設(shè)施規(guī)劃課程設(shè)計

1、課程設(shè)計的任務(wù)要求一、 設(shè)計目的 礦井工業(yè)廣場設(shè)計圖二、 設(shè)計的目的 設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計是工業(yè)工程專業(yè)的主干課程，是工業(yè)工程學(xué)科的重點研究領(lǐng)域和分支之一，設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計著重研究設(shè)計總平面布置、車間布置及無聊搬運等內(nèi)容。目標是通過對設(shè)施的各組成部分相關(guān)關(guān)系的分析、合理布置，得到高效運行的生產(chǎn)系統(tǒng)，獲得最佳的任務(wù)效益和經(jīng)濟效益。設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計課程設(shè)計是本課的重要的時間教學(xué)的環(huán)節(jié)，要求綜合的應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)的知識，完成規(guī)定的工業(yè)設(shè)計布置設(shè)計進行一次基礎(chǔ)訓(xùn)練，其目的是：1、 能正確的運用工業(yè)工程基本原理及有關(guān)的知識，學(xué)會對工業(yè)設(shè)施進行系統(tǒng)的分析的方法。2、 通過對工廠設(shè)施布置的實際的設(shè)計，掌握系統(tǒng)布置設(shè)計方

2、法的規(guī)范程序；3、 通過課程設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生如何的編寫有關(guān)的技術(shù)文件4、 】通過課程設(shè)計，初步樹立正確的設(shè)計思想，培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)的專業(yè)知識分析、和解決實際問題的能力。三、 設(shè)計內(nèi)容某礦業(yè)井的設(shè)計生產(chǎn)能力100萬t/a，采用一對立井布置方式，落地式布置絞車房，工業(yè)廣場內(nèi)不設(shè)洗煤廠，原煤不經(jīng)加工直接外運，礦井工業(yè)廣場用地面積150000（300*500）。礦井所在地春夏盛行東南風(fēng)，秋季盛行西北風(fēng)。工業(yè)廣場按功能區(qū)域劃分布置，可分為：生產(chǎn)區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)、儲運區(qū)、和廠前區(qū)。由24個豬單位組成，各區(qū)及單位的布置要求有：（1） 生產(chǎn)區(qū)是礦井生產(chǎn)的中樞，是工業(yè)場地的核心的部位，它對整個場地的分區(qū)和布置起到?jīng)Q

3、定的作用。面積大約30000，主要包括主井井口，（1）副井井口（2）皮帶走廊（3）選矸樓（4）主井提升機房（5）副井提升機房等。生產(chǎn)區(qū)主要布置在廠房區(qū)的中央稍便一側(cè)。要求盡量可能減少物流轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)或設(shè)施。有利于全面的布置，應(yīng)與儲運區(qū)協(xié)調(diào)一致，有利于煤炭的外運。工藝流程有密切的聯(lián)系的生產(chǎn)的環(huán)節(jié)或設(shè)施，應(yīng)盡可能靠近，縮短運輸距離。選矸樓排放的矸石占煤炭產(chǎn)量的0.005%，由選矸樓運往矸石堆放場（11）。矸石運輸與煤折算當量系數(shù)為10。（2） 輔助生產(chǎn)區(qū)是為礦井的正常的生產(chǎn)服務(wù)的廠區(qū)，面積約為65000主要包括：機修廠（7）坑木場（8）變電所（9）空壓機房（10）矸石堆放場（11）鍋爐房（12）等。輔

4、助生產(chǎn)區(qū)應(yīng)臨近主生產(chǎn)區(qū)，一般布置在場區(qū)的一側(cè)或生產(chǎn)區(qū)兩側(cè)，對內(nèi)運輸方便的地帶；與副井緊密聯(lián)系的設(shè)施應(yīng)盡可能的靠近副井，使運輸路線簡介方便；動力設(shè)施應(yīng)靠近符合中心；易燃及危險品庫應(yīng)布置在場地的邊緣地帶；一避免冷卻循環(huán)水系統(tǒng)所擴散的水霧對周圍的建筑、構(gòu)筑物和其他的設(shè)施的影響：噪聲大等的設(shè)施應(yīng)運離廠前區(qū)機修廠年往返運送材料設(shè)備3萬t，坑木場年往返運送材料4萬t，均采用架線式電機運輸送往副井井口，可以認為運輸?shù)碾y度相同。設(shè)備和材料的暈的乎與運煤折算當量系數(shù)為20。經(jīng)變電所變壓的電源從副井用電纜送往井下地點。 機電修理車間布置要求：機電修理車間錢應(yīng)該設(shè)置專用的場地，作為露天作業(yè)和臨時堆放場。寬度一般為1

