《煤与瓦斯突出的球壳失稳机理及防治技术》求取 ⇩

第一章 煤矿井下动力现象分类及突出的规律1

1.1 煤矿井下的动力现象及特征1

1.1.1 煤与瓦斯突出1

1.1.2 煤与二氧化碳突出2

1.1.3 岩石与二氧化碳突出2

1.1.4 岩爆3

1.1.5 煤爆4

1.1.6 采场冲击地压4

1.1.7 煤炮5

1.1.8 挤出6

1.1.9 压出7

1.1.10 倾出8

1.1.11 冒顶8

1.1.12 原始洞缝中的瓦斯喷出9

1.1.13 卸压瓦斯的喷出9

1.1.14 井下透水9

1.2 煤矿井下动力现象的分类10

1.3 煤与瓦斯突出概况12

1.4 煤与瓦斯突出的特点与规律13

1.4.1 石门突出14

1.4.2 煤巷突出17

1.4.3 上山突出18

1.4.4 下山突出18

1.4.5 采煤工作面的突出18

1.4.6 钻孔突出19

1.4.7 煤与瓦斯突出的基本规律20

1.5 煤与瓦斯突出过程实测22

1.6 煤与瓦斯突出机理研究简介26

参考文献30

2.1 突出煤体的形成及结构特征32

第二章 突出煤体的物理力学特性32

2.2 突出煤体的渗透性34

2.3 煤体的吸附特性35

2.4 突出煤体的连续介质模型37

2.5 突出煤体的力学性质39

2.5.1 突出煤体的单轴压缩试验40

2.5.2 突出煤体在三轴载荷下的变形43

2.5.3 突出煤体的流变特性43

2.6 煤岩的破裂类型及微观破裂机制44

2.7 煤(岩)体的强度准则46

2.8 煤(岩)体内裂纹的扩展51

参考文献57

第三章 巷道周围突出煤体内的应力分布59

3.1 掘进工作面周围煤(岩)体内的静态应力场59

3.2 掘进头周围煤(岩)体内各点的位移69

3.3 巷道周围煤(岩)体内的静态应力场72

3.4 掘进头周围突出煤体内的实际应力分布形式79

3.5 瓦斯压力对工作面周围应力场的影响82

3.6 掘进工作面周围煤体内的动态应力场83

3.7 非突出时掘进工作面周围煤体内裂纹的扩展规律86

3.8 结论91

参考文献92

第四章 煤与瓦斯突出过程的动态分析94

4.1 煤与瓦斯突出阵面推进过程的分析95

4.2 发生煤与瓦斯突出的力学条件100

4.3 煤与瓦斯突出过程的热力学分析104

4.4 突出过程中煤体内的能量耗散规律109

4.5 煤与瓦斯突出的球壳失稳假说要点114

参考文献116

5.1 验证的方法118

第五章 “球壳失稳”假说的实验研究118

5.2 突出模拟试验121

5.2.1 突出模拟装置与模拟材料121

5.2.2 突出煤层的制备与取样124

5.2.3 突出模拟试验125

5.2.4 突出模拟结果的分类127

5.3 突出模拟实验结果分析131

5.4 煤样的初始释放瓦斯膨胀能测定与分析138

5.4.1 初始释放瓦斯膨胀能的测定原理138

5.4.2 煤样的初始释放瓦斯膨胀能测定装置142

5.4.3 初始释放瓦斯膨胀能的测定与计算144

5.4.4 煤样中瓦斯能量的初始涌出特性研究145

5.4.5 不同动力现象煤样的实验结果比较152

5.5 “球壳失稳”假说的试验研究结论153

参考文献155

第六章 “球壳失稳”假说对现场突出现象的解释与分析157

6.1 煤与瓦斯突出过程的描述157

6.1.1 软煤的暴露过程157

6.1.2 突出的发展过程159

6.2 “球壳失稳”假说与现场突出规律162

6.2.1 突出的次数和强度随着开采深度加大而增加162

6.1.3 突出的停止过程162

6.2.2 突出的次数和强度与煤层中软分层厚度的关系163

6.2.3 煤层中原始瓦斯压力与突出危险性的关系163

6.2.4 突出时的吨煤瓦斯涌出量与煤层的原始瓦斯含量的关系164

