煤矿总工程师技术手册 中pdf电子书版本下载

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（中册） 913

第5篇 矿井瓦斯抽采与煤层气开发利用 913

1 煤层气资源及开发 921

1.1 煤层气资源 921

1.1.1 煤层气资源量 921

1.1.2 煤层气资源分布特征 922

1.1.3 煤层气资源量计算 924

1.2 国内外煤层气（煤矿瓦斯）抽采利用现状 927

1.2.1 国外煤层气（煤矿瓦斯）开发利用状况 927

1.2.2 国内煤层气（煤矿瓦斯）开发利用现状 928

1.3 煤层气资源开发前景 931

1.3.1 煤层气开发效益 931

1.3.2 煤层气开发影响因素 931

2 煤矿井下瓦斯抽采技术 934

2.1 本煤层瓦斯抽采技术 934

2.1.1 本煤层瓦斯抽采的可行性 934

2.1.2 本煤层瓦斯抽采方法的选择 934

2.1.3 钻孔法预抽本煤层瓦斯 934

2.1.4 边采（掘）边抽本煤层瓦斯 935

2.1.5 深孔预裂控制爆破强化抽瓦斯方法 935

2.1.6 水力割裂强化抽采瓦斯技术及其强化抽采工艺设计 936

2.1.7 井下水力破裂法抽采瓦斯 937

2.1.8 水力空穴法抽采瓦斯 938

2.1.9 交叉钻孔抽采本煤层瓦斯技术 938

2.2 邻近层卸压瓦斯抽采技术 939

2.2.1 邻近层瓦斯抽采参数的确定 939

2.2.2 邻近层瓦斯抽采方法 940

2.2.3 邻近层瓦斯抽采的效果分析 943

2.3 采空区卸压瓦斯抽采技术 943

2.4 特殊条件卸压瓦斯抽采技术 945

2.5 煤巷掘进工作面瓦斯抽采技术 946

3 煤与瓦斯共采 947

3.1 卸压开采及关键层理论 947

3.1.1 卸压开采覆岩移动及分布形态特征 947

3.1.2 主关键层对卸压高度的影响 948

3.2 保护层（卸压层）开采 950

3.2.1 保护层采动作用的基本规律 950

3.2.2 保护层保护范围的确定 951

3.2.3 保护层作用机理 951

3.2.4 首采保护层的确定原则 951

3.2.5 保护层开采应用条件及注意事项 952

3.3 保护层的瓦斯治理及开采期间的瓦斯抽采 952

3.3.1 保护层区域性预抽瓦斯治理技术 952

3.3.2 保护层开采期间的瓦斯抽采 953

3.3.3 卸压瓦斯抽采 953

3.4 煤与瓦斯共采技术体系 954

3.5 煤与瓦斯共采技术模式 954

3.5.1 淮南矿区模式 954

3.5.2 阳泉矿区模式 956

3.5.3 晋城矿区模式 958

4 瓦斯抽采系统 961

4.1 矿井瓦斯量、可抽瓦斯量、瓦斯抽采率、年抽采量及抽采年限 961

4.2 瓦斯抽采系统工程设计的一般规定 961

4.3 地面永久瓦斯抽采系统工程设计内容 962

4.4 井下移动瓦斯抽采系统 962

4.5 抽采管路系统 963

4.6 抽采设备及抽采站 964

4.7 瓦斯抽采参数的监测、监控 965

5 煤层气开发技术 966

5.1 煤层气开发井网布置 966

5.1.1 国内外煤层气开发井网 966

5.1.2 开发井网部署的影响因素 966

5.1.3 开发井网的要素与方法 967

5.2 煤层气钻井技术 970

5.2.1 钻前工程 970

5.2.2 钻进 970

5.2.3 钻井液 974

5.2.4 井控技术 975

5.2.5 钻井设计 976

5.2.6 欠平衡钻井技术 977

5.3 煤层气试井技术 977

5.3.1 试井类型 977

5.3.2 试井方法的选择 979

5.3.3 试井获取的参数 980

5.4 煤层气井固井、完井及射孔技术 980

5.4.1 煤层气井固井工艺 981

5.4.2 煤层气井完井方式及适应性 982

5.4.3 煤层气井射孔工艺 984

5.5 煤层气增产技术 985

5.5.1 压裂增产工艺 985

5.5.2 多分支水平井技术及适应性 988

5.5.3 气体注入驱替技术 991

5.6 煤层气排采工艺 993

5.6.1 煤层气排采设备 993

5.6.2 排采工艺流程 996

5.6.3 排采工作制度与排采控制 998

5.6.4 煤层气井生产动态监测监控 998

6 煤层气（煤矿瓦斯）的综合利用 1001

