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（上册） 3

第1篇 煤矿总工程师岗位职责及技术管理体系 3

1 总工程师岗位职责 3

1.1 总工程师岗位定位 3

1.2 总工程师岗位职责 3

1.3 总工程师的权限 4

1.4 总工程师应具备的条件 4

2 技术管理综述 5

2.1 技术管理内容 5

2.1.1 基本建设矿井技术管理 5

2.1.2 生产矿井技术管理 6

2.1.3 矿井生产能力核定 6

2.1.4 企业技术创新管理 9

2.2 技术管理组织机构 9

2.2.1 技术管理机构的形式及特点 9

2.2.2 技术人员的配置及素质要求 9

2.2.3 技术管理的规章制度 10

2.3 技术管理的职责划分 10

2.3.1 各专业技术管理部门的职责 10

2.3.2 各专业部门技术管理内容 11

2.3.3 各专业技术管理部门的协作要求 13

2.4 技术管理运行 13

2.4.1 技术管理审批程序 13

2.4.2 技术文件审批权限划分 14

2.5 技术资料管理 14

2.5.1 矿井建设技术资料管理 14

2.5.2 矿井生产资料管理 14

2.5.3 矿井生产施工资料管理 15

3 建设项目技术管理 16

3.1 建设项目的分类 16

3.2 煤炭资源探矿权、采矿权的取得 16

3.2.1 探矿权申请 16

3.2.2 采矿权申请 18

3.3 建设项目的审批、核准或备案 19

3.3.1 建设项目基本建设程序 20

3.3.2 审批制项目的报批程序 21

3.3.3 核准制项目的核准程序 22

3.3.4 备案制项目的备案程序 25

3.4 建设项目前期有关技术管理工作 25

3.4.1 建设项目可行性研究报告的技术管理 25

3.4.2 建设项目环境影响评价 25

3.4.3 建设项目安全预评价 26

3.4.4 组织编制和内部评审初步设计 27

3.4.5 初步设计的报批、审批分级管理 27

3.5 建设项目各专篇的技术管理 27

3.5.1 建设项目安全专篇设计、审查 27

3.5.2 建设项目地面建设工程消防申报 29

3.5.3 建设项目节能评估报告 29

3.6 新改扩建项目的经济评价 30

3.6.1 新建项目的经济评价 31

3.6.2 改扩建项目的经济评价 33

3.7 建设项目实施阶段的技术管理 34

3.7.1 施工图预算技术管理 34

3.7.2 开工前技术管理 36

3.7.3 建设项目招标投标技术管理 36

3.7.4 合同的技术管理 39

3.7.5 施工阶段工程技术管理 41

3.7.6 工程监理技术管理 42

3.7.7 工程结算技术管理 45

3.8 建设项目的竣工移交验收 47

3.8.1 验收阶段的管理 47

3.8.2 安全设施及条件验收技术管理 48

3.8.3 环境保护专篇验收技术管理 49

3.8.4 水土保持专篇验收技术管理 50

3.8.5 消防专篇验收技术管理 52

3.8.6 职业卫生专篇验收技术管理 52

3.8.7 工程质量认证 53

3.8.8 档案管理验收 54

3.8.9 项目正式竣工验收 55

4 生产矿井技术管理 57

4.1 采掘技术管理 57

4.1.1 采掘技术管理的内容 57

4.1.2 采掘技术管理的组织机构 57

4.1.3 采掘技术管理的职责划分 57

4.2 机电技术管理 57

4.2.1 机电技术管理的内容 57

4.2.2 机电技术管理的组织机构 58

4.2.3 机电技术管理的职责划分 58

4.3 “一通三防”技术管理 59

4.3.1 “一通三防”技术管理的内容 59

4.3.2 “一通三防”技术管理的组织机构 59

4.3.3 “一通三防”技术管理的职责划分 59

4.3.4 矿井热害 60

4.4 地测及防治水技术管理 60

4.4.1 地测及防治水技术管理的基本任务 60

4.4.2 矿井水害防治技术管理 60

4.4.3 探放水技术管理 61

