第一章 煤与瓦斯突出及其研究概况 1
第一节 煤与瓦斯突出概况 1
一、突出及其危害 1
二、煤与瓦斯突出情况 3
三、突出动力现象分析及突出预兆 7
四、煤与瓦斯突出实例 13
第二节 我国煤与瓦斯突出的特点及其主要影响因素 14
一、我国煤与瓦斯突出的特点 14
二、影响煤与瓦斯突出的主要因素 16
第三节 煤与瓦斯突出的主要防治措施 30
一、区域性防突措施 32
二、局部防突措施 37
第四节 突出机理及预测预报研究 38
一、煤与瓦斯突出机理研究简述 38
二、突出危险性预测预报研究概况 39
第五节 攻关项目研究的特点及其课题设置 41
一、攻关研究的指导思想及特点 42
二、课题设置及取得的主要进展 42
第二章 南桐矿区工程地质条件、矿山开采及其突出情况 46
第一节 矿区的区域地质背景及其工程地质条件 46
一、区域地质概况及矿区构造 46
二、矿区地层 51
第二节 矿山及其开采情况 54
一、南桐矿区及其开采情况 54
二、鱼田堡煤矿及其矿山开采 56
第三节 矿山煤与瓦斯突出 60
一、矿山煤与瓦斯突出的主要特点 60
二、23区+20m石门特大型突出 69
三、煤与瓦斯突出的影响 72
第四节 矿区主要防突及预处理措施 74
一、解放层开采 74
二、瓦斯预抽放 78
三、大直径钻孔卸压(卸钻法) 80
四、水力冲孔 82
一、孔隙性特征及比表面 84
二、岩体结构及力学性质 87
第三章 煤与瓦斯突出沉积地球化学研究 93
第一节 煤层有机岩石特性及含烃性研究 93
一、煤层有机岩石特征 93
第五节 煤岩的物理力学性质 94
二、煤层含烃性研究 95
三、煤层有机质成烃规律研究 99
第二节 煤层气体地球化学研究 104
一、煤层气体样品的类型和采集 104
二、煤层气体成分及重烃分布规律 104
三、煤层烃类气体地球化学特征 105
四、煤层烃类气化成分的地球化学配对 109
五、煤层气化稳定碳、氢同位素研究 110
第三节 煤层可溶有机质地球化学研究 114
一、煤层沥青A含量和煤层烃富烃性 115
二、煤层中沥青A的族组分分析 116
三、正构烷烃地球化学与煤成烃研究 116
四、类异戊二烯烷烃及芳烃地球化学与煤成烃研究 118
第四节 煤的孔隙性及显微结构研究 122
一、煤的孔隙性研究及其重要意义 122
二、煤的显微结构和显微构造 131
第五节 煤层中无机杂质研究 132
一、煤层中矿物类型 132
二、有机粘土复合膜 137
三、突出煤层的机械降解作用 139
第六节 氦、氩稀有气体的测定及其应用 140
一、研究方法 140
二、矿区煤层He、Ar同伴素测试结果 143
三、鱼田堡6号煤层中He、Ar与瓦斯突出的关系 146
第七节 结语 148
第四章 鱼田堡煤矿煤与瓦斯突出的构造地质标志研究 152
第一节 鱼田堡煤矿6煤层褶皱构造变形系数研究 152
一、变形系数概述 152
二、6煤层剖面变形系数 154
三、6煤层平面变形系数 156
四、6煤层褶皱变形程序与突出分布的关系 160
第二节 鱼田堡矿F1构造带变形特征研究 160
一、F1构造带形态特征 161
二、F1构造带显微变形特征 167
三、鱼田堡矿6煤层中、小型断裂构造研究 169
第三节 鱼田堡矿突出煤层煤体构特征研究 184
二、煤的微结构特征及瓦斯突出关系的研究 193
三、地质构造对6煤层软分层分布的控制 201
一、鱼田堡煤矿煤与瓦斯突出的构造地质标志 206
第四节 用构造地质标志预测煤层突出危险性 206
二、用构造地质标志预测煤层突出危险性 209
三、6煤层突出危险性的预测的实践检验 215
第五节 用人工智能方法预测F1构造带6煤层突出变化趋势 216
一、基本原理 216
二、推理网络 218
三、F1构造带煤与瓦斯突出变化趋势预测 218
一、声波地应力量测的原理 222
第一节 地应力的声波检测 222
第五章 地应力场的测试与分析 222
二、声波速度的现场量测 223
三、测点声波椭球的确定 226
四、测点应力椭球 227
第二节 煤岩力学性质研究 230
一、煤岩的变形特性 232
二、矿区煤岩的强度和破坏 237
一、计算模型 240
第三节 地应力场的非线性有限元计算 240
二、岩体力学模型 244
三、ADINA程序数值计算方法 246
第四节 地就算力场计算结果及分析 249
一、计算剖面上应力的分布规律 251
二、4号及6号煤层上的应力分布规律 252
第五节 矿区6号煤层突出危险性地应力条件评价 253
一、瓦斯压力对6号煤层地应力计算结果的修正 254
二、煤层的破坏判据及其稳定性评价 256
第六节 结语 259
第六章 煤与瓦斯突出地质标志综合判据研究 260
第一节 建立煤与瓦斯突出地质标志综合判据的思路及主要过程 262
一、建立突出危险性预测综合判据的基本思路 262
二、建立综合判据的主要工作过程 263
三、建立综合判据的基础性准备工作 265
一、突出地质标志数据库设计方案 268
第二节 突出地质标志数据库系统 268
二、数据库运行程序设计 272
第三节 多元统计及模糊数学在突出危险性预测中的应用 278
一、逐步回归分析 278
二、模糊集合隶属度计算 283
三、模糊综合评判 286
四、特征分析 287
第四节 数量化理论在突出危险性预测中的应用 294
一、数量化理论(Ⅰ)在突出预测中的应用 294
二、数量化理论(Ⅱ)在突出预测中的应用 301
第五节 已知区突出危险性综合得分值计算和对未知区的外推预测 302
一、已知区突出危险性综合得分值计算及其分析 302
二、对未知区煤与瓦斯突出危险性的外推和预测 304
三、突出危险性综合得分值等值线的绘制 306
参考文献 307