煤与瓦斯突出区域预测理论及技术PDF电子书下载

1 煤层突出危险性区域预测研究现状 1

1.1 绪言 1

1.2 煤层区域突出危险性预测理论研究现状 2

1.2.1 半经验统计理论 2

1.2.2 煤层突出危险的固-流耦合失稳理论 2

1.2.3 弹性应变能理论 2

1.2.4 瓦斯地质理论 3

1.2.5 地球物理探测理论 3

1.3 国内外煤层区域突出危险性预测技术 4

1.3.1 单项指标法 4

1.3.2 综合指标 7

1.3.3 物探技术 9

2 控制煤与瓦斯突出区域地质构造特征 10

2.1 突出危险煤层基本特征 10

2.2 控制煤与瓦斯突出的形成和分布的条件 11

2.2.1 煤与瓦斯突出的物质条件 13

2.2.2 沉积环境演化对区域瓦斯赋存的控制 14

2.2.3 沉积相的组合加剧聚煤期煤层瓦斯赋存的复杂化 15

2.3 煤层厚度变化对突出的制约 15

2.3.1 煤层厚度变化的定量研究 15

2.3.2 煤层软分层对突出的关系 16

2.4 区域地质构造对突出的控制作用 17

2.4.1 褶皱构造对瓦斯赋存的影响 17

2.4.2 断层构造对突出的影响 19

2.5 煤层围岩特性对煤层区域瓦斯赋存的控制 19

2.5.1 围岩的孔隙性 20

2.5.2 渗透性 21

2.5.3 孔隙结构 21

2.5.4 煤层围岩组合对瓦斯赋存的影响 21

2.6 其他地质条件对瓦斯赋存的影响 22

2.6.1 地下水活动与瓦斯赋存的关系 22

2.6.2 岩浆侵入煤层对瓦斯赋存的影响 22

2.6.3 煤层埋藏深度与瓦斯赋存关系 25

3 地质动力区划理论 26

3.1 活动断裂的特征与识别 26

3.1.1 活动断裂的基本特征 26

3.1.2 活动断裂的直接鉴定标志和依据 27

3.1.3 差异地貌是鉴别活动断裂的有效标志 27

3.1.4 活动断裂的地震地质标志 27

3.1.5 活动断裂的地球物理标志 28

3.1.6 现代构造应力场对活动断裂的作用 28

3.2 构造断块的划分 28

3.2.1 划分的基本原理及原则 28

3.2.2 断块划分的方法 29

3.3 断块动力相互作用 31

3.3.1 河流地貌考察 31

3.3.2 井上、下断层考察 31

3.4 构造应力区的划分 32

3.4.1 地应力测试方法 32

3.4.2 构造应力场的数值计算 33

3.5 地质动力区划的应用 34

3.5.1 平顶山矿区活动断裂的划分 34

3.5.2 原岩应力测定 39

3.5.3 构造应力场的数值计算 40

3.5.4 构造应力区的划分 41

4 地勘新区煤层突出危险性区域预测技术 45

4.1 突出煤物理结构特征及发生突出的区域条件 45

4.1.1 煤的破坏类型 46

4.1.2 煤的瓦斯放散初速度△p 48

4.1.3 煤的强度性质 53

4.1.4 煤的孔隙结构破坏特征与煤层突出危险性分析 56

4.1.5 煤孔隙结构的分形特征 57

4.1.6 地勘过程中其他区域预测方法 59

4.2 煤层区域瓦斯参数分布规律及突出危险性条件 61

4.2.1 煤层瓦斯压力分布规律及突出危险性区域条件 61

4.2.2 地勘过程煤层瓦斯压力的测定 65

4.2.3 煤层瓦斯含量分布规律及煤层突出危险的区域条件 66

4.2.4 地勘过程测定煤层瓦斯含量的方法 66

4.3 地勘预测煤层突出危险性的技术要求及综合预测技术 77

4.3.1 地勘过程预测煤层突出危险性的指标 77

4.3.2 地勘过程煤层突出危险性预测的应用 78

4.4 瓦斯地质图的绘制 80

4.4.1 煤层瓦斯地质图的类型 80

4.4.2 井田煤层瓦斯地质图的编制方法 80

5 新建矿井和采区突出危险区域预测技术 84

5.1 瓦斯压力和瓦斯含量测定方法 84

5.1.1 煤层瓦斯压力测定 85

5.1.2 煤层瓦斯含量测定方法 91

5.1.3 利用间接法测定煤层瓦斯压力和含量的应用 94

5.2 采区突出危险性区域预测的方法 98

5.2.1 瓦斯地质统计法预测煤层突出危险性 99

5.2.2 综合指标法预测煤层突出危险性 104

5.2.3 延伸水平的区域预测 106

5.2.4 延伸水平区域预测的应用 108

5.3 工作面突出危险性的区域预测方法 113

5.3.1 预测原理 113

5.3.2 预测方法 113

5.3.3 工作面突出危险性区域预测的应用 115

5.4 数学地质方法在区域预测煤层突出危险性中的应用 118

5.4.1 多元统计理论的应用 120

5.4.2 数量化理论的应用 137

5.4.3 模糊数学理论的应用 141

5.5 人工神经网络在煤与瓦斯突出区域预测中的应用 144

5.5.1 人工神经网络的基本原理 145

5.5.2 BP网络训练 148

5.5.3 BP网络模型中煤与瓦斯区域预测数据的处理 149

6 物理勘探煤层突出危险性区域预测技术 153

6.1 弹性波CT法 153

6.1.1 弹性波CT法成像的分类及特点 153

6.1.2 弹性波（T法技术的基本原理 154

6.1.3 CT法的分类 155

6.1.4 北票矿务局台吉煤矿CT测量 156

6.2 电磁波透视技术 157

6.2.1 电磁波透视煤层突出危险性的理论基础 157

6.2.2 电磁波透视系统的技术指标 160

6.2.3 电磁波透视技术的应用 161

6.3 地质雷达探测地质构造技术 162

6.3.1 地质雷达的基本原理及预测突出模式 162

6.3.2 地质雷达的技术指标 162

6.3.3 矿井地质雷达探测地质构造的应用 163

附录 《防治煤与瓦斯突出细则） 165

参考文献 203