4.4.4 资源储量管理 62

4.5 调度技术管理 64

4.5.1 调度技术管理的任务及职责范围 64

4.5.2 调度技术管理的权限 65

4.6 洗选技术管理 65

4.7 安全技术管理 65

4.8 环境保护管理 67

4.8.1 环保管理组织机构 67

4.8.2 环保管理责任制 67

4.8.3 环保管理制度 67

4.8.4 污染治理技术管理 68

4.8.5 放射性同位素与射线装置安全、防护管理 69

4.8.6 环境监测技术管理 69

5 企业技术创新管理 71

5.1 企业技术创新体系 71

5.1.1 企业技术创新体系机构 71

5.1.2 企业技术创新体系建设 72

5.1.3 研究和开发费用管理 73

5.1.4 技术创新税收优惠政策 74

5.1.5 企业产学研合作和对外交流 75

5.2 企业技术中心建设 75

5.2.1 企业技术中心的产生及特点 75

5.2.2 企业技术中心的功能与定位 75

5.2.3 企业技术中心的认定 76

5.2.4 企业技术中心机构设置 77

5.2.5 企业技术创新人才的引进和培养 77

5.2.6 企业实验室建设 77

5.3 企业科研项目管理 78

5.3.1 国家科技计划的类型 78

5.3.2 国家和省市科技计划项目管理模式 79

5.3.3 企业科技项目的管理 80

5.4 企业科技成果管理 82

5.4.1 企业科技成果 82

5.4.2 企业科技成果鉴定 83

5.4.3 国家科技成果奖励 84

5.4.4 省市科技成果奖励 84

5.4.5 煤炭行业科技成果奖励 85

5.4.6 企业内部科技成果的评审和奖励 86

5.5 科技成果的转化和推广应用 86

5.5.1 科技成果的转化方式 86

5.5.2 国家科技成果重点推广计划 87

5.5.3 省市科技成果重点推广计划 87

5.5.4 企业自身科技成果的转化和推广应用 87

5.6 企业知识产权管理 87

5.6.1 我国知识产权的基本法律制度 87

5.6.2 企业知识产权管理机构 88

5.6.3 企业专利管理 88

5.6.4 企业商标管理 89

5.6.5 商业（技术）秘密管理与著作权的管理 89

5.7 企业技术中心评价 90

5.7.1 国家认定企业技术中心的评价 90

5.7.2 省市认定企业技术中心的评价 91

5.8 技术创新与可持续发展 91

5.8.1 可持续发展理论 91

5.8.2 科学开采 92

5.8.3 循环经济发展模式 92

5.8.4 可持续发展评价 95

第2篇 煤矿地质与测量 103

1 煤田地质普查与勘探 103

1.1 地层 103

1.1.1 含煤地层 103

1.1.2 地层分类 104

1.1.3 地层单位 104

1.1.4 地层划分与对比 110

1.1.5 地质年代表 112

1.2 煤田地质普查与勘探 113

1.2.1 煤田地质普查与勘探的目的及煤炭资源／储量分类 113

1.2.2 主要的勘探技术手段 116

1.2.3 勘探阶段与任务 119

1.2.4 煤田地质普查与勘探的要求 121

1.3 钻探技术 126

1.4 地球物理勘探技术 126

1.4.1 地震勘探的基本原理 127

1.4.2 岩性地震勘探 134

1.4.3 电法勘探原理与方法 136

1.4.4 各种电法勘探方法的特点与应用 140

1.5 地球物理测井 143

1.5.1 电法测井 144

1.5.2 伽马法测井 144

1.5.3 矿井防爆测井 146

1.5.4 声测井 147

1.6 煤炭资源管理 149

1.6.1 煤炭资源管理的主要内容 149

1.6.2 煤炭资源规划管理 149

1.6.3 煤炭资源储量管理 152

1.6.4 煤炭资源信息服务系统 154

2 矿井地质 155

2.1 构造地质 155

2.1.1 岩层产状 155

2.1.2 褶皱 155

2.1.3 节理 158

2.1.4 断层 160

2.1.5 岩浆岩体构造 167

