第1章 绪论 1
1.1 国内外煤矿的安全现状及分析 1
1.1.1 国内外煤矿安全现状 1
1.1.2 国内外煤矿安全现状的分析 2
1.2 平煤十二矿瓦斯综合治理概况 4
1.2.1 优化通风系统 5
1.2.2 把瓦斯抽放作为治理瓦斯的关键 6
1.2.3 积极研发新的防治煤与瓦斯突出技术 7
1.2.4 强化瓦斯治理现场管理 8
第2章 煤层瓦斯赋存与运移特征 10
2.1 矿井瓦斯的性质及其生成 10
2.1.1 矿井瓦斯的性质 10
2.1.2 煤层瓦斯的生成 11
2.1.3 影响瓦斯生成的因素 14
2.2 煤层瓦斯的赋存 14
2.2.1 瓦斯在煤体内的存在状态 15
2.2.2 煤层瓦斯赋存的垂向分带 15
2.2.3 煤的吸附理论及煤层瓦斯含量 17
2.2.4 影响煤层瓦斯赋存及含量的主要因素 27
2.3 瓦斯地质图的编制 37
2.3.1 瓦斯地质图概述 37
2.3.2 瓦斯地质图的种类简介 37
2.3.3 矿井瓦斯地质图的编制 38
2.4 煤层瓦斯运移的基本规律 47
2.4.1 多孔介质的特性及流体在其内的运移 47
2.4.2 流体在多孔介质中的流动方程 54
2.4.3 瓦斯在煤层中运移的基本规律 56
2.4.4 煤层中瓦斯流动状态的分类 64
第3章 掘进巷道瓦斯涌出及防治技术 69
3.1 掘进巷道瓦斯涌出 69
3.1.1 煤层巷道瓦斯流动场模型的建立 69
3.1.2 掘进巷道瓦斯涌出量计算与预测 73
3.1.3 隔断式抽放治理掘进巷道瓦斯涌出 81
3.2 掘进巷道煤与瓦斯突出机理 89
3.2.1 煤与瓦斯突出特征 89
3.2.2 煤与瓦斯突出机理研究概况 94
3.2.3 卸压带对突出现象的作用机理及突变理论的应用 102
3.3 掘进巷道煤与瓦斯突出危险性预测 118
3.3.1 区域性突出危险性预测 118
3.3.2 掘进工作面突出危险性预测 123
3.4 掘进巷道煤与瓦斯突出防治技术 136
3.4.1 防治的原则 138
3.4.2 超前钻孔 138
3.4.3 深孔松动爆破 144
3.4.4 水力冲孔 148
3.4.5 长钻孔控制卸压爆破 149
3.4.6 其他措施 152
3.5 高压磨料射流割缝防突技术 154
3.5.1 高压磨料射流工作原理 154
3.5.2 高压磨料射流割缝技术 156
3.5.3 高压磨料射流割缝卸压及瓦斯排放过程的数值模拟 160
3.5.4 高压磨料射流割缝防突技术研究及工程应用 167
第4章 采煤工作面瓦斯涌出及防治技术 177
4.1 采煤工作面瓦斯预测技术 177
4.1.1 采煤工作面瓦斯来源 177
4.1.2 采煤工作面瓦斯涌出的影响因素 178
4.1.3 采煤工作面瓦斯涌出预测参数 179
4.1.4 采煤工作面瓦斯涌出量的计算 181
4.2 采煤工作面的瓦斯涌出治理 184
4.2.1 工作面回采过程中瓦斯分布规律 185
4.2.2 工作面浅孔抽放治理瓦斯涌出 189
4.2.3 煤层浅孔注水治理工作面瓦斯 198
4.2.4 采煤工作面上隅角积聚瓦斯治理技术 204
4.3 分源治理瓦斯技术 209
4.3.1 工作面概况 210
4.3.2 高瓦斯工作面瓦斯预测 210
4.3.3 高瓦斯工作面分源治理技术 213
4.4 地质量化技术治理突出危险工作面瓦斯 219
4.4.1 瓦斯地质理论 219
4.4.2 划分工作面单元网格 220
4.4.3 地质构造指标的量化 222
4.4.4 煤与瓦斯突出条带的划分 224
4.4.5 工业性试验 224
第5章 采空区瓦斯涌出及防治技术 232
5.1 采空区瓦斯赋存及涌出规律 232
5.1.1 采空区顶板覆岩冒落及裂隙分布特征 232
5.1.2 采空区瓦斯赋存特征 234
5.1.3 采空区瓦斯渗流及涌出规律 235
5.1.4 采空区瓦斯涌出量测算 236
5.2 采空区瓦斯涌出治理技术 238
5.2.1 采空区瓦斯涌出的控制 239
5.2.2 采空区瓦斯抽放 244
第6章 瓦斯抽放及利用技术 251
6.1 瓦斯抽放 251
6.1.1 我国煤矿抽放瓦斯发展与现状 251
6.1.2 矿井瓦斯抽放方法及其分析 252
6.1.3 存在问题及对策 257
6.1.4 前景展望 260
6.2 瓦斯利用 261
6.2.1 瓦斯的提纯及存储技术 261
6.2.2 利用瓦斯发电 267
6.2.3 生产化工产品 270
6.2.4 瓦斯气民用及用做汽车燃料 273
附录1 建立健全“一通三防”管理体系 276
附录2 防治煤与瓦斯突出安全技术基础管理 283
附录3 瓦斯抽放的管理 304