1、課程設計的任務要求一、 設計目的 礦井工業廣場設計圖二、 設計的目的 設施規劃與設計是工業工程專業的主干課程，是工業工程學科的重點研究領域和分支之一，設施規劃與設計著重研究設計總平面布置、車間布置及無聊搬運等內容。目標是通過對設施的各組成部分相關關系的分析、合理布置，得到高效運行的生產系統，獲得最佳的任務效益和經濟效益。設施規劃與設計課程設計是本課的重要的時間教學的環節，要求綜合的應用所學的專業的知識，完成規定的工業設計布置設計進行一次基礎訓練，其目的是：1、 能正確的運用工業工程基本原理及有關的知識，學會對工業設施進行系統的分析的方法。2、 通過對工廠設施布置的實際的設計，掌握系統布置設計方

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

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。生產區主要布置在廠房區的中央稍便一側。要求盡量可能減少物流轉載環節或設施。有利于全面的布置，應與儲運區協調一致，有利于煤炭的外運。工藝流程有密切的聯系的生產的環節或設施，應盡可能靠近，縮短運輸距離。選矸樓排放的矸石占煤炭產量的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為10。（2） 輔助生產區是為礦井的正常的生產服務的廠區，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、助生產區應臨近主生產區，一般布置在場區的一側或生產區兩側，對內運輸方便的地帶；與副井緊密聯系的設施應盡可能的靠近副井，使運輸路線簡介方便；動力設施應靠近符合中心；易燃及危險品庫應布置在場地的邊緣地帶；一避免冷卻循環水系統所擴散的水霧對周圍的建筑、構筑物和其他的設施的影響：噪聲大等的設施應運離廠前區機修廠年往返運送材料設備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，可以認為運輸的難度相同。設備和材料的暈的乎與運煤折算當量系數為20。經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：機電修理車間錢應該設置專用的場地，作為露天作業和臨時堆放場。寬度一般為1

5、2m到20m。機電修理車間一般應靠近副井口，以便與副井聯系、互不干擾的工段應盡量聯合建筑。矸石堆放的場（11）一般位于廠區邊緣，在工業廣場最大鳳頻的下風口側，以減少對工業廣場的污染，矸石山占地約為30000。（3） 儲運區是礦井產品儲存的外運環節，面積大約為15000，包括儲煤場（13）裝車站（14）裝車倉（15）的設施。應與生產區相協調一致，銜接順暢，并有利于對外運輸，靠近鐵路線；儲運區一般位于場地的一側，并應在廠區最大風頻下風側，一最大限度地減少煤炭儲運和裝車時對工業場地的污染，應有一定的場地，滿足產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，以減少對廠區一側的污染。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天設計產量計算（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，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）廠前區是礦井生產指揮、行政管理、對內外聯系活動中心，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。廠前區應位于廠區的年最大風頻上風側，并盡可能的避免布置在靠污染源處，如儲煤場、排矸場、噪聲存在的區域，要保持一定的距離，要面向居住區或主干道，對內外聯系方便，要與人流路線想結合，主要人流是上下井，要考慮人流順暢、避免人貨混流、污染環境和給行人帶來的不便特別應避免與鐵路交叉。四、設計的主要內容 1、根據工業設施總平面布置原則，布置礦井工業廣場總面積圖 2、進行作業單位物流分析得出工業廣場各單位間物流相關表 3、進行作業單位相互關系分析，得出作業單位相互關系表 4、繪制作業單位位置相關圖 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、物流效率、工藝流程要求、生產變化的適應性、環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。設計的具體過程第一部分礦井工業廣場的總平面布置工業設計總平面布置原則1、業設施總體的布置要根據工廠生產工藝的特點，結合地形和地質情況，組織建筑物和設施的合理布置，使之成為一個有機的整體，既符合生產工藝的要求，要是生產工藝運輸路線暢通、連續和短捷，應盡量避免主要工藝路線迂回往復。2、要合理緊湊的布置、節約用地。設施布置時在滿足工廠生產、方便職工生活、符合安全生產要求的前提下，要注意合理緊湊的布置，節約用地。3、環境協調原則。設施布置應該以城市

9、總體規劃要求，在處理廠容和建筑群體的空間關系及廠區綠化美化上，要注意廠區與周圍環境的協調。特別是廠前區和廠區主要干道兩側建筑物，在外形、色彩的處理上應是其整齊，簡潔的輪廓線，豐富城市街區的風貌。4、安全衛生的要求。工業設施應當從何的考慮場區內的相互干涉相互影響的生產車間，公用設施、庫房以及其他建筑物之間的間距，以滿足防火，衛生和防震的要求。在設施布置時要盡可能的使建筑物有良好的自然采光和通風的條件，但強烈的直射陽光也不利于生產，為了充分的利用自然通風條件，生產廠房的縱向中心線應與主導風向成60到905、 動力站房的布置原則，動力站房的布置應靠近主要服務對象或負荷中心，是通往用戶的管線最短，耗能

