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1 绪论1

1.1 国内外研究现状1

1.1.1 建井技术现状1

1.1.2 深井开采现状8

1.1.3 工作面高效开采技术现状9

1.1.4 高压大涌水防治技术现状10

1.1.5 矿井降温技术现状11

1.1.6 深井开采防灭火技术现状12

1.2 巨厚表土层下深井建设与生产面临的难题13

1.2.1 矿井开发背景13

1.2.2 矿井煤层地质特征14

1.2.3 面临的主要技术难题16

1.3 千万吨现代化矿井建设理念与战略规划17

1.3.1 建设理念17

1.3.2 战略规划18

1.4 千万吨矿井的建设历程与成效19

1.4.1 建设历程19

1.4.2 主要成效21

2 巨厚表土层下凿井技术23

2.1 概述23

2.1.1 目前国内外凿井技术现状23

2.1.2 各种凿井方法的比较24

2.1.3 巨厚表土层凿井技术方案选择26

2.2 主井钻井法施工技术26

2.2.1 钻进工艺及技术26

2.2.2 井壁结构及工艺32

2.2.3 近600 m的钻井法凿井井壁预制技术44

2.2.4 近600 m深钻井法凿井井壁下沉工艺51

2.2.5 近600 m深钻井法凿井壁后充填工艺59

2.2.6 近600 m深钻井法凿井壁后检查工艺62

2.3 冻结法施工技术64

2.3.1 特厚表土冻结壁设计理论与技术64

2.3.2 特厚表土冻结壁的形成与维护技术67

2.3.3 特厚表土冻结井壁设计理论与技术70

2.3.4 特厚表土冻结井壁施工关键技术75

2.3.5 特厚表土高垂直度冻结孔钻进技术80

2.3.6 特厚表土中冻结井筒掘砌信息化施工技术82

2.4 实施效果分析98

3 高应力大断面巷道综掘与支护技术101

3.1 概述101

3.1.1 巷道快速掘进技术现状101

3.1.2 巷道综掘化技术难点103

3.1.3 综掘机械的选择103

3.1.4 掘进工艺对比分析与选择104

3.2 高应力大断面岩巷快速综掘与支护技术105

3.2.1 高应力对巷道掘进影响的分析及快速综掘对策105

3.2.2 岩巷快速综掘的成套设备选型109

3.2.3 快速综掘技术应用113

3.2.4 岩巷高强支护技术115

3.2.5 湿喷混凝土岩巷快速成型技术117

3.2.6 软岩硐室（群）快速施工与锚注喷技术124

3.3 煤巷掘锚一体化技术133

3.3.1 煤巷综掘作业线选择与设备选型133

3.3.2 沿煤层底板掘巷的托顶煤施工与支护技术137

3.3.3 全煤巷道高强支护技术151

3.3.4 高应力煤巷高强锚杆快速安装技术156

4 千万吨综放工作面综合开采技术163

4.1 概述163

4.1.1 综放工作面开采地质条件特征163

4.1.2 千米深井综放开采的技术难点168

4.1.3 千米深井综放高效开采的技术对策168

4.2 千米深井综放工作面围岩稳定性控制技术169

4.2.1 综放开采覆岩结构特征及活动规律170

4.2.2 综放支架支护强度确定与支架选型178

4.2.3 超前及端头支护技术182

4.2.4 综放采场整体稳定性控制186

4.2.5 千万吨综放工作面矿压实测分析188

4.2.6 工作面支架适应性分析208

4.3 综放工作面设备配套与工艺优化217

4.3.1 工作面主要设备配套217

4.3.2 综放工作面工艺过程实测分析222

4.4 工作面高效开采保障技术231

4.4.1 综放工作面旋转开采技术231

4.4.2 综放面转采过大断面老巷技术246

4.4.3 千万吨工作面原煤运输技术253

4.4.4 多元化连续辅助运输技术261

4.4.5 大块煤矸破碎技术272

5 深井大流量涌水综合治理技术277

5.1 矿井大流量涌水的成因及其影响277

5.1.1 矿井水文地质特征277

5.1.2 大流量涌水的影响及对策284

5.2 大流量涌水矿井高效排水系统288

5.2.1 深立井独立排水系统288

5.2.2 大功率高效排水泵设计290

5.2.3 水泵房降温与自动化监控技术290

5.2.5 水仓快速清理技术291

5.3 深井井筒大流量涌水治理技术295

5.3.1 深立井开挖井筒涌水量预测295

