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目 录

1 矿区概述及井田地质特征 1

1.1 矿区概述 1

1.1.1 交通位置 1

1.1.2 地形地貌 1

1.1.3 矿区河流 1

1.1.4 矿区气候 2

1.1.5 工农业生产情况 2

1.2 井田地质特征 2

1.2.1 井田的地质构造 2

1.2.2 井田的水文地质 3

1.2.3 地质勘探程度 8

1.3 煤层特征 9

1.3.1 煤层 9

1.3.2 煤层顶底板 9

1.3.3 煤质 10

1.3.4 瓦斯 10

1.3.5 煤尘爆炸性及煤的自燃 11

2 井田境界和储量 12

2.1 井田境界 12

2.1.1 井田境界划分的原则 12

2.1.2 开采界限 12

2.1.3 井田境界 12

2.2 矿井工业储量 12

2.2.1 井田勘探类型 12

2.2.2 工业储量计算 12

2.3 矿井可采储量 13

2.3.1 安全煤柱的留设种类 13

2.3.2 各安全煤柱量的计算 14

2.3.3 矿井的设计可采储量 16

3 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 18

3.1 矿井工作制度 18

3.2 矿井设计生产能力及服务年限 18

3.2.1 矿井设计生产能力的确定 18

3.2.2 矿井服务年限 18

3.2.3 井型校核 19

4 井田开拓 20

4.1 井田开拓的基本问题 20

4.1.1 确定井筒形式、数目、位置及坐标 20

4.1.2 工业场地的位置 21

4.1.3 开采水平的确定及采区划分 21

4.1.4 主要开拓巷道 22

4.1.5 矿井开拓延伸及深部开拓方案 22

4.1.6 开采顺序 22

4.1.7 方案比较 22

4.2 矿井基本巷道 28

4.2.1 井筒 28

4.2.2 井底车场 31

4.2.3 主要开拓巷道 33

4.2.4 巷道支护 35

5 准备方式——采区巷道布置 36

5.1 煤层的地质特征 36

5.1.1 采区位置 36

5.1.2 采区煤层特征 36

5.1.3 煤层顶底板岩石构造情况 36

5.1.4 水文地质 36

5.1.5 地质构造 37

5.1.6 地表情况 37

5.2 采区巷道布置及生产系统 37

5.2.1 采区准备方式的确定 37

5.2.2 采区准备方式的确定 37

5.2.3 采区生产系统 38

5.2.4 采区内巷道掘进方法 39

5.2.5 采区生产能力及采出率 39

5.3 采区车场选型设计 41

5.3.1 确定采区车场形式 41

5.3.2 采区车场的调车方式 43

5.3.3 采区主要硐室布置 43

6 采煤方法 47

6.1 采煤工艺方式 47

6.1.1 采区煤层特征及地质条件 47

6.1.2 确定采煤工艺方式 47

6.1.3 回采工作面参数 47

6.1.4 回采工作面采煤机、刮板输送机选型 48

6.1.5 采煤工作面支护方式 51

6.1.6 端头支护及超前支护方式 53

6.1.7 各工艺过程注意事项 54

6.1.8 采煤工作面正规循环作业 56

6.2 61202 首采工作面回采巷道布置 57

6.2.1 回采巷道布置方式 57

6.2.2 回采巷道参数 58

7 井下运输 64

7.1 概述 64

7.1.1 井下运输设计的原始条件和数据 64

7.1.2 运输距离和辅助运输设计 64

7.1.3 矿井运输系统 64

7.2 采区运输设备选择 65

7.2.1 设备选型原则 65

7.2.2 采区运输设备选型及能力验算 65

7.3 大巷运输设备选择 67

8 矿井提升 70

8.1 矿井提升概述 70

8.2 主副井提升 70

8.2.1 主井提升 70

8.2.2 副井提升 72

9 矿井通风及安全 74

9.1 矿井通风系统的选择 74

9.1.1 矿井通风系统的基本要求 74

9.1.2 矿井通风系统的确定 74

9.1.3 采区通风系统的确定 76

9.1.4 通风构筑物的位置 77

9.2 矿井风量计算 78

9.2.1 通风容易时期和通风困难时期采煤方案的确定 78

9.2.2 各用风地点的用风量和矿井总用风量 81

9.2.3 风量分配 84

9.3 矿井通风阻力计算 85

9.3.1 矿井通风总阻力计算原则 85

9.3.2 矿井最大阻力路线 86

9.3.3 矿井通风阻力计算 86

9.3.4 两个时期的矿井总风阻和总等级孔 87

