则、依据及措施1456

三、工程项目质量控制的特点及影响因素1456

四、质量控制的方法及手段1458

五、施工工序质量控制1459

六、工程质量评定1460

七、质量控制的统计方法1462

第四节施工阶段的投资控制1465

一、投资控制过程1465

二、投资控制内容1466

三、投资结算1469

五、索赔控制1473

第五节施工阶段的安全管理1474

一、安全与质量、工期、投资的关系1474

三、矿井施工安全生产控制1475

二、矿井建设中安全管理的特点、任务及要求1475

四、安全管理1476

五、安全技术措施计划1478

第六篇矿井设计施工标准规范1483

工程建设标准强制性条文1483

（矿山工程设计）1483

1基本规定1483

2地下开采1485

3露天开采1504

4选矿1510

工程建设标准强制性条文1516

（矿山工程施工及验收）1516

1井巷工程1516

2露天工程1525

3尾矿工程1527

4安装工程1529