5.3.2 深立井井筒突涌水信息化监测技术302

5.3.3 深立井开挖裂隙岩体注浆理论与技术314

5.4 巷道突水点快速注浆堵水技术324

5.4.1 注浆材料与固结理论324

5.4.2 浆液的基本性能325

5.4.3 注浆过程及效果分析330

5.5 深井开采工作面突涌水防治技术332

5.5.1 工作面排水系统的构建332

5.5.2 工作面超前探放水技术333

5.5.3 深井综放工作面综合防治水技术341

5.6 深井高温涌水治理技术341

5.6.1 深井高温涌水特征分析341

5.6.2 深井高温涌水治理技术对比分析342

5.6.3 深井高温涌水治理技术343

6 深井高温热害综合治理技术345

6.1 概述345

6.1.1 国内外煤矿热害治理概况及发展趋势345

6.1.2 矿井热源分析及需冷量计算347

6.1.3 矿井热害治理主要技术途径354

6.2 矿井建设时期的综合降温技术358

6.2.1 通风降温技术358

6.2.2 EAV300型移动式制冷机组降温技术362

6.2.3 水源热泵降温技术366

6.3 冰冷低温辐射降温技术371

6.3.1 技术原理371

6.3.2 冰冷地温辐射降温系统设计及设备选择372

6.3.3 冰冷地温辐射降温系统综合分析375

6.4 WAT降温技术376

6.4.1 WAT降温技术原理377

6.4.2 WAT降温系统设计377

6.4.3 地面钻孔采区降温散热系统设计388

6.4.4 WAT综合分析392

7 深井开采综合防（降）尘及防灭火技术395

7.1 概述395

7.2 深井开采综合防（降）尘技术395

7.2.1 粉尘的来源与危害395

7.2.2 国内外防（降）尘技术研究现状396

7.2.3 大断面巷道综掘综合降尘技术397

7.2.4 综放工作面微倾角双向长钻孔动压注水技术406

7.3 高地温易自燃特厚煤层综放开采综合防灭火技术413

7.3.1 煤层自燃特性413

7.3.2 采空区自燃“三带”分布437

7.3.3 综放工作面防灭火技术458

7.3.4 综放开采综合防灭火技术体系459

7.3.5 小结462

8 深立井大吨位高效提升运输系统控制技术与装备464

8.1 概述464

8.1.1 装备配套理念464

8.1.2 设备选型464

8.1.3 技术特征464

8.2 大功率深立井提升系统与关键技术465

8.2.1 提升系统总体方案465

8.2.2 特大功率双三电平变频调速主井提升电控系统468

8.2.3 全数字直流调速副井提升电控系统494

8.3 矿井主运输系统配置与自动化控制技术507

8.3.1 矿井主运系统设备配套与自动控制507

8.3.2 矿井煤仓布置与设计514

8.3.3 胶带输送机系统及其软启动技术518

8.4 多元化快捷辅助运输技术521

8.4.1 多元化辅助运输设备配置521

8.4.2 大吨位无轨胶轮车运输技术523

8.4.3 长距离单轨吊运输技术524

8.4.4 辅助运输管理体系建设524

9 深井高可靠供电技术528

9.1 高可靠供电系统528

9.1.1 双独立电源528

9.1.2 地面供电系统530

9.1.3 井下供电系统533

9.2 高可靠供电设备534

9.2.1 矿井电网监控系统535

9.2.2 矿井继电保护539

9.2.3 静止无功补偿器569

9.2.4 自动跟踪补偿消弧线圈573

9.2.5 小电流接地选线系统576

9.2.6 光纤多点温度在线监测技术578

9.3 深井电气设备防潮579

10 数字化矿井建设技术582

10.1 概述582

10.1.1 数字化矿井的结构层次582

10.2 数字化矿井关键技术588

10.2.1 煤矿企业综合自动化信息集成平台技术588

10.2.2 煤矿企业综合自动化支撑系统关键技术589

10.2.3 煤矿企业PCS过程数据检测技术589

10.2.4 煤矿企业PCS接入技术590

10.2.5 基于可靠性的设备维护及连续生产保证系统技术592

10.3 数字化矿井计算机网络通信平台593

10.3.1 平台结构593

10.3.2 企业信息管理网络594

10.3.3 千兆工业以太环网594

10.3.4 Internet接入595

