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袁亮、薛生編著的《煤層瓦斯含量法預測煤與瓦斯突出理論與技術(精)》系統地闡述了基于煤層瓦斯含量預測煤與瓦斯突出的理論與關鍵技術。通過對突出過程能量轉換規律的定量分析，提出了突出的有效潛能理論，揭示了突出危險性與瓦斯含量和含瓦斯煤體解吸特征的內在關系，創新了煤層采樣、瓦斯含量測定及臨界值確定等關鍵技術，系統地提出利用煤層瓦斯含量預測突出的一整套新方法和新技術。
《煤層瓦斯含量法預測煤與瓦斯突出理論與技術 (精)》可供煤炭企業的工程技術人員、相關研究單位的科技人員及院校的師生參考。
《煤層瓦斯含量法預測煤與瓦斯突出理論與技術 (精)》可供煤炭企業的工程技術人員、相關研究單位的科技人員及院校的師生參考。
名人/編輯推薦
《煤層瓦斯含量法預測煤與瓦斯突出理論與技術》可供煤炭企業的工程技術人員、相關研究單位的科技人員及院校的師生參考。煤與瓦斯突出是煤炭開采的主要災害之一。多年來，為了預防突出的發生，各國有關的研究人員與工程技術人員進行了長期艱苦的努力，在突出預防理論和技術方面取得了長足的進步。但是，由于突出是一個極其復雜的物理現象，突出現象仍然時有發生，特別在中國，情況尤為嚴重。近幾年，淮南礦業集團結合淮南礦區煤層和開采客觀條件，從抓住主要矛盾的哲學思想出發，重點研究煤層含量法預測突出危險性的理論與技術，通過一系列的理論探索和工程試驗，對該技術進行了進一步的發展，并取得了一定的效果。
目次
前言
第1章煤與瓦斯突出預測理論與技術進展
1.1概述
1.2突出理論研究現狀
1.2.1突出假說
1.2.2突出假說評價
1.3突出預測技術現狀
1.3.1煤層瓦斯含量法
1.3.2煤層瓦斯壓力法
1.3.3鉆孔瓦斯涌出初速度法
1.3.4鉆屑瓦斯解吸指標法
1.3.5煤的破壞程度法
1.3.6煤的堅固性系數法
1.3.7鉆屑量法
1.3.8瓦斯動態涌出特征法
1.3.9聲發射監測法
1.3.10電磁輻射監測法
1.3.11瓦斯地質統計法
1.3.12綜合指標法
1.3.13其他方法
1.4突出預測理論與技術評價
第2章含量法預測煤與瓦斯突出的理論基礎
2.1影響突出的主要因素分析
2.1.1煤巖地應力及其動態分布
2.1.2煤層瓦斯及其動態分布
2.1.3煤層和煤的結構及其主要物理力學性質
2.1.4煤層賦存狀態與地質構造
2.1.5采動因素
2.2突出過程能量轉換分析
2.2.1突出前含瓦斯煤體的有效潛能
2.2.2突出后能量分析
2.2.3發生突出時的能量條件
2.3含量法預測煤與瓦斯突出的基礎
第3章煤層瓦斯含量測定技術
3.1影響煤層瓦斯含量的主要因素分析
3.2煤層瓦斯含量測定方法
3.3間接法估算煤層瓦斯含量方法
3.4直接法快速測定煤層瓦斯含量技術
3.4.1儀器設備
3.4.2采樣
3.4.3測定方法與步驟
3.4.4含量計算
3.4.5測定精度
3.5中軟煤層深部取樣技術
3.5.1采樣技術方案的比較研究
3.5.2負壓氣動取樣法的試驗研究
3.5.3方案的確定
3.5.4雙管正壓逆流取樣設備與技術研究
3.5.5現場試驗
