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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