2.1.6 矿井地质构造及小构造超前预测 170

2.1.7 煤层厚度变化的原因 176

2.2 矿井地球物理勘探 177

2.2.1 矿井电阻率法 177

2.2.2 矿井瞬变电磁法 182

2.2.3 矿井无线电波透视法 186

2.2.4 矿井地震勘探 189

2.2.5 矿井物探的综合应用 195

2.3 瓦斯地质 198

2.3.1 瓦斯含量测试 198

2.3.2 钻孔煤层瓦斯压力测试 201

2.3.3 煤与瓦斯突出的测井曲线解释 202

2.4 矿井地质工作与管理 204

2.4.1 矿井地质观测 204

2.4.2 矿井地质资料编录 205

2.4.3 建井阶段的地质工作 206

2.4.4 矿井生产阶段的地质工作 207

2.4.5 矿井地质保障系统 210

3 水文地质 215

3.1 地下水的赋存 215

3.1.1 岩石中的空隙 215

3.1.2 地下水的分类 216

3.2 矿井水文地质工作 220

3.2.1 水文地质补充调查与观测 220

3.2.2 矿井水文地质补充勘探 222

3.2.3 矿井水文地质基础资料和图纸 223

3.3 矿井水文地质勘探 223

3.3.1 水文地质钻探 223

3.3.2 水文地质试验 227

3.4 矿井突水预测 232

3.4.1 矿井充水条件 232

3.4.2 矿井水文地质类型划分 241

3.4.3 矿井突水预测方法 242

3.4.4 矿井涌水量计算 249

3.5 矿井水情监测 254

3.5.1 矿井突水的前兆现象观察与分析 254

3.5.2 矿井突水监测与预警系统 254

4 工程地质 256

4.1 岩土工程地质性质 256

4.1.1 土的分类 256

4.1.2 岩石分类 258

4.1.3 煤系岩体基本工程地质性质 265

4.2 岩土体赋存的地应力环境 269

4.2.1 地应力的分类、分布变化规律 269

4.2.2 地应力场的研究方法 270

4.3 工程地质勘察 273

4.3.1 各勘探阶段的工程地质工作 273

4.3.2 工业场地及主要建筑地基勘察技术要点 274

4.3.3 井筒工程地质勘察 276

4.3.4 巷道工程地质勘察 277

4.3.5 开采岩层移动工程地质勘探与预计 277

4.4 地质灾害危险性评估 279

4.4.1 地质灾害危险性评估的依据及评估类型 279

4.4.2 地质灾害危险性评估等级及工作程度要求 280

4.4.3 地质灾害危险性评估报告 281

5 矿区地面测量 283

5.1 测量仪器与工具 283

5.1.1 传统测量仪器与工具 283

5.1.2 现代测量仪器 285

5.2 矿区地面控制测量 287

5.2.1 平面坐标及高程系统 287

5.2.2 矿区平面控制测量 296

5.2.3 矿区高程控制测量 298

5.3 GPS测量 300

5.3.1 GPS卫星定位的基本原理 301

5.3.2 GPS测量的应用及设计 302

5.4 测量数据处理 304

5.4.1 测量误差 304

5.4.2 测量平差 305

5.5 矿区地形测量 308

5.5.1 图根控制测量 309

5.5.2 成图 310

5.6 近井点与井口高程基点测量 312

5.6.1 近井点的设计与要求 312

5.6.2 井口高程基点设计与要求 313

6 矿井测量 314

6.1 矿井联系测量 314

6.1.1 地面连测导线测量 314

6.1.2 几何定向 315

6.1.3 陀螺经纬仪定向 319

6.1.4 导入高程测量 323

6.2 井下控制测量 324

6.2.1 井下平面控制测量 324

6.2.2 井下高程控制测量 326

6.3 贯通测量 328

6.3.1 贯通测量准备工作 328

6.3.2 巷道及立井贯通测量 329

6.4 采区测量 334

6.4.1 采区联系测量 334

6.4.2 采区次要巷道测量 334

6.4.3 采煤工作面测量 335