3.6直接法快速測定煤層瓦斯含量實例
3.6.1顧橋礦
3.6.2謝—礦
第4章煤層瓦斯擴散解吸理論與試驗技術
4.1影響煤層瓦斯解吸擴散的主要因素分析
4.1.1解吸過程的影響因素
4.1.2擴散過程的影響因素
4.2瓦斯解吸擴散的理論
4.2.1圓柱煤體的解吸擴散
4.2.2球形煤體的解吸擴散
4.3瓦斯解吸擴散試驗技術
4.3.1試驗方法
4.3.2試驗設備
4.3.3試驗數據處理
4.3.4實例
第5章煤與瓦斯突出數值模擬理論與技術
5.1煤體變形和破壞的數值模擬
5.1.1基本假設
5.1.2程序描述
5.2瓦斯吸附—解吸與流動模型
5.2.1基本假設
5.2.2瓦斯吸附—解吸與數學模型
5.3耦合數值模擬
5.3.1FLAC3D和COMET3的相互連接
5.3.2FLAC3D和COMET3的耦合計算
5.4突出數值模擬
5.4.1模型建立
5.4.2開采過程中的煤體變形和孔隙壓力的分布
5.4.3參數分析
第6章瓦斯含量臨界值確定技術
6.1瓦斯含量指標敏感性分析
6.1.1試驗地點概況
6.1.2現場試驗情況
6.1.3鉆屑法和煤芯法瓦斯含量測定值比較分析
6.1.4瓦斯含量指標與突出預測瓦斯解吸指標的對比分析
6.1.5瓦斯含量指標與瓦斯涌出初速度指標關系
6.1.6瓦斯含量指標預測突出危險敏感性分析
6.2瓦斯含量指標確定方法
6.2.1指標臨界值的確定方法
6.2.2確定敏感指標臨界值的程序
6.3實例
6.3.1數值模擬結果與分析
6.3.2瓦斯含量法預測突出指標臨界值確定
參考文獻
彩圖
第1章煤與瓦斯突出預測理論與技術進展
1.1概述
1.2突出理論研究現狀
1.2.1突出假說
1.2.2突出假說評價
1.3突出預測技術現狀
1.3.1煤層瓦斯含量法
1.3.2煤層瓦斯壓力法
1.3.3鉆孔瓦斯涌出初速度法
1.3.4鉆屑瓦斯解吸指標法
1.3.5煤的破壞程度法
1.3.6煤的堅固性系數法
1.3.7鉆屑量法
1.3.8瓦斯動態涌出特征法
1.3.9聲發射監測法
1.3.10電磁輻射監測法
1.3.11瓦斯地質統計法
1.3.12綜合指標法
1.3.13其他方法
1.4突出預測理論與技術評價
第2章含量法預測煤與瓦斯突出的理論基礎
2.1影響突出的主要因素分析
2.1.1煤巖地應力及其動態分布
2.1.2煤層瓦斯及其動態分布
2.1.3煤層和煤的結構及其主要物理力學性質
2.1.4煤層賦存狀態與地質構造
2.1.5采動因素
2.2突出過程能量轉換分析
2.2.1突出前含瓦斯煤體的有效潛能
2.2.2突出后能量分析
2.2.3發生突出時的能量條件
2.3含量法預測煤與瓦斯突出的基礎
第3章煤層瓦斯含量測定技術
3.1影響煤層瓦斯含量的主要因素分析
3.2煤層瓦斯含量測定方法
3.3間接法估算煤層瓦斯含量方法
3.4直接法快速測定煤層瓦斯含量技術
3.4.1儀器設備
3.4.2采樣
3.4.3測定方法與步驟
3.4.4含量計算
3.4.5測定精度
3.5中軟煤層深部取樣技術
3.5.1采樣技術方案的比較研究
3.5.2負壓氣動取樣法的試驗研究
3.5.3方案的確定
3.5.4雙管正壓逆流取樣設備與技術研究