10、最少。根據工業設施總平面布置的原則，得礦井工業廣場總平面圖（如圖1-1）場前區輔助生產區儲運區生產區比例尺1:5000圖1-1 礦井工業廣場總平面圖第二部分：作業單位物流分析在任務書給定的條件下，可以了解到各作業單位及功能區域，各作業單位的物流量可以定量的給出，也就可以進行物流分析。相關物料的物流分析：該礦區工業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量M=140萬t/a選矸樓排放的矸石量100*0.05%=0.05/a假設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量的0.05%，矸石運輸與選煤折算當量系數為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）材料設備年往返材料設備運輸量為：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)材料設備和材料均采用架絞式電機車運輸送往副井井口，設備和材料的運輸與選煤折算當量系數均為20。設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單位之間的物流分析，在此引入從至表，該系統的從至表如表2-1所示物流分析為方便對整個物流系統的分析，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 計根據從致表中的數據，并按照表2-3中規定的物流強度劃分對個作業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中未出現的作業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表如下，進一步可得系統規劃設施布置中的物流相關表2-5原始物流相關表作業單位序號123456789101112131415161718192021222324作業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作業單位物流相關表第三部分：作業單位相互關系分析物流分析是礦區布置設計的核心，但是無法完全保證布置設計的合理性，完成物流分析后，不得不進行作業單位間非物流關系的分析。1、 部門關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 作業單位相互關系等級 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 作業單位間的相互關系 編 碼 理 由 1 工藝流程連續 2 物料搬運 3 生產服務 4 安全及污染 5 輔助動力源 6 管理方便 7 人員接觸 8 共用場地設施表3-3 非物流作業單位相互關系表3、作業單位綜合相互關系圖 將作業單位之間物流的相互關系，與非物流的相互關系進行合并。求得的相互關系綜合相互關系。步驟如下：a、 確定物流與非物流相互關系的相對的重要性，在礦業生產中，煤的物流兩相對較大，在根據權衡物流與非物流的相互關系的相對重要性，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、 計算量化的作業單位綜合相互關系，設任意兩個作業單位分別為Ai和Aj兩者之間的綜合相互關系密切程度為TRig Trig=mMRij+nNRij如表3-4所示d、 綜合相關等級劃分，將綜合相互關系密的等級分別劃分為A、E、I、O、U、X六個級別，依次為對應的綜合相互關系密切程度遞減，而且個級別的作業單位對數符合一定的規律。如表3-5所示表3-5綜合相互關系等級劃分關系密切程度等級符號作業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作業間綜合相互關系密切程度

18、作業單位關系密切綜合關系物流關系加權值：2非物流關系加權值：1等級分數等級分數等級分數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作業單位關系密切綜合關系物流關系加權值：2非物流關系加權值：1等級分數等級分數等級分數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續表3-4作業間綜合相互關系密切程度作業單位關系密切綜合關系物流關系加權值：2非物流關系加權值：1等級分數等級分數等級分數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續表3-4作業間綜合相互關系密切程度作業單位關系密切綜合關系物流關系加權值：2非物流關系加權值：1等級分數等級分數等級分數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續表3-4作業間綜合相互關系密切程度作業單位關系密切綜合關系物流關系加權值：2非物流關系加權值：1等級分數等級分數等級分數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續表3-4作業間綜合相互關系密切程度作業單位關系密切綜合關系物流關系加權值：2非物流關系加權值：1等級分數等級分數等級分數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續表3-4作業間綜合相互關系密切程度作業單位關系密切綜合關系物流關系加權值：2非物流關系加權值：1等級分數等級分數等級分數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；分數列中未填的全部為0e、 建立作業單位綜合相互關系表。將表3-4中的綜合相互關系總分轉化為關系密切等級，按照表3-5中統計出的各段單位對的比例來劃分，胡志成作業綜合單位相互關系表，如表3-6所示總分 關系密級 作業單位對數 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單位位置相關圖根據以上工作中得到的礦區各作業單位的相互關系密切程度，決定各單位間距離，并安排作業單位間的相互位置，繪

24、制出合理的作業單位位置相關圖： 在作業單位相關圖中，并用號碼表示作業單位，作業單位的工作性質與功能用流程符號來表示，如表4-1所示，作業單位間的相互關系用相互之間的聯線類型來表示。如表4-2表4-2 關系密切表示方式符號系數值線條數密切程度等級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 作業單位綜合相關表注：表中其余空格全部為U繪制作業單位位置相關步驟：（1） 從作業單位綜合相互關系表觸發，求出各單位的綜合接近程度，并按其高低將作業