6.5 矿图 335

6.5.1 矿图的分幅及应用 336

6.5.2 计算机绘图 337

7 矿井施工测量 340

7.1 井口位置的标定 340

7.1.1 井筒中心和井筒十字中线的标定 340

7.1.2 井筒十字中线基点埋设要求与保护措施 342

7.2 立井井筒施工测量 343

7.2.1 普通法凿井施工测量 343

7.2.2 特殊法凿井施工测量 346

7.3 立井提升设备安装测量 347

7.3.1 罐梁和罐道安装测量 347

7.3.2 井架安装和井塔施工测量 348

7.3.3 提升机安装测量 349

7.4 井底车场和硐室施工测量 350

7.4.1 马头门施工测量 350

7.4.2 井底车场巷道的施工测量 350

7.4.3 装载硐室施工测量 351

7.5 巷道掘进中线和腰线的标定 353

7.5.1 巷道中线标定 353

7.5.2 巷道腰线标定 353

7.5.3 激光仪指向仪在井巷施工测量中的应用 354

8 地表与岩层移动观测 355

8.1 地表移动观测 355

8.2 岩层移动观测 357

第3篇 煤矿井巷施工技术 361

1 井筒施工技术 361

1.1 井筒普通施工技术 361

1.1.1 立井井筒施工基本方法 361

1.1.2 立井井筒施工作业方式 363

1.1.3 立井施工机械化配套 364

1.1.4 立井施工设备布置方法 367

1.1.5 立井井筒装备安装方式 369

1.1.6 斜井基岩段施工 371

1.2 井筒冻结法施工技术 374

1.2.1 井筒冻结方式 374

1.2.2 冻结站建设 378

1.2.3 冻结钻孔 378

1.2.4 井筒掘砌施工 380

1.3 井筒钻井法施工技术 382

1.3.1 井筒钻进方式 382

1.3.2 钻井法应考虑的因素及适用范围 383

1.3.3 钻井系统 383

1.3.4 钻井法施工步骤 384

1.3.5 钻井泥浆 386

1.3.6 测井与防纠偏 391

1.3.7 钻进故障 393

1.4 井筒沉井法施工技术 395

1.4.1 沉井法的分类及适用条件 395

1.4.2 沉井深度的增加 397

1.5 井筒注浆法施工技术 397

1.5.1 注浆法分类及适用条件 397

1.5.2 地面预注浆 397

1.5.3 工作面预注浆 397

1.5.4 壁后注浆 402

1.5.5 注浆材料的选择 406

1.6 井筒延深施工技术 407

1.6.1 井筒延深方式的选择 407

1.6.2 井筒延深方式 408

1.6.3 延深井筒的保护设施 409

2 巷道施工技术 410

2.1 水平巷道施工技术 410

2.1.1 巷道定向与钻眼 410

2.1.2 装药爆破 411

2.1.3 通风防尘 411

2.1.4 装岩与运输 414

2.1.5 巷道支护 419

2.2 倾斜巷道施工技术 423

2.3 巷道快速施工技术 426

2.3.1 平巷施工机械化配套原则 426

2.3.2 岩巷施工机械化作业线配套 427

3 硐室、煤仓和交岔点施工技术 431

3.1 硐室施工 431

3.1.1 硐室施工方法 431

3.1.2 与井筒相连硐室的施工方法 434

3.2 煤仓施工 437

3.2.1 反井钻机施工煤仓 437

3.2.2 深孔掏槽爆破法 441

3.3 交岔点施工 443

3.3.1 交岔点类型 443

3.3.2 交岔点工程量及材料消耗 444

3.3.3 交岔点施工方法 445

4 井巷破岩技术 446

4.1 掘进机破岩 446

4.1.1 全断面掘进机破岩 447

4.1.2 部分断面掘进机破岩 449

4.1.3 重型悬臂式掘进机破岩 450

4.2 巷道爆破破岩 450

4.2.1 钻眼爆破要求 450

4.2.2 钻眼与爆破器材 451

4.2.3 爆破参数 452

4.2.4 炮眼布置 455

4.2.5 装药结构与起爆 457

4.2.6 爆破说明书及爆破图表 459

