矿井瓦斯积聚不确定性分析理论PDF电子书下载

第1章　绪论 1

1.1　引言 1

1.2　瓦斯积聚性分析的问题提出及其意义 2

1.2.1 瓦斯灾害的类型及危害 2

1.2.2 瓦斯灾害的防治措施 3

1.2.3　课题的提出及其意义 4

1.3　瓦斯积聚危险性分析国内外研究现状 5

1.3.1 国外瓦斯积聚危险的分析与评价 5

1.3.2 国内瓦斯积聚危险的分析与评价 6

1.4　主要研究内容 8

1.4.1　研究内容 8

1.4.2　研究路线 10

第2章　通风巷道瓦斯积聚危险性分析模型结构的确定 11

2.1　引言 11

2.2　通风巷道瓦斯浓度变化特点 11

2.2.1　通风巷道瓦斯浓度的动态性 12

2.2.2　通风巷道瓦斯浓度的随机性和不确定性 12

2.2.3　通风巷道瓦斯浓度的相关性 13

2.2.4　通风巷道瓦斯浓度状态的常规性和偶然性 13

2.3　基于信息熵的瓦斯积聚表示模型 13

2.3.1　信息熵及其性质 13

2.3.2　瓦斯积聚信息熵表示 15

2.4　巷道瓦斯涌出量概率统计模型 16

2.4.1 瓦斯涌出规律的统计模型 16

2.4.2　巷道瓦斯流量规律研究模型 17

2.5　巷道风流稳定性研究模型 18

2.5.1　矿井通风系统风流稳定性研究模型 18

2.5.2　矿井通风系统瓦斯涌出分布计算 19

2.6　小结 19

第3章　巷道瓦斯涌出规律的统计分析 21

3.1　引言 21

3.2　巷道瓦斯涌出量的确定 21

3.2.1 瓦斯涌出量的计算 21

3.2.2 瓦斯涌出量的现场测定 22

3.3　瓦斯涌出量统计性特征及分析 22

3.3.1 瓦斯涌出量分布的统计方法 22

3.3.2　现场瓦斯涌出量分布的统计分析 24

3.4　瓦斯涌出特征规律的概率模拟 28

3.4.1　研究瓦斯涌出特征规律的基本方法 28

3.4.2 瓦斯涌出量经验分布函数的Lagrange插值法表示 29

3.4.3 瓦斯涌出特征规律的模拟计算 29

3.5　通风巷道瓦斯涌出不确定性指标确定 31

3.5.1 正态分布 31

3.5.2　非正态分布 32

3.6　小结 33

第4章　通风巷道风流稳定性的分析 34

4.1 引言 34

4.2　通风系统角联巷道的动态特性 34

4.2.1　巷道系统角联巷道的判断 35

4.2.2　巷道系统角联巷道动态特性分析 37

4.3　通风巷道风流稳定性的指标 37

4.3.1　巷道灵敏度 38

4.3.2　巷道敏感度 38

4.3.3　风流稳定度系数 39

4.4　通风巷道风流稳定程度系数的特征分析 39

4.4.1　风路稳定性系数矩阵F 39

4.4.2　风阻变化影响网络趋势指标 40

4.4.3 网络中风路风流波动程度指标 40

4.4.4 网络中风流影响范围指标 40

4.4.5　通风巷道稳定性分析方法 41

4.5　通风系统巷道风流稳定性分析示例 41

4.5.1　矿井通风系统基本概况 41

4.5.2　分析方法及步骤 42

4.5.3　计算结果及其分析 43

4.6　小结 45

第5章　涌出瓦斯在通风巷道的分布区域及其特性研究 46

5.1 引言 46

5.2　涌出瓦斯在通风系统内流动模型 46

5.2.1 瓦斯运移网络范围边界条件 46

5.2.2　在网络中瓦斯分布计算模型 47

5.2.3　对网络中瓦斯分布计算模型的讨论 48

5.3　涌出瓦斯在通风系统流经范围的分析 49

5.3.1　分析方法 49

5.3.2　计算过程 50

5.4　瓦斯流经区域各分支瓦斯浓度计算 50

5.4.1 与节点相连的各分支的瓦斯浓度计算原理 50

5.4.2　通风系统内瓦斯流经区域内各分支瓦斯浓度计算方法 51

5.5　在通风巷道瓦斯浓度的监测布置 52

5.5.1 通风系统中瓦斯分布区域的拓扑分析 53

5.5.2 网络中待测瓦斯浓度巷道的加边查找法 54

5.6　瓦斯在通风系统分布区域及其特性的模拟计算 56

5.6.1　模拟计算内容 56

5.6.2　模拟计算举例 58

5.7　小结 63

第6章　瓦斯在通风系统积聚危险性的综合性分析 64

6.1 引言 64

6.2　通风网络中瓦斯分布特征规律 64

6.2.1　各巷道分支瓦斯流量统计指标 64

6.2.2　通风巷道瓦斯流量数据的获取方法 65

6.2.3　通风巷道瓦斯流量计算过程 65

6.2.4　通风巷道瓦斯流量统计规律分析 68

6.3　通风网络中各分支瓦斯流量相关性分析 68

6.3.1　巷道瓦斯流量相关性系数的计算 68

6.3.2　通风系统瓦斯分布区域的相关系数集 69

6.3.3　通风巷道相关系数集的表示 69

6.3.4　相关系数分析结果 70

6.4　巷道瓦斯积聚影响因素的不确定性分析 71

6.4.1 瓦斯浓度信息熵与不确定性的关系 71

6.4.2　瓦斯浓度信息熵 71

6.5　巷道瓦斯积聚危险信息熵的计算方法 72

6.5.1 瓦斯积聚危险信息熵的理论计算 72

6.5.2 瓦斯积聚危险信息熵的估计 72

6.5.3 瓦斯积聚危险信息熵的实际计算 73

6.6　巷道瓦斯积聚危险信息熵的计算示例 73

6.6.1 瓦斯涌出量的信息熵计算——基于测量数据大样本的信息熵估计 74

6.6.2　巷道风量的信息熵计算——基于测量数据小样本的信息熵估计 75

6.6.3　巷道瓦斯浓度的信息熵估计 75

6.6.4 两种表征瓦斯浓度信息熵的比较 75

6.7　小结 77

第7章　通风巷道瓦斯积聚危险性分析的应用 78

7.1　矿井概况 78

7.2　井下瓦斯涌出量的统计分析 78

7.2.1 瓦斯涌出源涌出量的统计规律 80

7.2.2　矿井监测点控制区域瓦斯流量统计规律 81

7.3　矿井通风系统稳定性分析 83

7.4　矿井通风网络中各分支瓦斯流量相关性分析 85

7.5　矿井瓦斯积聚危险信息熵的计算分析 86

7.5.1 巷道瓦斯涌出量的信息熵计算 86

7.5.2　巷道风量的信息熵计算 86

7.5.3　巷道风量的信息熵计算及结果分析 88

7.6　小结 88

参考文献 90

附录　在煤矿现场采集的数据样本 95