煤层瓦斯含量法预测煤与瓦斯突出理论与技术PDF电子书下载

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