5、2m到20m。機電修理車間一般應(yīng)靠近副井口，以便與副井聯(lián)系、互不干擾的工段應(yīng)盡量聯(lián)合建筑。矸石堆放的場（11）一般位于廠區(qū)邊緣，在工業(yè)廣場最大鳳頻的下風(fēng)口側(cè)，以減少對工業(yè)廣場的污染，矸石山占地約為30000。（3） 儲運區(qū)是礦井產(chǎn)品儲存的外運環(huán)節(jié)，面積大約為15000，包括儲煤場（13）裝車站（14）裝車倉（15）的設(shè)施。應(yīng)與生產(chǎn)區(qū)相協(xié)調(diào)一致，銜接順暢，并有利于對外運輸，靠近鐵路線；儲運區(qū)一般位于場地的一側(cè)，并應(yīng)在廠區(qū)最大風(fēng)頻下風(fēng)側(cè)，一最大限度地減少煤炭儲運和裝車時對工業(yè)場地的污染，應(yīng)有一定的場地，滿足產(chǎn)品儲存和布置的需要；儲煤場的宜盡量布置在鐵路裝車站線的外側(cè)，以減少對廠區(qū)一側(cè)的污染。儲煤場

6、的面積計算公式如下： F=(1.31.5)F0 F0 =Q/k*h*r() 式中：F儲煤場的用地面積 F0儲煤場的堆存面積 Q儲煤場存煤量，t案礦井5天設(shè)計產(chǎn)量計算（年工作月300天） h實際可能最大堆煤高度取h=8m r煤的容重量，t/ k煤堆形狀系數(shù)，梯形斷面煤堆k=0.780.8，三角形斷面煤堆k=0.45，扇形煤堆k=0.65。圓形煤堆k=0.60.7 （4）廠前區(qū)是礦井生產(chǎn)指揮、行政管理、對內(nèi)外聯(lián)系活動中心，也是豬藥的人員的出入后，面積大約40000，主要有：行政辦公樓（16）、區(qū)隊辦公室（17）職工食堂（18）單身宿舍（19）職工浴室（20）礦燈房（21）井下等候室（22）招待所（

7、23）自行車車棚（24）等。廠前區(qū)應(yīng)位于廠區(qū)的年最大風(fēng)頻上風(fēng)側(cè)，并盡可能的避免布置在靠污染源處，如儲煤場、排矸場、噪聲存在的區(qū)域，要保持一定的距離，要面向居住區(qū)或主干道，對內(nèi)外聯(lián)系方便，要與人流路線想結(jié)合，主要人流是上下井，要考慮人流順暢、避免人貨混流、污染環(huán)境和給行人帶來的不便特別應(yīng)避免與鐵路交叉。四、設(shè)計的主要內(nèi)容 1、根據(jù)工業(yè)設(shè)施總平面布置原則，布置礦井工業(yè)廣場總面積圖 2、進行作業(yè)單位物流分析得出工業(yè)廣場各單位間物流相關(guān)表 3、進行作業(yè)單位相互關(guān)系分析，得出作業(yè)單位相互關(guān)系表 4、繪制作業(yè)單位位置相關(guān)圖 5、迭出影響布置的修正因素與實際限制條件 6、提出三個布置方案畫出三個布置方案圖及

8、文字說明 7、布置方案評價。從安全生產(chǎn)、物流效率、工藝流程要求、生產(chǎn)變化的適應(yīng)性、環(huán)境條件等方面列出若干的要素，進行各方案進行綜合評價比較，得出最佳的方案。設(shè)計的具體過程第一部分礦井工業(yè)廣場的總平面布置工業(yè)設(shè)計總平面布置原則1、業(yè)設(shè)施總體的布置要根據(jù)工廠生產(chǎn)工藝的特點，結(jié)合地形和地質(zhì)情況，組織建筑物和設(shè)施的合理布置，使之成為一個有機的整體，既符合生產(chǎn)工藝的要求，要是生產(chǎn)工藝運輸路線暢通、連續(xù)和短捷，應(yīng)盡量避免主要工藝路線迂回往復(fù)。2、要合理緊湊的布置、節(jié)約用地。設(shè)施布置時在滿足工廠生產(chǎn)、方便職工生活、符合安全生產(chǎn)要求的前提下，要注意合理緊湊的布置，節(jié)約用地。3、環(huán)境協(xié)調(diào)原則。設(shè)施布置應(yīng)該以城市