10.3.5 GPRS网络接入595

10.3.6 网络管理与信息网络安全595

10.4 数字化矿井综合自动化应用平台596

10.4.1 平台结构596

10.4.2 数据获取与存储技术596

10.4.3 C/S、B/S/D综合软件结构597

10.4.4 数据挖掘模型597

10.5 工作面开采数字化自动监控系统598

10.5.1 工作面平巷顶板离层自动监测系统598

10.5.2 工作面支架压力监测系统598

10.5.3 工作面乳化液泵自动配液与控制技术598

10.6 矿井提升运输数字化自动控制技术599

10.6.1 大功率提升系统数字化自动控制技术599

10.6.2 提升机闸瓦间隙监测系统599

10.6.3 井下机车自动监控系统599

10.6.4 胶带运输地面远程集中监控监视系统600

10.7 矿井水处理监控系统600

10.7.1 矿井排水自动监测系统600

10.7.2 矿井水文观测系统600

10.7.3 井下水泵自动化监控系统601

10.8 矿井人员定位系统601

10.9 矿井通风安全监控系统601

10.9.1 安全监控系统601

10.9.2 矿井通风机监控系统601

10.9.3 矿井压风机监控系统602

10.10 实施效果分析602

10.10.1 主通风机监控系统602

10.10.2 压风机监控系统602

10.10.3 给排水及水处理系统604

10.10.4 洗煤厂监控系统604

10.10.5 110 kV变电所监控系统605

10.10.6 主井提升监控系统605

10.10.7 副井提升监控系统606

10.10.8 主煤流运输监控系统606

10.10.9 矿井排水监控系统608

10.10.10 矿井人员定位系统608

11 千万吨现代化炼焦煤选煤厂的建设与生产技术610

11.1 概述610

11.1.1 炼焦煤选煤技术发展概况610

11.1.2 千万吨现代化炼焦煤选煤厂概况612

11.2 动筛跳汰排矸技术618

11.2.1 原煤排矸方法618

11.2.2 动筛跳汰排矸工艺流程621

10.2.3 主要设备及技术特点622

11.3 原煤脱泥入选工艺623

11.3.1 原煤脱泥入选工艺流程623

11.3.2 预先脱泥入选工艺技术特点623

11.4 有压两产品重介旋流器分选技术625

11.4.1 有压两产品重介旋流器选煤技术626

11.4.2 重介质分选系统工艺流程630

11.4.3 主选、再选工艺特点634

11.5 浮选及煤泥水处理技术634

11.5.1 浮选系统工艺流程634

11.5.2 煤泥水处理系统工艺流程635

11.5.3 主要设备及技术特点636

11.6 原煤与尾煤全封闭式处理与存放技术637

11.7 选煤设备自动化控制技术638

11.7.1 选煤设备自动化控制技术发展趋势638

11.7.2 选煤设备自动化控制系统设计639

11.7.3 选煤设备自动化控制系统的实施639

11.8 实施效果分析642

11.8.1 工业应用情况642

11.8.2 效益分析645

12 特大型矿井生态建设技术646

12.1 矿区生态现状及建设概述646

12.1.1 矿区生态破坏现状646

12.1.2 特大型矿井生态规划与可持续发展647

12.1.3 矿井生态恢复与创建651

12.2 矿井高腐蚀高温水处理技术653

12.2.1 技术原理653

12.2.2 设备选择654

12.3 高温水能量循环利用技术655

12.3.1 技术原理655

12.3.2 设备选择657

12.3.3 矿井高温水循环利用系统658

12.4 生产与生活污水处理技术658

12.4.1 技术原理658

12.4.2 污水处理与控制658

12.4.3 污水的深度处理与再利用技术661

12.4.4 洗煤水闭路循环利用技术662

12.5 矸石井下处理及店面资源化利用技术662

12.5.1 矸石分类与组分分析662

12.5.2 矸石井下处理技术667

12.5.3 矸石地面资源化再利用技术670

12.6 矿区循环经济体系构建671

12.6.1 循环经济潜力分析671

12.6.2 产业体系构建675

12.6.3 保障体系构建684

12.7 实施效果分析690