6.1 民用和工业燃气 1001

6.2 煤层气（煤矿瓦斯）发电 1002

6.2.1 我国煤层气（煤矿瓦斯）发电现状 1003

6.2.2 煤层气（煤矿瓦斯）发电装机形式的选择 1003

6.2.3 余热利用与热电冷联供 1004

6.3 煤层气（煤矿瓦斯）利用新技术 1005

6.3.1 煤层气（煤矿瓦斯）液化 1005

6.3.2 煤层气（煤矿瓦斯）用于化工原料 1006

6.3.3 低浓度瓦斯的输送和发电利用 1007

6.3.4 通风瓦斯（VAM）利用 1010

6.4 煤层气（煤矿瓦斯）CDM项目开发 1013

6.4.1 煤层气（煤矿瓦斯）CDM项目的识别 1014

6.4.2 煤层气（煤矿瓦斯）CDM项目设计 1015

6.4.3 煤层气（煤矿瓦斯）CDM项目的国内申请 1015

6.4.4 煤层气（煤矿瓦斯）CDM项目的审定 1015

6.4.5 煤层气（煤矿瓦斯）CDM项目的注册 1015

6.4.6 煤层气（煤矿瓦斯）CDM项目的实施 1016

7 煤层气（煤矿瓦斯）抽采的法律法规 1018

7.1 瓦斯抽采有关规定 1018

7.1.1 基本规定 1018

7.1.2 抽采方法选择及专用瓦斯抽放巷道和钻孔的规定 1018

7.1.3 瓦斯抽放及其管理的规定 1019

7.1.4 有关“瓦斯利用”规定 1020

7.1.5 有关“瓦斯抽采指标”的规定 1020

7.1.6 其他规定 1020

7.2 煤层气（煤矿瓦斯）抽采利用的管理规定及鼓励优惠政策 1020

7.2.1 宏观政策 1020

7.2.2 管理政策 1021

7.2.3 补助及税收优惠政策 1021

7.2.4 其他政策 1022

附录 1023

附录A 瓦斯抽采基础参数测算 1023

附录B 瓦斯抽采方法类别及抽采率 1025

附录C 瓦斯抽采参数监控系统 1026

附录D 瓦斯抽采工程设计 1027

第6篇 矿井通风 1031

1 矿井通风基础 1031

1.1 矿井空气 1031

1.1.1 矿内空气的主要成分 1031

1.1.2 矿内空气中有毒有害气体 1032

1.1.3 矿井气候 1034

1.2 矿井风流能量及能量方程 1037

1.2.1 风流能量 1037

1.2.2 通风能量方程 1038

1.3 通风阻力 1039

1.3.1 风流的流动状态 1039

1.3.2 摩擦阻力 1040

1.3.3 局部阻力 1046

1.3.4 通风阻力定律和特性 1047

1.3.5 通风阻力测定 1051

1.4 通风网络风量分配与调节 1052

1.4.1 通风网络风量分配 1052

1.4.2 通风网络风量调节 1059

2 通风动力 1064

2.1 机械通风 1064

2.1.1 抽出式通风 1064

2.1.2 压入式通风 1065

2.1.3 抽压混合式通风 1065

2.2 通风机的类型 1066

2.2.1 离心式通风机 1066

2.2.2 轴流式通风机 1068

2.2.3 对旋式通风机 1071

2.2.4 离心式与轴流式通风机的比较 1072

2.3 主要通风机技术管理及安全措施 1073

2.3.1 矿井主要通风机性能测定 1073

2.3.2 矿井主要通风机安全规定及措施 1076

3 矿井通风系统 1078

3.1 生产矿井通风系统 1078

3.1.1 中央式通风系统 1078

3.1.2 对角式通风系统 1079

3.1.3 区域式通风系统 1080

3.1.4 混合式通风系统 1081

3.2 立井井筒施工通风系统 1081

3.3 矿井反风 1083

3.3.1 矿井反风技术及适用条件 1083

3.3.2 矿井反风装置及反风方式 1084

3.3.3 矿井反风演习方案 1086

3.4 矿井通风系统设计 1096

3.4.1 矿井通风系统的拟定 1097

3.4.2 矿井风量的计算和分配 1097

3.4.3 矿井通风阻力计算 1105

3.4.4 矿井通风设备选型 1106

4 采区及工作面通风系统 1113

4.1 采区通风系统 1113

4.1.1 采区通风的基本要求 1113

4.1.2 两条上山通风 1115

4.1.3 三条上山通风 1115

4.1.4 多条上山通风 1115

4.1.5 下山采区通风 1115

4.1.6 近距离煤层采区通风 1116