9、總體規(guī)劃要求，在處理廠容和建筑群體的空間關(guān)系及廠區(qū)綠化美化上，要注意廠區(qū)與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)。特別是廠前區(qū)和廠區(qū)主要干道兩側(cè)建筑物，在外形、色彩的處理上應(yīng)是其整齊，簡潔的輪廓線，豐富城市街區(qū)的風(fēng)貌。4、安全衛(wèi)生的要求。工業(yè)設(shè)施應(yīng)當從何的考慮場區(qū)內(nèi)的相互干涉相互影響的生產(chǎn)車間，公用設(shè)施、庫房以及其他建筑物之間的間距，以滿足防火，衛(wèi)生和防震的要求。在設(shè)施布置時要盡可能的使建筑物有良好的自然采光和通風(fēng)的條件，但強烈的直射陽光也不利于生產(chǎn)，為了充分的利用自然通風(fēng)條件，生產(chǎn)廠房的縱向中心線應(yīng)與主導(dǎo)風(fēng)向成60到905、 動力站房的布置原則，動力站房的布置應(yīng)靠近主要服務(wù)對象或負荷中心，是通往用戶的管線最短，耗能

10、最少。根據(jù)工業(yè)設(shè)施總平面布置的原則，得礦井工業(yè)廣場總平面圖（如圖1-1）場前區(qū)輔助生產(chǎn)區(qū)儲運區(qū)生產(chǎn)區(qū)比例尺1:5000圖1-1 礦井工業(yè)廣場總平面圖第二部分：作業(yè)單位物流分析在任務(wù)書給定的條件下，可以了解到各作業(yè)單位及功能區(qū)域，各作業(yè)單位的物流量可以定量的給出，也就可以進行物流分析。相關(guān)物料的物流分析：該礦區(qū)工業(yè)廣場涉及的物料流主要包括四個部分（1）煤炭 （2）矸石 （3）材料設(shè)備 （4）材料1、具體分析：（1）煤炭通過主井提升到地面的煤炭量年總生產(chǎn)量M=140萬t/a選矸樓排放的矸石量100*0.05%=0.05/a假設(shè)選矸樓道儲煤場的煤占20%，從選矸樓到裝車倉的煤占80%運往儲煤場的煤炭

11、量：100*20%=20萬t/a運往裝車倉的煤炭量：100*80%=80萬t/a煤炭的運輸流程如下井下主井選矸樓裝車倉儲煤場機車外運（2）矸石由副井提升機房排放的矸石量占煤炭總量的12%。矸石運輸與運煤折算當量系數(shù)為10。從而副井提升的矸石量為：100*12%*10=120萬t/a選矸樓排放的矸石占煤炭產(chǎn)量的0.05%，矸石運輸與選煤折算當量系數(shù)為10，由選矸樓選出的矸石量為100*0.05%*10=0.5萬t/a兩處共得矸石量 120+0.5=120.5萬t./a矸石的運輸流程如下井下副井矸石堆放場（3）材料設(shè)備年往返材料設(shè)備運輸量為：C=3*20=60(萬t/a)（4）材料年往返材料運輸量

12、為R=4*20=80(萬t/a)材料設(shè)備和材料均采用架絞式電機車運輸送往副井井口，設(shè)備和材料的運輸與選煤折算當量系數(shù)均為20。設(shè)備和材料的運輸流程如下：井下副井機修廠人員坑木場整個過程中，所涉及到的物流相關(guān)單位如下：（1）主井井口 （2）副井井口 （3）皮帶走廊 （ 4）選矸樓 （7）機修廠 （8）坑木場 （11）矸石堆放場 （13）儲煤場 （14）裝車站 （15）裝車倉物流從至表：為了更清晰的進行作業(yè)單位之間的物流分析，在此引入從至表，該系統(tǒng)的從至表如表2-1所示物流分析為方便對整個物流系統(tǒng)的分析，將物流強度等級劃分為A、E、I、O、U五個等級，所對應(yīng)的物流強度以此減小，具體劃分如下表2-2

13、所示表2-2 物流強度等級劃分表物流強度等級符號物流路線比例物流強度范圍超強物流強度A10 較高物流強度E20較大物流強度I30一般物流強度O40可忽略物流U0表2-2物流從致表 至一部分從一部分 234567811131415合計 副井井口房皮帶走廊選矸樓主井提升房副井提升房機修廠坑木場矸石堆放場儲煤場裝車站裝車倉2副井井口房3皮帶走廊4選矸樓5主井提升房6副井提升房7機修廠8坑木場11矸石堆放場13儲煤場14裝車站15裝車倉合 計根據(jù)從致表中的數(shù)據(jù)，并按照表2-3中規(guī)定的物流強度劃分對個作業(yè)單位對按物流強度大小排序，得到物流強度分析表，如圖2-4所示表2-4物流強度分析表序號作業(yè)單位對路線