4.3 井筒爆破破岩 459

4.3.1 钻眼工作 459

4.3.2 爆破工作 460

5 井巷支护技术 463

5.1 井筒支护结构与设计 463

5.1.1 井壁结构 463

5.1.2 井壁厚度的确定 464

5.2 巷道支护结构与设计 465

5.2.1 锚杆支护 465

5.2.2 喷射混凝土支护 465

5.2.3 石材整体支护 467

5.2.4 联合支护 467

5.3 交岔点支护结构与设计 470

5.3.1 交岔点支护的一般原则 470

5.3.2 现浇整体混凝土支护 470

5.3.3 锚杆及其组合支护 471

5.4 支护质量监测与检测 472

5.4.1 围岩深部位移监测 472

5.4.2 顶板离层监测 473

5.4.3 锚杆支护质量检测 473

5.4.4 喷射混凝土质量检测 474

5.4.5 围岩松动圈测试 474

5.5 软岩支护技术 475

5.5.1 软岩巷道的变形特征 475

5.5.2 软岩巷道支护关键工艺 475

5.5.3 软岩巷道的主要支护形式 476

5.5.4 软岩巷道治理的要点 479

6 井巷施工设施设备 483

6.1 井筒专用施工设施 483

6.1.1 凿井井架 484

6.1.2 天轮平台 484

6.1.3 卸矸台 485

6.1.4 封口盘与保护盘 487

6.1.5 吊盘 487

6.1.6 安全梯 488

6.2 井筒专用施工设备 488

6.2.1 提升机、凿井绞车 489

6.2.2 提升容器 491

6.2.3 装岩设备 491

6.2.4 砌壁金属模板 491

6.2.5 吊泵 491

6.2.6 伞形钻架 491

6.2.7 钻井机 493

6.3 井筒、巷道和硐室施工设备 499

6.3.1 钻眼设备 499

6.3.2 通风设备 500

6.3.3 装岩机 502

6.3.4 运输设备 506

6.3.5 喷射混凝土机具 507

6.3.6 锚杆施工机具 511

6.3.7 反井钻机 515

6.3.8 巷道掘进机 516

7 建井施工组织 522

7.1 建井施工准备 522

7.1.1 建井施工准备内容 522

7.1.2 建井施工总平面布置 523

7.1.3 加快建井准备工作的措施 524

7.2 建井施工组织主要内容 525

7.2.1 矿井施工方案 525

7.2.2 井筒施工顺序 525

7.2.3 井巷过渡期的改装 526

7.3 井底车场施工安排 529

7.3.1 井底车场巷道施工安排 529

7.3.2 井底车场硐室施工安排 529

7.4 采区巷道施工安排 530

第4篇 矿井开拓与开采 533

1 矿井开拓与准备 533

1.1 矿井开拓 533

1.1.1 立井开拓 533

1.1.2 斜井开拓 534

1.1.3 平硐开拓 536

1.1.4 综合开拓 537

1.1.5 井底车场及其布置 550

1.1.6 特殊条件下的矿井开拓 556

1.2 矿井开拓延深和技术改造 563

1.2.1 矿井开拓延深方式 563

1.2.2 矿井技术改造与改扩建 565

1.3 采区、带区准备 568

1.3.1 准备方式分类 568

1.3.2 准备巷道布置及参数分析 575

1.3.3 井田内条带式准备特点 581

2 采煤工艺与方法 582

2.1 采煤方法的分类 582

2.2 单一长壁采煤工艺 583

2.2.1 爆破采煤工艺 583

2.2.2 普通机械化采煤工艺 586

2.2.3 综合机械化采煤工艺 591

2.2.4 薄煤层、大倾角、大采高综采工艺 598

2.2.5 综采放顶煤工艺 607

2.3 短壁采煤法 612

2.3.1 短壁采煤法的基本特点及使用条件 612

2.3.2 柱式体系采煤方法 614

2.4 急倾斜煤层采煤方法 625

2.4.1 急倾斜煤层走向长壁采煤法 625

2.4.2 伪倾斜柔性掩护支架采煤法 626

2.5 采煤方法的选择 629