4.1.7 倾斜长壁采煤法采区通风 1118

4.2 采煤工作面通风方式 1120

4.2.1 U型通风方式 1120

4.2.2 W型通风方式 1120

4.2.3 Y型通风方式 1121

4.2.4 U+L型通风方式 1121

4.2.5 Z型通风方式 1122

4.3 通风构筑物 1122

4.3.1 风门 1122

4.3.2 密闭 1123

4.3.3 风桥 1124

4.3.4 通风设施的可靠性 1126

4.4 提高矿井有效风量 1126

5 局部通风 1127

5.1 局部通风方法 1127

5.1.1 压入式通风 1127

5.1.2 抽出式通风 1127

5.1.3 压入式和抽出式通风的比较 1127

5.1.4 混合式通风 1128

5.2 长距离掘进通风 1130

5.3 局部通风装备 1132

5.3.1 局部通风机 1132

5.3.2 风筒 1134

5.4 局部通风技术管理及安全措施 1134

5.4.1 局部通风技术管理 1134

5.4.2 局部通风安全措施 1136

第7篇 矿井提升与运输 1141

1 矿井提升与运输系统 1141

1.1 矿井提升分类 1141

1.2 矿井运输的分类与应用 1141

1.3 矿井提升与运输设备发展概况 1144

2 矿井提升技术及装备 1146

2.1 矿井提升机结构及选型 1146

2.1.1 缠绕式提升机 1146

2.1.2 摩擦式提升机 1153

2.1.3 提升机参数计算及设备选型 1160

2.2 提升容器及辅助装置 1164

2.2.1 箕斗 1164

2.2.2 罐笼 1170

2.2.3 提升容器的附属设备 1173

2.2.4 罐笼防坠器 1178

2.2.5 箕斗装载设备 1179

2.2.6 箕斗卸载设备 1182

2.2.7 罐笼承接装置 1184

2.2.8 安全门及推车装置 1185

2.3 提升钢丝绳的选型计算 1187

2.3.1 提升钢丝绳的结构与分类 1187

2.3.2 提升钢丝绳选型 1190

2.3.3 提升钢丝绳的检查和检验 1197

2.4 提升系统的空间布局设计 1199

2.4.1 落地缠绕式提升机与井筒位置计算 1199

2.4.2 塔式多绳摩擦提升机的空间布局设计 1202

2.5 矿井提升机制动系统 1202

2.5.1 盘式制动器 1204

2.5.2 盘式制动器液压站 1205

2.5.3 制动装置参数的计算 1211

2.6 矿井提升控制系统 1213

2.6.1 提升机的电力拖动分类和选择 1213

2.6.2 提升机直流拖动控制 1217

2.6.3 提升机交流拖动控制 1220

2.6.4 提升机的综合自动化控制 1228

2.7 提升机技术性能测试 1229

2.7.1 机电控制系统测试 1230

2.7.2 制动系统测试 1231

2.7.3 井筒井架系统检测 1232

2.8 矿井提升安全设备 1233

2.8.1 过卷过放缓冲装置 1233

2.8.2 制动器失效保护装置 1235

2.8.3 摩擦提升滑动监控装置 1236

2.8.4 提升载荷在线监测装置 1236

2.8.5 提升状态监护装置 1236

2.8.6 钢丝绳探伤检测装置 1237

2.9 矿井提升能力增大改造途径 1238

2.9.1 提高一次提升量 1238

2.9.2 缩短一次提升循环时间 1238

3 矿井运输技术与装备 1240

3.1 矿井运输方式选择 1240

3.1.1 主运输方式选择 1240

3.1.2 辅助运输方式选择 1241

3.2 矿井主要运输方式及设备 1241

3.2.1 采区主要运输方式及设备 1241

3.2.2 大巷主要运输方式及设备 1254

3.3 辅助运输方式及设备 1256

3.3.1 轨道运输 1256

3.3.2 绞车运输 1269

3.3.3 架空运输 1277

3.3.4 无轨辅助运输 1282

3.4 矿井运输设备的安全保护装置 1292

3.4.1 刮板输送机的软启动设备 1292

3.4.2 带式输送机的软启动设备 1295

3.4.3 带式输送机的安全保护装置 1301

3.5 矿井运输系统改造与优化 1305

3.5.1 运输方式的选择依据 1305

3.5.2 运输系统技术装备的优化配置 1306