9.4 选择矿井通风设备 88

9.4.1 选择主要通风机的基本原则 88

9.4.2 通风机风压的确定 88

9.4.3 主要通风机工况点 90

9.4.4 电动机选型 91

9.5 安全灾害的预防措施 92

9.5.1 预防瓦斯和煤尘爆炸的措施 92

9.5.2 预防井下火灾的措施 92

9.5.3 防水措施 93

10 设计矿井基本技术经济指标 94

参考文献 95

专题部分 对开滦矿区防治水的认识及探讨 96

1. 前言 96

1.1 开滦矿区水文地质概况 96

1.1.1 矿区地层 96

1.1.2 矿区地质构造 97

1.1.3 主要含水层组 97

1.2 主要水害的类型 98

1.2.1 煤系地层中导水岩溶陷落柱的危害 98

1.2.2 煤系底部奥灰水的危害 98

1.2.3 煤系顶部砂岩裂隙水的危害 98

1.2.4 第四系冲积层含水层的危害 99

1.2.5 老空积水对开采的影响的危害 99

1.2.6 小煤窑造成的水害的危害 99

2. 底板突水研究现状 100

2.1 开滦矿区深部开采底板突水现状 100

2.2 底板突水研究现状 100

2.2.1 突水系数理论 100

2.2.2 “零位破坏”与“原位张裂“理论 101

2.2.3 薄板结构理论 101

2.2.4 “强渗通道”理论 102

2.2.5 “关键层”（KS）理论 102

2.2.6 “下三带”理论 103

2.3 底板突水原因的认识 104

2.3.1 采矿活动的影响 104

2.3.2 承压水水压的影响 105

2.3.3 煤层底板的阻隔水能力 105

3. 开滦防治水技术 107

3.1 矿井防治水综合立体勘探技术 107

3.1.1 综合立体勘探技术 107

3.1.2 综合立体勘探技术的应用 108

3.1.3 综合立体勘探技术所应注意的问题 108

3.2 含水层下开采防治水技术 108

3.2.1 冲积层下开采 109

3.2.2 顶板砂岩裂隙含水层下开采 109

3.3 含水层上开采防治水技术 110

3.3.1 承压水上开采的基础 110

3.3.2 承压水上开采方法 110

3.4 导水断裂防治水技术 111

3.4.1 导水断裂的预测 111

3.4.2 导水断裂的探查 111

3.4.2 导水断裂的防治 111

3.5 隐伏导水陷落柱综合探测和治理技术 111

3.5.1 综合立体探测技术 112

3.5.2 隐形垂直导水构造的治理技术 112

4. 结论 113

参考文献 114

翻译部分 外文原文： 115

REAL-TIME MONITORING AND EARLY WARNING TECHNIQUES OF 115

WATER INRUSH THROUGH COAL FLOOR 115

ABSTRACT 115

1. INTRODUCTION 115

2. MONITORING CONDITION AND APPLICATION SCOPE 116

3. SOME KEY TECHNOLOGICAL QUESTIONS OF MONITORING AND EARLY WARNING OF WATER INRUSHES 116

3.2. DISCUSSION OF MONITORING AND EARLY WARNING TECHNOLOGY SYSTEM 117

3.3. SELECTION OF MONITORING POINTS AND LAYERS 117

3.4. MONITORING AND EARLY WARNING CRITERIONS 119

3.4.1. Stress criterion 119

3.4.2. Water temperature and water pressure warning criterion 120

4. AN EXAMPLE 120

5. CONCLUSION 123

中文译文： 125

煤层底板突水的实时监测和早期预警 125

摘要 125

1. 前言 125

2. 监测条件和应用范围 125

3. 突水实时监测和早期预警中的关键技术问题 126

3.1 监测和早期预警指数系统 126

3.2 对实时监测和早期预警技术系统的讨论 126

3.3 监测点和层位的选择 126

3.4 监测和预警判据 126

3.4.1 应力准侧 127

3.4.2 水温和水压预警准则 127

4. 案例 132

5. 结论 132

致 谢 134

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