2.5.1 选择采煤方法的原则 629

2.5.2 采煤方法选择的影响因素 629

2.6 综采工作面技术管理 629

2.6.1 工作面过断层地质构造 629

2.6.2 综采工作面调斜与旋转 632

2.6.3 综采工作面搬迁 635

2.6.4 采煤工作面作业规程编制 642

3 矿山压力与控制 644

3.1 采场矿山压力及控制 644

3.1.1 长壁工作面矿山压力显现规律 644

3.1.2 长壁工作面围岩控制 651

3.1.3 厚煤层长壁综放工作面矿山压力及控制 679

3.1.4 厚煤层大采高长壁工作面矿山压力及控制 683

3.1.5 浅埋煤层长壁工作面矿山压力及控制 689

3.1.6 短壁工作面矿山压力及控制 695

3.1.7 采场岩层移动与控制 703

3.2 采准巷道矿压规律及其控制 710

3.2.1 采准巷道围岩应力及变形规律 710

3.2.2 无煤柱护巷与煤柱护巷的矿压规律 716

3.2.3 支承压力在煤层底板中的传播与采准巷道布置 723

3.2.4 采准巷道矿压控制技术 729

3.2.5 采准巷道矿压的观测与监控 747

4 综合机械化掘进装备 754

4.1 综掘设备配套与掘进机选型原则 754

4.1.1 综掘设备配套原则 754

4.1.2 悬臂式掘进机选型原则 755

4.2 煤和半煤岩巷道掘进装备 756

4.2.1 悬臂式掘进机类型及技术参数 756

4.2.2 煤巷掘进机及配套作业线 759

4.2.3 半煤岩巷道掘进机及配套作业线 763

4.2.4 掘进机的使用及维护 764

4.3 全岩巷道掘进设备 770

4.3.1 全断面掘进机 770

4.3.2 挖掘装载机 770

4.3.3 重型悬臂式掘进机破岩及作业线实例 774

4.4 综掘锚杆支护装备 776

4.4.1 机载临时支护 776

4.4.2 锚杆钻机 778

5 综合机械化采煤装备 787

5.1 综采设备选型原则 787

5.1.1 采煤机选型原则 787

5.1.2 液压支架的选型原则 788

5.1.3 刮板输送机的选型原则 788

5.1.4 综采“三机”配套选型原则 789

5.2 中厚煤层及厚煤层综采设备 791

5.2.1 中厚煤层电牵引滚筒采煤机 791

5.2.2 厚煤层电牵引采煤机 794

5.2.3 中厚及厚煤层液压支架 802

5.2.4 刮板输送机 813

5.2.5 中厚煤层“三机”配套实例 813

5.3 放顶煤综采设备 821

5.3.1 放顶煤可行性分析 821

5.3.2 放顶煤主要设备选型 821

5.3.3 综放工作面设备总体配套实例 829

5.4 短壁综采设备 830

5.4.1 短壁工作面适用条件与设备选型 831

5.4.2 连续采煤机系统 831

5.4.3 短壁滚筒采煤机 837

5.4.4 短壁滚筒采煤机的应用实例 841

5.5 薄煤层综采设备 842

5.5.1 薄煤层滚筒采煤机及其设备配套 842

5.5.2 刨煤机及其设备配套 846

5.5.3 螺旋钻机及其配套 855

6 开采沉陷及三下采煤技术 860

6.1 开采沉陷规律 860

6.1.1 采动岩体变形破坏规律 860

6.1.2 覆岩移动变形 864

6.1.3 覆岩破坏 866

6.1.4 地表移动变形及破坏 866

6.1.5 地质采矿因素对覆岩及地表移动破坏的影响 882

6.2 开采沉陷预计 888

6.2.1 概率积分法基本原理 888

6.2.2 运用概率积分法进行开采沉陷预计 888

6.3 “三下一上”采煤技术 890

6.3.1 矿山开采沉陷控制技术 890

6.3.2 建筑物下采煤技术 898

6.3.3 线性构筑物下采煤技术 900

6.3.4 水体下（上）采煤技术 902

6.4 固体充填采煤技术 908

6.4.1 固体充填采煤技术现状 908

6.4.2 掘巷充填采煤技术 908

6.4.3 长壁普采（或炮采）充填采煤技术 911

6.4.4 长壁综采充填采煤技术 913