具体描述
《机械工业出版社高水平著作出版基金资助项目·掘进机截割的关键技术研究》针对掘进机在截割方面存在的实际问题，以煤岩的机械特性分析、截齿和截割头截割的理论和实验研究为基础，对掘进机截割的关键技术进行了全面、系统、深入的研究，找出了各种复杂因素对掘进机截割性能的影响，建立了一套完整的掘进机截割头设计的理论和方法，提出了进一步提高和改进掘进机工作性能的措施和解决目前中型、重型掘进机截割的关键问题的方法，为该型掘进机的设计、制造、使用和改进提供了可靠的依据和有效的方法，从根本上解决了截割头以及掘进机在截割上存在的突出问题。部分断面掘进机是集截割、装载、转运、行走、降尘于一身的综合机组，是目前机械化掘进工作面的重要设备。掘进机的截割性能是整机工作性能的综合体现，是直接决定整机工作的可靠性、经济效益和生产率的关键。
《机械工业出版社高水平著作出版基金资助项目·掘进机截割的关键技术研究》可供从事掘进机设计、研究、使用和技术管理以及煤矿安全与环境保护工作的工程技术人员参考，也可作为高等院校有关专业本科生、研究生的参考书。
现代采矿工程中的前沿技术应用与安全管理 图书简介 本书深入探讨了现代采矿工程领域中一系列具有变革意义的前沿技术及其在提升矿山安全、效率和可持续性方面的应用。全书结构严谨，内容翔实，旨在为矿业工程师、研究人员、决策者以及相关专业学生提供一个全面而深入的参考平台，以应对当前采矿业面临的复杂挑战。 本书的理论基础扎根于最新的岩石力学、爆破工程、自动化控制和环境科学研究成果。我们摒弃了对传统、成熟工艺的过度赘述，而是将焦点集中在那些正在重塑未来采矿格局的创新方向上。 第一部分：智能感知与矿山信息化管理 本部分着重介绍了“智慧矿山”构建的核心技术支柱——先进的传感、数据采集与集成管理系统。 1. 矿井环境的实时多维度监测技术： 分布式光纤传感网络在巷道稳定性监测中的应用： 详细阐述了如何利用光纤传感技术实现对采掘工作面围岩应力、变形、温度和水文变化的厘米级乃至毫米级实时、连续监测。重点分析了新型高分子涂覆光纤在复杂井下高湿高热环境下的耐久性与可靠性提升方案。 三维激光扫描与点云数据处理的效率优化： 探讨了移动式（无人机搭载或背包式）三维激光雷达技术在快速获取高精度巷道几何模型方面的优势。书中特别分析了后处理算法的优化，包括点云噪声去除、特征提取与历史模型对比的自动化流程，以支持动态的工程量计算和安全评估。 地下微地震与声发射技术在预警系统中的集成： 深入解析了微震事件的定位精度提升方法，以及如何将低频声发射信号与岩层应力场模型耦合，建立基于物理模型和机器学习混合驱动的岩爆、顶板垮塌的超前预警系统。 2. 矿山物联网（IIoT）与数据融合平台： 低功耗广域网络（LPWAN）在井下通信中的部署策略： 针对井下复杂电磁环境，对比分析了LoRaWAN、NB-IoT等技术在矿山环境下的覆盖率、时延和功耗表现，并提出了结合Mesh网络架构的冗余通信方案。 采掘过程大数据分析与决策支持系统（DSS）： 阐述了如何从掘进机、连续采煤机、运输系统收集的海量时序数据中提取关键性能指标（KPIs）。书中包含利用时间序列分析预测设备故障（PHM）的案例研究，以及基于实时数据的生产调度优化算法。 第二部分：先进掘进与快速出煤技术 本部分聚焦于提升开采效率和减少二次作业的非爆破性、高效化作业方法。 3. 隧道与巷道快速成形技术： 非穿孔预裂技术（PFS）的岩体结构控制： 详细研究了如何通过预先在岩体中制造弱化面（如水力致裂、微型爆破）来优化爆破效果，减少对周边岩体的损伤，并提高了台阶式或梯段式开挖的效率。 高精度地质导向掘进系统（Geosteering）： 探讨了将地质模型、随钻测量（MWD）与掘进机姿态控制相结合的技术，实现对复杂断层、富水带的精准避让，确保巷道按设计轨迹高效贯通，避免了大量超挖或欠挖。 新型硬岩隧道快速掘进机（TBM）的适用性拓展： 分析了敞开式TBM、泥水盾构机在不同地质条件（如高硬度花岗岩、高压富水砂岩）下的优化设计思路，特别是针对掌子面支护与泥浆性能调控的关键技术。 4. 连续化与自动化采煤作业： 薄煤层与低位煤层的高效综采装备适应性研究： 关注超薄型、柔性化的采煤工作面设备设计，包括新型液压支架的轻量化与快速移架技术，以及对工作面“三机”协同作业的动态优化模型。 采掘工作面的远程操控与人机协同： 阐述了如何通过5G低时延网络实现复杂采煤任务的远程接管与干预，重点讨论了操作员在虚拟现实（VR）/增强现实（AR）环境中对设备进行精细化调控的交互界面设计。 第三部分：矿山环境工程与可持续发展 本部分涵盖了采矿活动对地质环境的影响控制及绿色矿山建设的关键技术。 5. 矿山充填与废弃物资源化利用： 尾矿干排与胶结充填浆体的流变学特性优化： 探讨了利用脱水后的尾矿替代部分骨料进行胶结充填的技术体系，包括浆体泵送性能、固化速率对回采空间支护强度的影响评估。 矿井水资源的高效梯级利用： 详细分析了矿井涌水处理过程中涉及的深度除盐、重金属离子吸附以及中水回用技术，以实现采矿过程中的水资源闭合循环。 6. 地质灾害的长期风险评估与防治： 采空区与地表沉陷的长期演化预测模型： 基于有限元法和离散元法，建立了考虑蠕变效应和水文变化的采空区稳定性长期预测模型，为地表生态修复和土地复垦提供科学依据。 矿井瓦斯与煤尘的清洁治理技术： 深入研究了低浓度瓦斯的高效捕集与提纯技术，以及基于超声波或等离子体技术的煤岩粉尘的在线抑制方法，以满足超低排放标准。 本书力求通过严谨的工程分析和丰富的工程案例，为读者提供一套可操作、前瞻性的矿业技术解决方案，推动行业向更高安全标准和更可持续的运营模式迈进。全书图文并茂，包含大量工程图示和数据分析图表。
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