长壁开采3G N00工法是何满潮院士在110工法与1G N00、2G N00工法的基础上，于2019年提出的一个全新的建井设计概念，其大幅度简化矿井系统，取消大巷、井下变电所、井底车场工程，减少了建井周期，改变了基建矿井投产慢、见效晚的窘境，实现了全矿井范围无煤柱开采、无巷道掘进，使井田范围内煤炭资源的采出率从不足一半直接提高至理论意义上的全部采出，是长壁开采历史上的一次突破性革命。本书详细阐述了长壁开采3G N00工法的理论基础、开采设计、关键技术、配套装备系统、覆岩结构特征、空区矸石体稳态支撑效应、科学实践及研究趋势。长壁开采3G N00工法从前期理论研究到后来的工程应用，处处体现了矿产科学开采中“借力打力”的中国智慧，历史性地化解了长壁开采百余年以来的“采”与“掘”之间的矛盾关系，勠力同心推动矿山企业不断取得新成就。
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2012年获比利时MONS大学名誉博士；
1989年毕业于中国矿业大学（北京）力学系，获博士学位;
1981年毕业于长春地质学院工程地质专业，1985年在该校获硕士学位。2008年03月至今，中国矿业大学（北京）深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，主任、中国科学院院士、教授。
2004年3月至2012年5月，中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院，院长、书记。
1993年3月至2004年2月，中国矿业大学（北京）岩土工程研究所，所长、教授；
1991年11月1993年2月，中国矿业大学北京研究生部岩土工程研究所，所长、副教授；
1989年9月至1991年10月中国矿业大学北京研究生部矿业工程博士后流动站，博士后；
1985年5月至1986年9月，长春地质学院水文地质与工程系，讲师；矿山力学国际岩爆专委会主席、中国岩石力学与工程学会理事长、中国矿业科学协同创新联盟理事长、中国矿业知识产权联盟理事长，曾任国际岩石力学学会副主席、教育基金会主席
目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 煤炭在我国能源结构中占主导地位 1
1.2 安全事故频发严重制约煤炭生产 3
1.3 无煤柱开采技术的发展历程 4
1.4 3G N00工法逐渐成为煤炭科技发展的热点 7
第2章 3G N00工法的理论基础 11
2.1 采矿损伤不变量方程 11
2.2 采动覆岩损伤补偿理论 12
2.3 工作面末采卸压理论 18
第3章 3G N00工法开采设计 21
3.1 矿井设计思路 21
3.2 井田开拓设计 23
3.2.1 开拓方式及布置设计 23
3.2.2 井筒设计 23
3.2.3 井底车场及硐室 25
3.3 主要生产系统设计 25
3.3.1 运输系统设计 25
3.3.2 通风系统设计 30
3.3.3 供电系统设计 34
3.3.4 给水排水系统设计 42
3.3.5 监测监控系统架构 46
3.4 矿井灾害防治措施设计 52
3.4.1 瓦斯灾害防治措施 52
3.4.2 火灾防治措施 53
3.4.3 粉尘灾害防治措施 57
3.4.4 水害防治措施 61
3.4.5 矿山救护 63
3.4.6 井下安全避险措施 63
第4章 3G N00工法关键技术 65
4.1 设计思路与关键创新 65
4.2 矿井生产技术工艺体系 65
4.3 工作面配套关键技术 66
4.3.1 端头采挖成巷技术 66
4.3.2 定向切缝技术 69
4.3.3 NPR支护技术 78
4.3.4 散体帮挡矸支护技术 80
第5章 3G N00工法工作面装备系统 89
5.1 工作面装备系统总体布局设计 89
5.2 端头成巷装备系统 89
5.2.1 采煤机割双巷装备 89
5.2.2 钩机开挖端头成巷装备 91
5.2.3 采锚切一体化装备 92
5.3 巷道支护装备系统 95
5.3.1 轻型门式护巷支架 95
5.3.2 门式护巷支架搬运车 96
5.3.3 NPR支护装备及材料 97
5.3.4 顶板定向切缝装备及材料 100
5.3.5 挡矸支护材料 104
第6章 3G N00工法采场覆岩结构特征分析 106
6.1 采场覆岩结构颗粒流数值模拟方案 106
6.2 采场覆岩结构特征模拟结果 109
6.2.1 覆岩结构力链演化特征 109
6.2.2 覆岩结构裂隙演化特征 113
6.2.3 覆岩结构位移演化特征 120
6.3 采场覆岩损伤对比系数研究 124
6.4 开采覆岩承载结构特征分析 127
6.4.1 开采覆岩承载结构划分 127
6.4.2 关键承载结构区域结构划分 130
6.5 开采覆岩承载结构稳定性分析 132
6.5.1 关键承载结构力学特性分析 132
6.5.2 关键承载结构区域稳定判据 134
第7章 覆岩结构下空区矸石体稳态支撑效应 138
7.1 空区矸石体碎胀特征分析 138
7.1.1 矸石碎胀特征实验方案设计 138
7.1.2 矸石碎胀特征实验结果 142
7.2 空区矸石体压实特征分析 146
7.2.1 矸石压实特征实验方案设计 146
7.2.2 矸石压实特征实验结果 146
7.3 空区矸石体稳态支撑效应现场监测 149
7.3.1 空区矸石体稳态支撑效应监测方案设计 149
7.3.2 矸石碎胀与压实特征监测方案结果分析 151
第8章 3G N00工法科学实践 154
8.1 工程概况 154
8.1.1 试验矿井概况 154
8.1.2 试验工作面概况 154
8.1.3 关键参数设计 156
8.2 应用效果 156
8.2.1 现场试验效果 156
8.2.2 工作面矿压分布特征 157
8.2.3 巷内门式护巷支架承载力演化特征 159
8.2.4 挡矸侧空区矸石体稳态支撑特征 159
8.3 经济效益和社会效益 160
8.3.1 经济效益 160
8.3.2 社会效益 161
第9章 N00工法研究趋势 162
9.1 4G N00工法煤气共采智能化设计 162
9.2 5G N00工法结合双5G通信智能化系统设计 165
9.2.1 5G N00工法矿井设备智能化全要素感知系统设计 167
9.2.2 5G N00工法矿井智能化全连接系统 167
9.2.3 5G N00矿井装备群全智能集控系统 168
参考文献 170
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