3.5.5現場試驗
3.6直接法快速測定煤層瓦斯含量實例
3.6.1顧橋礦
3.6.2謝—礦
第4章煤層瓦斯擴散解吸理論與試驗技術
4.1影響煤層瓦斯解吸擴散的主要因素分析
4.1.1解吸過程的影響因素
4.1.2擴散過程的影響因素
4.2瓦斯解吸擴散的理論
4.2.1圓柱煤體的解吸擴散
4.2.2球形煤體的解吸擴散
4.3瓦斯解吸擴散試驗技術
4.3.1試驗方法
4.3.2試驗設備
4.3.3試驗數據處理
4.3.4實例
第5章煤與瓦斯突出數值模擬理論與技術
5.1煤體變形和破壞的數值模擬
5.1.1基本假設
5.1.2程序描述
5.2瓦斯吸附—解吸與流動模型
5.2.1基本假設
5.2.2瓦斯吸附—解吸與數學模型
5.3耦合數值模擬
5.3.1FLAC3D和COMET3的相互連接
5.3.2FLAC3D和COMET3的耦合計算
5.4突出數值模擬
5.4.1模型建立
5.4.2開采過程中的煤體變形和孔隙壓力的分布
5.4.3參數分析
第6章瓦斯含量臨界值確定技術
6.1瓦斯含量指標敏感性分析
6.1.1試驗地點概況
6.1.2現場試驗情況
6.1.3鉆屑法和煤芯法瓦斯含量測定值比較分析
6.1.4瓦斯含量指標與突出預測瓦斯解吸指標的對比分析
6.1.5瓦斯含量指標與瓦斯涌出初速度指標關系
6.1.6瓦斯含量指標預測突出危險敏感性分析
6.2瓦斯含量指標確定方法
6.2.1指標臨界值的確定方法
6.2.2確定敏感指標臨界值的程序
6.3實例
6.3.1數值模擬結果與分析
6.3.2瓦斯含量法預測突出指標臨界值確定
參考文獻
彩圖
書摘/試閱
在向斜區和斷層帶附近，煤層瓦斯壓力并不大，在構造應力作用下，構造應力大于瓦斯壓力，在構造應力和瓦斯壓力相互作用下，形成彈性區，瓦斯被壓迫在這個彈性區，呈吸附狀態，當外力破壞了彈性區的平衡，構適應力和瓦斯壓力共同作用于煤層，破壞煤體，發生突出。但這種突出原因，瓦斯壓力居次，構造應力起主要作用。所以，在這種情況下，瓦斯壓力雖小，突出還是可能會發生。在向斜區和封閉的斷層帶附近，煤層賦存瓦斯一般規律是從兩翼向構造帶逐漸增加。
2）在構造應力作用下，構造帶附近煤的物理性質有明顯改變
煤的硬度大幅度下降，孔隙率大，吸附瓦斯能力強，故煤層含瓦斯量大。煤光澤由明到暗，有滑動痕跡，在表面光滑的包裹體里，呈粒狀結構，還有鱗片狀和熔巖狀結構，這種結構強度極低，這種性質的變化向構造地帶逐漸深化，為煤和瓦斯突出的發生提供了儲存瓦斯和容易破碎的條件。
3）構造應力作用的特點
基本特點是在向斜軸和封閉斷層帶附近突出次數多，會發生近距離連續突出，甚至還會發生瓦斯噴出，突出強度大，瓦斯涌出量也大。突出前，在煤層頂板里會發生連續響雷聲，有時響聲驚人，突出時的沖擊波強大，波及遠，破壞力大，打炮眼和打鉆孔時，當進入彈性區，易出現鉆不進、卡鉆、噴孔，煤層底板有褶皺起伏，有冒頂片幫，支架受壓力變形。在無其他外力作用下，會發生自行揭開煤層突出、瓦斯噴出和延期突出。與地表相對照，突出位置所對應的地面地表地形是山區，丘陵起伏，山與谷起落無常。
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