14、物流強度物流強度等級1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 在表2-3和2-4中未出現(xiàn)的作業(yè)單位對不存在固定的物流，將其物流強度等級定為U級從而得到原始物流相關(guān)表如下，進一步可得系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)施布置中的物流相關(guān)表2-5原始物流相關(guān)表作業(yè)單位序號123456789101112131415161718192021222324作業(yè)單位序號主井井口副井井口皮帶走廊選矸樓主井提升機房副井提升機房機修廠坑木場變電所空壓機房矸石堆放場鍋爐房 儲煤場裝車站裝車倉行政辦公室區(qū)隊辦公室職工食堂單身宿舍職工浴室礦燈房井下等候室招待所自行車棚1主井井口2副井井口3皮帶走廊4選矸樓5主井提升機房6副井提升機房

15、7機修廠8坑木場9變電所10空壓機房11矸石堆放場12鍋爐房13儲煤場14裝車站15裝車倉16行政辦公室17區(qū)隊辦公室18職工食堂19單身宿舍20職工浴室21礦燈房22井下等候室23招待所24自行車棚注：表中空格中全填U表2-6作業(yè)單位物流相關(guān)表第三部分：作業(yè)單位相互關(guān)系分析物流分析是礦區(qū)布置設(shè)計的核心，但是無法完全保證布置設(shè)計的合理性，完成物流分析后，不得不進行作業(yè)單位間非物流關(guān)系的分析。1、 部門關(guān)系和接近度分級確定分析標準如表3-1和3-2所示表3-1 作業(yè)單位相互關(guān)系等級 符 號 含 義 比 例 (% ) A 絕對重要 2-5 E 特別重要 3-11 I 重 要 5-15 O 一般密切

16、程度 10-25 U 不重要 45-80 X 負的密切程度 酌情而定表3-2 作業(yè)單位間的相互關(guān)系 編 碼 理 由 1 工藝流程連續(xù) 2 物料搬運 3 生產(chǎn)服務(wù) 4 安全及污染 5 輔助動力源 6 管理方便 7 人員接觸 8 共用場地設(shè)施表3-3 非物流作業(yè)單位相互關(guān)系表3、作業(yè)單位綜合相互關(guān)系圖 將作業(yè)單位之間物流的相互關(guān)系，與非物流的相互關(guān)系進行合并。求得的相互關(guān)系綜合相互關(guān)系。步驟如下：a、 確定物流與非物流相互關(guān)系的相對的重要性，在礦業(yè)生產(chǎn)中，煤的物流兩相對較大，在根據(jù)權(quán)衡物流與非物流的相互關(guān)系的相對重要性，選取重要性比值：m:n=2:1b、 量化物流強度等級和非物流的密切程度等級A=

17、4 E=3 I=2 O=1 U=0 X=-1c、 計算量化的作業(yè)單位綜合相互關(guān)系，設(shè)任意兩個作業(yè)單位分別為Ai和Aj兩者之間的綜合相互關(guān)系密切程度為TRig Trig=mMRij+nNRij如表3-4所示d、 綜合相關(guān)等級劃分，將綜合相互關(guān)系密的等級分別劃分為A、E、I、O、U、X六個級別，依次為對應(yīng)的綜合相互關(guān)系密切程度遞減，而且個級別的作業(yè)單位對數(shù)符合一定的規(guī)律。如表3-5所示表3-5綜合相互關(guān)系等級劃分關(guān)系密切程度等級符號作業(yè)單位配對比例絕對必要靠近 A1%3%特別必要靠近E2%5%重要I3%8%一般O5%15%不重要U20%85%不希望靠近X0%10%表3-4作業(yè)間綜合相互關(guān)系密切程度

18、作業(yè)單位關(guān)系密切綜合關(guān)系物流關(guān)系加權(quán)值：2非物流關(guān)系加權(quán)值：1等級分數(shù)等級分數(shù)等級分數(shù)1-21-31-41-51-61-71-81-91-101-111-121-131-141-151-161-171-181-191-201-211-221-231-242-32-42-52-62-72-82-92-102-112-122-132-142-152-162-172-182-192-20作業(yè)單位關(guān)系密切綜合關(guān)系物流關(guān)系加權(quán)值：2非物流關(guān)系加權(quán)值：1等級分數(shù)等級分數(shù)等級分數(shù)2-212-222-232-243-43-53-63-73-83-93-103-113-123-133-143-153-163-1

