三民網路書店 中國圖書館分類法 / 工業技術 / 礦業工程 / 礦井瓦斯

《煤礦瓦斯賦存機理及智能預警研究》以煤的孔隙結構研究為切入點，著力研究煤的瓦斯賦存特徵及其影響因素對突出風險的作用機理，系統地分析了不同煤階煤樣的孔裂隙發育規律並進行了分形研究，探索了煤的變質程度、工業組分、孔徑分佈、分形維數等內在因素及壓力、溫度等外在因素對煤的瓦斯吸附、解吸特性的影響，利用安全科學理論，建立了包含瓦斯賦存-致災條件-風險事故-預警技術的安全評價指標系統，構建了具有自學習、自糾錯、自反饋功能的深度學習型人工智能預警系統，實現了災變模擬的可預測和預警級別的可查詢等。 《煤礦瓦斯賦存機理及智能預警研究》的出版將拓寬低瓦斯礦井突出風險事故致因因素的研究視角，推動煤礦瓦斯賦存理論的發展，促進煤礦瓦斯突出風險智能預警的研究。 《煤礦瓦斯賦存機理及智能預警研究》適合煤礦安全管理、風險防治與預警、人工智能管理等領域的研究人員和工程技術人員閱讀。

本書論述了瓦斯吸附與快速卸壓解吸對煤體的裂化損傷作用及其誘發煤與瓦斯突出的機理。全書共分10章，包括相關試驗儀器系統研發、氣體吸附誘發煤體劣化的試驗研究、基於分形理論的煤體裂隙演化特徵分析、氣體吸附與應力加載過程中煤體損傷劣化機制探究及數值驗證、卸壓過程煤體瓦斯解吸－擴散特徵、瓦斯卸壓誘發煤體損傷劣化研究、瓦斯卸壓過程煤體有效應力突變規律與影響機制、含瓦斯煤體氣固耦合動力學模型及瓦斯卸壓致突數值模擬等。

本書共10章，系統論述與介紹煤體瓦斯熱力學的理論模型，試驗研究方法，現象、規律等方方面面。本書第1章介紹了煤體瓦斯熱力學的基本概念、構架、研究思想等核心內容。上篇包括第2-5章，詳細論述了煤吸附瓦斯的熱力學理論，包括甲烷吸附與凝聚的基本理論，煤的非均勻勢阱吸附甲烷特徵、以及煤與甲烷吸附熱的實驗觀測，闡釋了煤與甲烷吸附作用的原理及熱效應；上篇包括第6-10章，詳細論述了熱作用的煤體瓦斯運移；包括溫度對乾燥煤體、含水煤體甲烷吸附解吸特徵、溫度作用下甲烷在煤體孔吼結構的通過性，以及，溫度應力作用下煤體氣液兩相流動特性等內容。書中囊括了作者及學術團隊十餘年來的重要研究成果，也涵蓋了國內外相關研究的進展。

本書採用理論分析、實驗研究、數值模擬和現場工業對比實驗相結合的研究方法，建立起較全面的液態二氧化碳相變氣爆致裂技術理論及其應用體系。內容包括：液態二氧化碳相變致裂理論研究；液態二氧化碳相變氣爆壓力實驗研究等。

本書介紹煤礦乏風瓦斯熱逆流氧化和回收熱暈利用的理論、方法與技術。全書分為9章：第1章介紹煤礦乏風瓦斯利用技術發展現狀和熱逆流氧化技術各裝置的功用；第2-5章介紹熱逆流氧化機理、蓄熱氧化床的阻力特性、蜂窩陶瓷的傳熱特性、蓄熱蜂窩陶瓷的熱震特性；第6-9章介紹氧化裝置的加熱起動性能、氧化床的流動分配特性、乏風逆流氧化的取熱特性和氧化裝置的換向控制技術。

本書突破了傳統理念的制約，對煤礦瓦斯的防治實現了由"災害治理"向"資源化開發利用"模式的創新轉變，將煤礦瓦斯抽采與利用作為一項系統工程進行全面統籌考慮，介紹了"瓦斯高效高品質開發"、"低濃度瓦斯安全高效利用"及"能量利用最大化"三方面的成果，為我國煤礦瓦斯開發利用與近零排放提供了新理論、新方法、新技術。具體包括：提出了煤礦區瓦斯"二三二"分布式高效高品質開發新模式，構建了規劃區"地面多井型瓦斯引導排采"、準備區"井下長鑽孔協同鑽割強化儲層網絡化增透"、生產區"立體鑽孔分源式卸壓瓦斯主動抽采"關鍵技術；研發了煤礦稀薄瓦斯自回熱蓄熱氧化技術及關鍵裝備，創新了瓦斯濃度智能調節與自適應混配系統，提出了"分布式礦區瓦斯近零排放多聯產能源系統"新工藝。

