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贵州煤矿煤与瓦斯突出主控因素及规律研究

作　者: 马曙
导　师: 龙祖根
学　校: 贵州大学
专　业: 采矿工程
关键词: 煤与瓦斯突出主控因素规律突变级数法灾变链
分类号: TD713
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 100次
引　用: 2次
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内容摘要

煤与瓦斯突出是威胁煤矿安全生产最为严重的自然灾害之一。鉴于其影响因素众多而突出机理尚未彻底研究清楚、突出灾害却日益加剧的现状。本文通过对贵州地区的煤与瓦斯突出事故现状的统计分析,研究本地区煤与瓦斯突出的特点及一般规律,然后结合目前大家普遍接受的综合假说,即煤与瓦斯突出是地应力、瓦斯压力和煤的物理力学特征综合作用的结果,并以突变理论及灾变链式理论为基础,结合案例研究贵州地区控制和影响煤与瓦斯突出的各类因素。(1)首先分析了贵州地区研究煤与瓦斯突出的必要性及重要意义,分析了其当前现状及存在的问题,确立了以突变理论为理论基础、统计分析和案例分析相结合研究本地区煤与瓦斯突出的规律特点及影响突出的主控因素。(2)通过分析煤与瓦斯突出的突变机理,运用突变级数法建立包括煤层埋藏深度、构造类型、瓦斯放散初速度、瓦斯含量、瓦斯压力、坚固性系数和煤的破坏类型等主控因素,评价突出危险程度的递阶层次结构模型，以响水矿井为例进行了区域突出危险程度评价。(3)研究煤与瓦斯突出灾害的灾变链式机理,分析煤与瓦斯突出的灾变链式特征和链式规律,变突变为渐变,提出对阶段主控因素进行断链的防突思想及措施。本文通过对贵州地区煤与瓦斯突出规律和主控因素研究,探索突出突变发生的危险程度评价方法,建立突出的突变级数评价体系,研究突出灾变链式规律的阶段主控因素,为贵州地区防治煤与瓦斯突出探索新的途径。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
1 绪论  7-15
  1.1 引言  7-9
  1.2 国内外煤与瓦斯突出现状  9-11
    1.1.1 国外煤与瓦斯突出现状  9
    1.1.2 国内煤与瓦斯突出现状  9-10
    1.1.3 贵州煤与瓦斯突出现状  10-11
  1.3 本文的研究目的和意义  11-12
    1.2.1 研究目的  11
    1.2.2 研究意义  11-12
  1.4 煤与瓦斯突出发生机理的研究现状  12-14
    1.4.1 国内外突出机理研究概述  12-13
    1.4.2 存在的问题  13-14
  1.5 主要研究内容及技术路线  14-15
    1.5.1 主要研究内容  14
    1.5.2 技术路线  14-15
2 贵州地区煤与瓦斯突出特点及规律分析  15-24
  2.1 贵州煤矿概况  15-18
    2.1.1 生产概况  15-16
    2.1.2 煤矿开采安全条件  16-18
  2.2 贵州煤矿煤与瓦斯突出事故的特点  18-19
  2.3 贵州煤矿突出规律分析  19-24
3 贵州地区煤与瓦斯突出的主控因素研究  24-36
  3.1 贵州地区突出的主控因素  24-29
    3.1.1 应力因素  24-28
    3.1.2 瓦斯因素  28
    3.1.3 煤的物理力学性质因素  28-29
  3.2 煤与瓦斯突出的主导因素研究  29-34
    3.2.1 地应力为主导因素的突出案例分析  29-33
    3.2.2 瓦斯为主导因素的突出实例分析  33-34
  3.3 本章小节  34-36
4 煤与瓦斯突出的突变机理及应用  36-51
  4.1 煤与瓦斯突出过程的突变特征  36-40
    4.1.1 突变理论概述  36
    4.1.2 突变特性  36-37
    4.1.3 突出起动过程的突变势函数  37-38
    4.1.4 煤与瓦斯突出的突变条件  38-40
  4.2 突变基数法的建模原理  40-44
    4.1.1 建立递阶层次结构模型  41
    4.1.2 确立评价体系各层次的突变系统类型  41-42
    4.1.3 评价指标的无量纲化处理  42
    4.1.4 由突变系统的分叉集方程导出归一公式  42-43
    4.1.5 利用归一公式进行综合评价  43-44
  4.3 建模步骤  44
  4.4 突变级数法建立突出危险程度预测模型  44-50
    4.4.1 突出危险性指标体系的建立  45
    4.4.2 突出危险性分类标准  45-46
    4.4.3 实例应用  46-50
  4.5 本章小节  50-51
5 基于灾变链式理论的阶段主控因素防突措施  51-56
  5.1 煤与瓦斯突出灾变链式理论概述  51-53
    5.1.1 煤与瓦斯突出链式载体认识  51-52
    5.1.2 煤与瓦斯突出灾害链的类型及规律  52-53
  5.2 从煤与瓦斯突出灾害链式规律探索防突措施  53-55
    5.2.1 防突措施效果检验的理论导向  53
    5.2.2 孕源断链减灾是防治煤与瓦斯突出灾害发育的最佳途径  53-54
    5.2.3 煤与瓦斯突出灾害潜在期(中期)的识别与防御  54
    5.2.4 煤与瓦斯突出灾害晚期"诱发阶段"  54-55
  5.3 本章小节  55-56
6 结论  56-58
  6.1 主要结论  56
  6.2 不足之处及展望  56-58
致谢  58-59
参考文献  59-62
附录  62-63

贵州煤矿煤与瓦斯突出主控因素及规律研究

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