19、73-183-193-203-213-223-233-244-54-64-74-84-94-104-114-124-134-144-154-164-174-184-194-20續(xù)表3-4作業(yè)間綜合相互關(guān)系密切程度作業(yè)單位關(guān)系密切綜合關(guān)系物流關(guān)系加權(quán)值：2非物流關(guān)系加權(quán)值：1等級分數(shù)等級分數(shù)等級分數(shù)4-214-224-234-245-65-75-85-95-105-115-125-135-145-155-165-175-185-195-205-215-225-235-246-76-86-96-106-116-126-136-146-156-166-176-186-196-206-216-226-

20、236-24續(xù)表3-4作業(yè)間綜合相互關(guān)系密切程度作業(yè)單位關(guān)系密切綜合關(guān)系物流關(guān)系加權(quán)值：2非物流關(guān)系加權(quán)值：1等級分數(shù)等級分數(shù)等級分數(shù)7-87-97-107-117-127-137-147-157-167-177-187-197-207-217-227-237-248-98-108-118-128-138-148-158-168-178-188-198-208-218-228-238-249-109-119-129-139-149-159-169-17續(xù)表3-4作業(yè)間綜合相互關(guān)系密切程度作業(yè)單位關(guān)系密切綜合關(guān)系物流關(guān)系加權(quán)值：2非物流關(guān)系加權(quán)值：1等級分數(shù)等級分數(shù)等級分數(shù)9-189-199-2

21、09-219-229-239-2410-1110-1210-1310-1410-1510-1610-1710-1810-1910-2010-2110-2210-2310-2411-1211-1311-1411-1511-1611-1711-1811-1911-2011-2111-2211-2311-2412-1312-1412-1512-1612-1712-1812-19續(xù)表3-4作業(yè)間綜合相互關(guān)系密切程度作業(yè)單位關(guān)系密切綜合關(guān)系物流關(guān)系加權(quán)值：2非物流關(guān)系加權(quán)值：1等級分數(shù)等級分數(shù)等級分數(shù)12-2012-2112-2212-2312-2413-1413-1513-1613-1713-1813

22、-1913-2013-2113-2213-2313-2414-1514-1614-1714-1814-1914-2014-2114-2214-2314-2415-1615-1715-1815-1915-2015-2115-2215-2315-2416-1716-1816-1916-2016-2116-22續(xù)表3-4作業(yè)間綜合相互關(guān)系密切程度作業(yè)單位關(guān)系密切綜合關(guān)系物流關(guān)系加權(quán)值：2非物流關(guān)系加權(quán)值：1等級分數(shù)等級分數(shù)等級分數(shù)16-2316-2417-1817-1917-2017-2117-2217-2317-2418-1918-2018-2118-2218-2318-2419-2019-211

23、9-2219-2319-2420-2120-2220-2320-2421-2221-2321-2422-2322-2423-24注：表格中等級列中未填的全部為U；分數(shù)列中未填的全部為0e、 建立作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表。將表3-4中的綜合相互關(guān)系總分轉(zhuǎn)化為關(guān)系密切等級，按照表3-5中統(tǒng)計出的各段單位對的比例來劃分，胡志成作業(yè)綜合單位相互關(guān)系表，如表3-6所示總分 關(guān)系密級 作業(yè)單位對數(shù) 百分比（%） 8-12 A 4-7 E 3 I 1-2 O 0 U -1 X總計第四部分繪制作業(yè)單位位置相關(guān)圖根據(jù)以上工作中得到的礦區(qū)各作業(yè)單位的相互關(guān)系密切程度，決定各單位間距離，并安排作業(yè)單位間的相互位置，繪

24、制出合理的作業(yè)單位位置相關(guān)圖： 在作業(yè)單位相關(guān)圖中，并用號碼表示作業(yè)單位，作業(yè)單位的工作性質(zhì)與功能用流程符號來表示，如表4-1所示，作業(yè)單位間的相互關(guān)系用相互之間的聯(lián)線類型來表示。如表4-2表4-2 關(guān)系密切表示方式符號系數(shù)值線條數(shù)密切程度等級A44條實線絕對重要E33條實線特別重要I22條實線重要O11條實線一般U0無不重要X-11條虛線不希望123456789101112131415161718192021222324123456789101112131415161718192021222324綜合接近排序123456789101112131415161718192021222324表4-4 作業(yè)單位綜合相關(guān)表注：表中其余空格全部為U繪制作業(yè)單位位置相關(guān)步驟：（1） 從作業(yè)單位綜合相互關(guān)系表觸發(fā)，求出各單位的綜合接近程度，并按其高低將作業(yè)