本書針對重慶地區煤層普遍存在地質條件複雜、煤層鬆軟和透氣性低、煤與瓦斯突出災害嚴重等特點，利用重慶市能源投資集團有限公司所屬煤礦從20世紀60年代以來在礦井瓦斯災害防治方面取得的豐碩科學研究及工程應用成果，從礦井瓦斯地質保障技術、突出礦井生產部署合理化管控技術、保護層開採防突技術、高效抽采瓦斯技術、高效快速局部防突技術措施、區域防突預測預警技術、瓦斯治理精細化管理7個方面進行了總結。

頂板瓦斯高抽巷的抽采效果與多種因素相關，包括高抽巷的佈置層位、水平投影與回風巷的距離、抽放負壓、高抽巷抽放孔口封閉質量等，設計和支護主要依靠現場經驗，一旦投入使用後除抽放負壓外其他參數將不可改變。同時由於下方工作面的采動影響，處於采動裂隙帶內的頂板瓦斯高抽巷必然要發生變形破壞，高抽巷的變形破壞情況直接影響到鄰近層瓦斯抽采效果。本書通過大量的生產實踐數據並借助數據建模，分析、總結影響綜放面頂板瓦斯高

擴散現象一直是多孔介質氣體傳質理論研究的重點，其在煤礦瓦斯湧出、煤層瓦斯抽采、煤與瓦斯突出災害防治等方面有著至關重要的作用。過去幾十年來，科研工作者對自由狀態下多孔介質擴散形式、擴散的影響因素、擴散係數的表徵方法等進行了深入的實驗研究，並提出了大量關於多孔介質氣體擴散的模型，包括經過推導的經典數學解析模型，或者經過總結的經驗模型，都在工程領域取得了很好的應用。但這些模型擁有不同的假設，不同的邊界條

本書主要內容包括瓦斯擴散特性模擬實驗平臺搭建、顆粒煤瓦斯解吸規律實驗研究、顆粒煤瓦斯擴散規律與影響因素研究、顆粒煤瓦斯擴散時效特性模型構建、顆粒煤瓦斯擴散時效特性模型的解算與驗證、現場應用與效果考察等，所述內容具前瞻性、先進性和實用性。 本書可供從事安全工程及相關專業的科研與工程技術人員參考使用。

煤是一種複雜的雙重孔隙結構介質，深入研究煤體雙重孔隙結構及其力學和滲流特性對於煤層氣開發、礦井瓦斯防治等均具有重要意義。本書共分為6章，主要介紹了煤體雙重孔隙結構的基本概念、基於分形理論的煤的雙重孔隙結構特徵及等效機制、煤的吸附解吸特性及基質內瓦斯的運移規律、基於雙重孔隙結構等效特徵煤的力學與變形特性、基於雙重孔隙結構等效特徵煤的滲透性演化規律、基於雙重孔隙結構等效特徵煤的滲透率模型分析與工程應用

本書以煤礦井下水力壓裂裂隙演化和水力壓裂後煤層瓦斯重新分佈規律的研究為前提，綜合分析了煤礦井下水力壓裂對煤礦瓦斯重新分佈的影響，研究選擇利用微震和瞬變電磁兩種物探方式作為組合的壓裂影響範圍物探方式，方便直觀的反應出煤礦井下水力壓裂後的煤層氣分佈規律，在此基礎上研究了水力壓裂後煤層瓦斯抽采利用的優化布孔方式、封孔方式和排采工藝等技術。這一技術在煤礦井下水力壓裂中得到成功應用。

本書系統地闡述了傳統鑽孔瓦斯湧出初速度測定裝備在深孔預測方面存在的局限性，分析了新型鑽孔瓦斯湧出初速度測定裝備的研發思路及開展深孔預測的可行性，提出了基於鑽孔瓦斯湧出初速度分佈規律的煤與瓦斯突出深孔預測、預警技術。