王家井田年产240万吨年矿井设计（全套设计含CAD图纸） 摘要 本次设计是针对矿物资源工程专业学生理论联系实际的一次实践性设计。王家井田地处阜新煤田西部，开采第四组煤中的四个煤层。本矿井采用立井多水平上下山开采，主井提升、副井运送物资与进风。利用走向长壁采煤法、综合机械化采煤。考虑到本矿井为高瓦斯矿井及特有的地质特征，采用中央边界式通风方式，压入式进风。三机采煤采煤机、刮板输送机、液压支架配套设备。采区巷道为双巷布置，联合运输大巷。设立集中运输大巷，煤由工作面运输到井底煤仓，统一由主井提升至地面。工作制度为两采一准，先采第一层煤，即可打产，依次向下分区开采。井底设置水仓，井下汲水统一导入水仓，集中抽至井上。中央变电所集中供电，分区配电。本矿井年产量为240万吨，服务年限约为85年。 目录 0前言1 1矿区概述及井田特征2 1.1矿区概述2 1.1.1矿区概述2 1.2井田及其附近的地质特征2 1.2.1井田的地层层位关系2 1.2.2水文地质情况4 1.3矿层质量及矿层特征6 1.3.1矿层特征6 1.3.2瓦斯与煤尘及含水情况7 1.3.3勘探程度及勘探要求7 1.3.4矿层质量牌号、工业分析及用途7 2井田境界及储量8 2.1井田境界8 2.1.1井田范围8 2.1.2边界矿柱留设尺寸8 2.1.3边界的合理性8 2.2井田的储量9 2.2.1井田的工业储量9 2.2.2煤柱损失量及可采储量9 3矿井的年产量及服务年限12 3.1矿井年产量及服务年限12 3.1.1矿井的年产量12 3.1.2矿井的服务年限12 3.2矿井的一般工作制度13 4井田开拓14 4.1井筒形式的确定14 4.2井筒的数目及位置15 4.2.1井筒的数目15 4.2.2井筒的位置15 4.3开采水平的设计20 4.3.1水平高度的确定20 4.3.2水平储量及水平服务年限22 4.3.3设计水平的巷道布置23 4.4采区划分及开采顺序24 4.4.1采区形式及尺寸的确定24 4.4.2采区划分的合理性25 4.4.3采区的开采顺序25 4.5开采水平与回风水平及井底车场形式的选择25 4.5.1开采水平与回风水平25 4.5.2井底车场形式的选择25 4.5.3井底车场硐室26 4.5.4井底车场工程量27 4.6开拓系统概述27 4.6.1开拓系统27 4.6.2通风系统27 4.6.3运输系统28 4.6.4灌浆系统28 4.6.5移交时井巷开凿的位置及开凿工作量28 4.7技术经济比较28 5采区巷道布置32 5.1设计采区的地质概况及矿区特征32 5.1.1采区概况32 5.1.2煤层特征32 5.1.3采区范围及工业储量32 5.1.4采区生产能力及服务年限33 5.2采区形式34 5.2.1采煤方法的选择34 5.2.2准备方式34 5.3采区划分35 5.3.1工作面长度35 5.3.2采区区段的划分35 5.3.3区段平巷的布置方式36 5.4采区车场及硐室36 5.4.1采区煤仓36 5.4.2变电所36 5.4.3采区绞车房37 5.4.4采区车场38 5.5采准系统39 5.5.1采准系统39 5.5.2通风系统39 5.5.3运输系统39 5.5.4排水系统40 5.6采区开采顺序40 5.7采区巷道支护形式40 5.7.1确定依据40 5.7.2各巷道的断面及巷道特征40 5.8采区巷道的掘进率、采区回采率41 5.8.1采区巷道掘进率41 5.8.2采区回采率42 6采矿方法43 6.1采矿方法的选择43 6.1.1选择采煤方法的原则43 6.1.2采煤方法选择的影响因素44 6.1.3采煤方法的确定44 6.2设计层的矿层赋存条件，矿层结构及围岩情况45 6.3工作面长度的确定45 6.4采煤机械的选择及回采工艺方式的确定47 6.4.1综采机组的设备选型47 6.4.2回采工艺方式49 6.4.3顶板管理方法52 6.4.4工作面布置52 6.5循环方式选择及循环图表的编制53 6.5.1循环方式的选择53 6.6.2循环图表的编制54 6.6.3工人出勤表55 6.6.4机电设备表56 6.6.5技术经济指标表57 7建井工期及开采计划58 7.1建井工期及施工组织计划58 7.1.1施工队伍的人力配备58 7.1.2井巷施工的机械化程度及施工程序58 7.1.3工程排队及施工组织排队60 7.2开采计划60 7.2.1开采顺序60 7.2.2配产的原则61 7.2.3采区及回采工作面接替图表61 8矿井通风63 8.1矿井通风系统概述63 8.1.1矿井开拓系统63 8.1.2矿井通风安全条件63 8.2矿井通风方式与通风系统的选择63 8.2.1矿井通风设计的要求63 8.2.2矿井通风方式的选择64 8.2.3矿井主要扇风机通风方法的选择65 8.2.4矿井通风方式的确定65 8.3总风量的计算与风量分配65 8.3.1回采工作面需风量66 8.3.2掘进工作面需风量67 8.3.3硐室需风量计算68 8.3.4其它井巷需风量69 8.3.5各巷道最高最低风速表69 8.4矿井总风压及等积孔的计算70 8.4.1确定矿井通风困难第一时期的依据70 8.4.2矿井第一时期的确定70 8.4.3计算原则及计算方法70 8.5通风设备的选择73 8.5.1矿井主要扇风机的选型计算74 8.5.2选择电动机75 8.5.3总耗电量及吨煤电耗75 9矿井提升与运输77 9.1概况77 9.2采区运输设备的选择77 9.2.1运输平巷中运输设备的类型及数量77 9.2.2回风平巷中运输设备的类型及数量78 9.2.3轨道上山及运输上山中运输设备79 9.3主要巷道运输设备的选择80 9.3.1轨距、矿车类型及数量80 9.3.2电动机的选择81 9.4提升82 9.4.1提升设备的类型及规格82 9.4.2提升钢丝绳的选择86 9.4.3选择及验算提升机86 9.4.4提升机与井筒相对位置88 9.4.5提升运动学及动力学计算90 9.4.6选择提升电动机91 9.4.7设备实际年提升能力92 10排水94 10.1矿井涌水94 10.1.1矿井水的来源94 10.1.2矿井排水系统94 10.2排水设备的计算与选择94 10.2.1选择水泵原则94 10.2.2水泵的选择95 10.2.3管路的确定96 10.3水泵房设计97 10.3.1概述97 10.3.2水泵房的长度97 10.3.3水泵房的宽度98 10.3.4水泵房的高度98 10.4水仓设计98 10.4.1概述98 10.4.2容量98 10.4.3规格尺寸98 10.4.5水仓清理99 11技术经济比较100 11.1全矿人员编制100 11.1.1井下工人100 11.1.2井上工人数100 11.1.3管理人员101 11.1.4全矿人员101 11.2劳动生产率101 11.2.1采煤工效101 11.2.2井下工效102 11.2.3生产工人效率102 11.2.4全员效率102 11.3成本102 11.3.1工作面直接成本102 11.4全矿技术经济指标104 12结论106 致谢107 参考文献108 附录A 109 附录B 114