内容简介：
本书共11章，系统阐述和介绍了我国现代化高产高效矿井矸石零排放和沿充留巷这一既基础又新兴的研究方向的理论、方法、技术和工程等方面内容：前2章主要介绍矸石零排放和沿充留巷方向上研究进展；第3章开展了煤矸石固废基础力学特性测试；第4~6章重点介绍了煤矸石高效转运的途径，并揭示了深埋藏、大流量煤矸石垂直下运机理和规律；第7章提出了工作面高效排矸技术工艺；第8、9章系统阐述了矿井矸石就地处置和沿充留巷一体化的系统布置方案；第11章介绍了矸石零排放与沿充留巷一体化技术的工程实践情况。
目录：
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 研究基础
1.4 主要研究内容
第2章 固废排放技术系统分析
2.1 固废采空区快速处置技术的选择
2.2 基于固体充填固废排放模式分析
2.3 固废高效处置工作面的基本参数
第3章 固废力学特性测试研究
3.1 固废基本物理力学特性
3.2 固体废弃物胶结力学特性测试
3.3 固体废弃物自然配比压实特性测试
3.4 固体废弃物自然配比蠕变特性测试
3.5 固体废弃物不同级配压实特性测试
第4章 矸石地面运输与破碎系统
4.1 主要设计原则
4.2 关键技术方案比选
4.3工程技术方案
第5章 超大垂深高能力垂直投放技术
5.1 投放系统整体技术框架与原理
5.2垂直投放关键技术参数理论计算分析
5.3垂直投放井设计
5.4系统气动演变特性
5.5底部功能结构设计
5.6底部功能监测方案
5.7 投放井井底硐室及巷道
第6章 矸石垂直过程投放及缓冲数值模拟分析
6.1 大垂深投放井矸石落体运动模拟分析
6.2 矸石垂直下落过程仿真
6.3 蓄能缓冲器冲击仿真
第7章 工作面高效排矸技术
7.1 充填工作面岩层移动规律数值计算
7.2 核心装备关键参数分析与优化
7.3 工作面高效排矸工艺优化研究
第8章 井下掘进、起底矸石破碎系统
8.1 井下矸石破碎站布置方案
8.2 矸石破碎站主要设备
第9章 充填开采沿充留巷系统
9.1 沿充留巷基本原理
9.2 沿充留巷模拟分析
9.3 沿充留巷总体方案
9.4 沿充留巷支护设计
9.5 施工设计
第10 章工程实践
10.1 开拓系统布置
10.2 实验工作面基本情况
10.3支架支护质量监测
10.4 固废承载变形监测
10.5 巷道矿压监测分析
10.6 沿充留巷实施效果
10.7 效益分析
第11章 主要结论及创新点
11.1 结论
11.2 关键技术与创新点
参考文献
前言：
煤炭作为世界上分布最广泛的化石能源之一，在我国能源结构中占据举足轻重的地位。在我国已探明的一次能源资源储量中，油气等资源占比约为6%，而煤炭占比约为94%。这说明，煤炭是自主保障最可靠的能源类型。煤炭资源大规模、高强度开采的同时，带来了一系列问题：一是生态破坏问题，煤炭开采导致土地资源破坏及生态环境恶化，开采沉陷造成我国东部平原矿区土地大面积积水受淹或盐渍化、西部矿区水土流失和土地荒漠化加剧，煤矿区生态环境保护迫在眉睫；二是环境污染问题，煤炭开采的伴生固废煤矸石排至地面后会造成地表水污染、占用土地、自燃发火问题；三是资源损失问题，现有的煤炭开采特征为“多巷道”、“多煤柱”，矿建及生产投资巨大；四是安全风险问题，现阶段煤炭开采多为采区为生产单元、 留设大量的区段保护煤柱，容易造成煤柱应力集中，大面积的煤柱失稳导致上覆岩层较大范围破坏断裂，易形成冲击地压等动力灾害。在我国“以煤为主”的基本国情和能源安全新范式下，煤炭开采带来的生态环境问题和安全生产问题已成为已成为社会关注的重点。如不采用煤炭科学开采模式，或仍对开采破坏的生态环境不加以修复，换取自然资源，就不能实现煤炭开发利用的可持续发展。矿井矸石零排放与沿充留巷一体化技术将煤矿开采、矸石充填与沿充留巷有机统一，进而达到安全、高效、绿色的目标，是我国煤炭资源绿色矿业发展的客观要求和必然选择。党的十八大以来，发展绿色矿业、绿色矿山建设先后被写入国家“十三五”“十四五”规划纲要及《中共中央国务院关于加快推进生态文明建设的意见》《中共中央国务院关于全面推进美丽中国建设的意见》等重要文件。在国家政策的号召下，在行业发展推动下，在企业、科研院所的帮助下，中煤能源研究院有限责任公司矸石零排放团队经过艰苦的探索和持续的攻关下，在煤矸石高效转运、综合机械化充填和一体化沿充留巷的理论、技术和装备等方面都取得了显著成果。本著作总结了团队所承担的项目特别是中国中煤重大科技专项(20213BY001)课题五的基础成果，以西部高产高效煤矿矸石无害化处置为目标，以矸石零排放技术为手段，围绕矿井面临的固废污染、动力灾害等共性技术难题，突破传统矸石填充技术瓶颈，融合沿充留巷技术、大流量大垂深物料输送技术，构建出了地区适应、工艺匹配和经济高效的矸石零排放技术、工艺与装备，探索出了西部矿区高产高效矿井煤炭资源环境低伤害、岩层低损伤和资源低损失一体化绿色开发新模式。