3.6 矿井运输设备的常见故障与预防措施 1306

3.6.1 刮板输送机的常见故障与预防措施 1306

3.6.2 带式输送机的常见故障与预防措施 1308

3.6.3 机车运输的常见故障与预防措施 1309

附录 1311

附录A 提升系统相关标准及规范 1311

附录B 运输系统相关标准及规范 1313

第8篇 矿井供电、排水、压气 1321

1 矿井供电 1321

1.1 矿井供电系统 1321

1.1.1 供电电源及供电电压 1321

1.1.2 负荷分级及供电要求 1322

1.1.3 变电所常用主接线形式 1323

1.1.4 中性点接地方式 1325

1.1.5 节能与降耗 1329

1.1.6 电网监控系统 1331

1.1.7 数字化变电站 1334

1.2 矿井供电常用计算 1337

1.2.1 负荷计算 1337

1.2.2 短路计算 1346

1.2.3 电容电流估算 1378

1.3 矿井地面供电 1380

1.3.1 地面供电系统 1380

1.3.2 地面供电设备 1383

1.3.3 继电保护 1465

1.3.4 自动装置 1486

1.3.5 无功补偿与谐波治理 1489

1.3.6 电容电流危害与治理 1506

1.3.7 过电压及其防护 1509

1.4 矿井井下供电 1545

1.4.1 井下供电系统 1545

1.4.2 井下供电设备 1557

1.4.3 井下继电保护 1579

1.4.4 井下保护设备功能要求 1587

1.4.5 保护接地 1588

1.4.6 三专两闭锁 1593

1.4.7 杂散电流的危害与防治 1594

附录A 矿井供电标准及规范 1597

附录B 特殊环境条件下的修正 1599

2 矿井排水 1604

2.1 矿井排水技术与设备 1604

2.1.1 井下涌水 1604

2.1.2 井下排水系统 1605

2.1.3 矿井排水方式 1606

2.1.4 矿井排水设备 1606

2.1.5 国内外矿井排水设备对比 1611

2.2 矿井排水设备运行工况 1611

2.2.1 排水管路及其特性 1611

2.2.2 水泵实际特性及工况 1613

2.2.3 水泵正常工作及工况点 1614

2.2.4 水泵联合运行 1614

2.2.5 泵的调节 1616

2.2.6 矿井排水系统的工作（启动与停止） 1620

2.2.7 矿井排水系统维护 1623

2.2.8 常见故障及处理方法 1624

2.2.9 矿井排水系统测试 1626

2.2.10 矿井排水的信息化管理 1633

2.3 矿井排水系统的设计 1636

2.3.1 矿井排水方案 1636

2.3.2 水泵的选择设计 1636

2.3.3 管路的选择设计 1638

2.3.4 排水设备工况点的确定及校核计算 1639

2.3.5 矿井排水设施的设计 1641

2.3.6 矿井排水系统设计案例 1641

3 矿井压气 1647

3.1 空压机类型、技术参数和工作原理 1647

3.1.1 空压机的分类 1647

3.1.2 空压机的主要技术参数 1649

3.1.3 容积式压缩机的工作原理 1651

3.1.4 螺杆式压缩机 1653

3.1.5 煤矿常用空压机 1659

3.1.6 离心式空压机 1662

3.1.7 空压机的优缺点比较 1662

3.1.8 空压机的选型及配置 1662

3.2 空压机的调节及维护 1663

3.2.1 排气量的调节 1663

3.2.2 压缩机的维护保养 1664

3.2.3 活塞式空压机常见故障及其处理方法 1666

3.2.4 螺杆式空压机常见故障及其处理方法 1669

3.3 空气压缩机安全检测检验 1671

3.3.1 空气压缩机安全检测检验的主要技术依据 1672

3.3.2 空气压缩机的排气量测量 1672

3.3.3 空气压缩机的性能试验 1674

3.3.4 噪声的测量 1675

3.3.5 振动的测量 1676

3.4 空压机的监测监控 1679

3.4.1 压缩机控制系统 1680

3.4.2 螺杆式空压机的监测监控与故障诊断 1680

3.4.3 往复压缩机的状态监测与故障诊断 1681

3.5 压气系统及设备选型计算 1683

3.5.1 压气系统 1683

3.5.2 压气设备选型 1684

3.5.3 压气自救系统设计 1692