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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