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