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第1章 煤与瓦斯突出预测理论与技术进展1

1.1 概述1

1.2 突出理论研究现状3

1.2.1 突出假说4

1.2.2 突出假说评价9

1.3 突出预测技术现状11

1.3.1 煤层瓦斯含量法11

1.3.2 煤层瓦斯压力法12

1.3.3 钻孔瓦斯涌出初速度法12

1.3.4 钻屑瓦斯解吸指标法12

1.3.5 煤的破坏程度法13

1.3.6 煤的坚固性系数法14

1.3.7 钻屑量法14

1.3.8 瓦斯动态涌出特征法15

1.3.9 声发射监测法15

1.3.10 电磁辐射监测法16

1.3.11 瓦斯地质统计法16

1.3.12 综合指标法16

1.3.13 其他方法18

1.4 突出预测理论与技术评价19

第2章 含量法预测煤与瓦斯突出的理论基础22

2.1 影响突出的主要因素分析22

2.1.1 煤岩地应力及其动态分布23

2.1.2 煤层瓦斯及其动态分布28

2.1.3 煤层和煤的结构及其主要物理力学性质30

2.1.4 煤层赋存状态与地质构造34

2.1.5 采动因素37

2.2 突出过程能量转换分析39

2.2.1 突出前含瓦斯煤体的有效潜能40

2.2.2 突出后能量分析45

2.2.3 发生突出时的能量条件47

2.3 含量法预测煤与瓦斯突出的基础47

第3章 煤层瓦斯含量测定技术49

3.1 影响煤层瓦斯含量的主要因素分析49

3.2 煤层瓦斯含量测定方法52

3.3 间接法估算煤层瓦斯含量方法52

3.4 直接法快速测定煤层瓦斯含量技术53

3.4.1 仪器设备53

3.4.2 采样55

3.4.3 测定方法与步骤56

3.4.4 含量计算56

3.4.5 测定精度59

3.5 中软煤层深部取样技术63

3.5.1 采样技术方案的比较研究64

3.5.2 负压气动取样法的试验研究69

3.5.3 方案的确定77

3.5.4 双管正压逆流取样设备与技术研究78

3.5.5 现场试验84

3.6 直接法快速测定煤层瓦斯含量实例93

3.6.1 顾桥矿93

3.6.2 谢一矿101

第4章 煤层瓦斯扩散解吸理论与试验技术110

4.1 影响煤层瓦斯解吸扩散的主要因素分析110

4.1.1 解吸过程的影响因素110

4.1.2 扩散过程的影响因素111

4.2 瓦斯解吸扩散的理论113

4.2.1 圆柱煤体的解吸扩散113

4.2.2 球形煤体的解吸扩散116

4.3 瓦斯解吸扩散试验技术120

4.3.1 试验方法120

4.3.2 试验设备120

4.3.3 试验数据处理122

4.3.4 实例123

第5章 煤与瓦斯突出数值模拟理论与技术131

5.1 煤体变形和破坏的数值模拟131

5.1.1 基本假设132

5.1.2 程序描述132

5.2 瓦斯吸附-解吸与流动模型133

5.2.1 基本假设133

5.2.2 瓦斯吸附-解吸与数学模型134

5.3 耦合数值模拟137

5.3.1 FLAC3D和COMET3的相互连接138

5.3.2 FLAC3D和COMET3的耦合计算140

5.4 突出数值模拟140

5.4.1 模型建立140

5.4.2 开采过程中的煤体变形和孔隙压力的分布141

5.4.3 参数分析144

第6章 瓦斯含量临界值确定技术154

6.1 瓦斯含量指标敏感性分析154

6.1.1 试验地点概况154

6.1.2 现场试验情况157

6.1.3 钻屑法和煤芯法瓦斯含量测定值比较分析157

6.1.4 瓦斯含量指标与突出预测瓦斯解吸指标的对比分析159

6.1.5 瓦斯含量指标与瓦斯涌出初速度指标关系160

6.1.6 瓦斯含量指标预测突出危险敏感性分析161

6.2 瓦斯含量指标确定方法161

6.2.1 指标临界值的确定方法162

6.2.2 确定敏感指标临界值的程序163

6.3 实例164

6.3.1 数值模拟结果与分析165

6.3.2 瓦斯含量法预测突出指标临界值确定167

参考文献170