6.2.5 突出的危险性随着煤层的倾角增大而增加165

6.2.6 突出与地质构造的关系166

6.2.7 采掘形成的应力集中地区，突出危险性剧增167

6.2.8 绝大多数突出发生在落煤时，尤其是在爆破时167

6.2.9 与其他类型的巷道相比，石门揭煤的突出危险性最大，突出强度也最高168

6.2.10 突出的危险性随着煤层顶底板存在硬而厚的围岩(硅质灰岩，砂岩)而增加169

6.2.11 突出前的预兆169

6.3 地应力、瓦斯压力及煤体强度在突出过程中的作用171

6.4 过煤门时的突出176

6.4.1 过煤门遇到软分层的情况177

6.4.2 致密坚硬顶板(或底板)中爆破引起的突出177

6.5 金属栅栏抑制突出的机理182

6.6 突出孔洞的形状184

6.7 突出物内温度的变化原因初探186

6.8.1 延期突出发生的原因192

6.8 煤与瓦斯突出延期发生的原因及预防192

6.8.2 延期突出实例198

6.8.3 延期突出的预防措施200

6.9 小结201

参考文献202

第七章 “球壳失稳”理论在防突技术中的应用204

7.1 突出防治技术的理论基础204

7.2 开采保护层的防突作用及应注意的问题206

7.3 预抽煤层瓦斯的防突机理211

7.3.1 本煤层瓦斯抽放212

7.3.2 局部多排钻孔排放瓦斯216

7.4 煤层注水在防突中的作用219

7.4.1 煤层注水防突的原理219

7.4.2 煤层的注水工艺222

7.4.3 注水参数225

7.4.4 注意事项227

7.5 震动放炮在石门揭煤过程中的作用分析228

7.5.1 石门揭煤前的准备工作228

7.5.2 震动放炮的作用分析232

7.5.3 震动放炮的炮眼布置方法237

7.5.4 震动放炮作业的注意事项239

7.6.1 水力冲孔的防突机理240

7.6 水力冲孔防突的作用分析240

7.6.2 水力冲孔的适用条件241

7.6.3 水力冲孔工艺过程241

7.7 金属骨架在防突中的作用243

7.7.1 金属骨架的结构243

7.7.2 金属骨架的作用分析244

7.7.3 金属骨架的适用条件246

7.8 深孔松动爆破的作用分析及改进方向246

7.8.1 深孔松动爆破的防突机理246

7.8.2 深孔松动爆破的作用分析248

7.8.3 松动爆破参数251

7.8.4 注意事项253

7.9 石门揭煤防突新方法的探讨254

7.9.1 现有石门突出防治措施存在的问题254

7.9.2 增压爆破法的研究255

7.9.3 增压爆破法应注意的问题257

参考文献258

第八章 “球壳失稳”理论在突出预测中的应用260

8.1 突出预测的意义及突出预测技术的现状260

8.1.1 综合指标法261

8.1.2 钻屑瓦斯解吸指标法263

8.1.3 钻孔瓦斯涌出初速度法264

8.1.4 R值指标法264

8.1.5 钻屑指标法265

8.2 突出预测的理论基础270

8.2.1 Fisher准则下的两组线性判别分析270

8.2.2 Bayes准则下的多组判别分析276

8.2.3 逐步判别分析283

8.2.4 多元回归分析291

8.3 煤与瓦斯突出的预测模型研究295

8.3.1 突出过程影响因素分析295

8.3.2 煤层突出预测的模型研究300

8.4 突出预测指标的研究及数据处理方法302

8.4.1 突出预测指标的研究302

8.4.2 突出预测数据的处理方法304

8.5 一种新的石门揭煤突出预测方法317

8.5.1 瓦斯压力p的测定317

8.5.2 钻取整个煤层的煤芯318

8.5.3 煤样的初始释放瓦斯膨胀能测定319

8.5.4 石门揭煤突出危险性预测320

参考文献322

附录324