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第1章　绪论1

1.1　煤矿瓦斯基础研究进展显著2

1.2　煤矿瓦斯治理技术水平显著提高8

1.3　我国煤矿瓦斯安全基础研究任重而道远13

第2章　含瓦斯煤岩破裂及渗透性基本特征15

2.1　岩石的结构及渗流基本特性15

2.1.1　岩石的空隙结构特征15

2.1.2　岩石的渗流特性21

2.1.3　岩石渗透率的测量26

2.1.4　岩石破裂过程渗透性演化基本规律30

2.1.5　渗透系数与应力（变）关系方程32

2.2　含瓦斯煤岩破裂过程的力学及渗透特性36

2.2.1　含瓦斯煤岩破裂过程围压效应37

2.2.2　含瓦斯煤岩破裂过程孔隙压力效应44

2.2.3　含瓦斯煤岩破裂过程围压效应的理论分析49

2.2.4　含瓦斯煤岩破裂过程卸荷效应52

2.2.5　煤岩的蠕变损伤破裂58

2.2.6　含瓦斯煤岩破裂过程渗透性演化63

2.3　煤岩破裂过程固-气耦合模型65

2.3.1　耦合数值模型的基本思路66

2.3.2　岩石细观统计损伤本构方程68

2.3.3　煤岩破裂过程固-气耦合方程73

2.3.4　RFPA2D-Flow固-气耦合模型数值解法79

2.3.5　RFPA2D-Flow固-气耦合数值模型验证86

2.4　峰后岩石渗透性的非线性动力学行为与分岔特性92

2.4.1　峰后岩石非达西渗流特性的试验92

2.4.2　峰后岩石非达西渗流系统的控制方程96

2.4.3　峰后岩石气体渗流系统的稳定性及分岔条件98

2.4.4　峰后岩石非线性渗流系统的动力学响应103

2.5　采场顶、底板煤岩层破坏及裂隙发育规律研究106

2.5.1　计算机数值模拟计算方法的确定107

2.5.2　三维离散元法（3DEC）数值模拟计算原理107

2.5.3　采场条件下顶板煤岩层断裂、下沉、离层、裂隙发育规律112

2.5.4　采场条件下底板煤岩层断裂、底鼓、离层、裂隙发育规律116

2.5.5　采场条件下顶板、底板煤岩层应力重新分布规律分析119

2.6　本章小结120

第3章　低透气性煤层（群）瓦斯渗流及强化抽放技术122

3.1　煤层应力渗透率模型及其抽采诱导变化数值模拟122

3.1.1　煤层应力渗透率地质-物理-数学模型122

3.1.2　煤层渗透率抽采诱导变化数值模拟方法133

3.2　块裂介质煤体变形与瓦斯渗流的耦合机理149

3.2.1　物理基础149

3.2.2　块裂介质岩体变形与气体渗流的耦合数学模型151

3.2.3　数值解法152

3.2.4　瓦斯抽放的数值模拟153

3.3　低渗透煤体强化瓦斯抽放物理模拟与数值模拟155

3.3.1　物理模拟155

3.3.2　数值模拟168

3.4　保护层开采与瓦斯抽放技术179

3.4.1　保护层开采的物理模拟和数值模拟179

3.4.2　保护层开采现场考察与分析189

3.5　本章小结207

第4章　煤岩动力灾害电磁辐射规律及应用209

4.1　煤岩电磁辐射特征及其变化规律209

4.1.1　受载煤岩电性参数及其变化规律209

4.1.2　煤体剪切声电效应及规律212

4.1.3　单轴压缩条件下煤岩破坏的电磁辐射特征及其变化规律214

4.1.4　煤岩流变破坏电磁辐射记忆效应特征219

4.1.5　煤岩流变破坏电磁辐射记忆效应机理研究221

4.1.6　复杂应力条件下煤岩流变破坏的电磁辐射特征222

4.2　煤岩电磁辐射力-电耦合模型及其参数确定228

4.2.1　煤岩电磁辐射力-电耦合模型的建立228

4.2.2　电磁辐射力-电耦合模型参数m的确定232

4.2.3　电磁辐射在煤岩介质中的传播特征233

4.3　煤岩动力灾害电磁辐射监测技术及应用237

4.3.1　矿井煤岩动力灾害电磁辐射预警技术238

4.3.2　电磁辐射法预测突出技术240

4.3.3　电磁辐射法预测冲击地压技术251

4.3.4　采煤过程电磁辐射的动态变化规律259

4.4　本章小结262

第5章　瓦斯爆炸动态传播规律及其控制技术基础265

5.1　瓦斯爆炸理论模型的建立及数值模拟265

5.1.1　瓦斯爆炸理论模型的建立265

5.1.2　瓦斯爆炸数值模拟269

5.2　瓦斯爆炸传播过程及变化规律285

5.2.1　实验系统及工作原理285

5.2.2　瓦斯爆炸过程中火焰与爆炸波之间的相互关系288

5.2.3　湍流的诱导及其对瓦斯爆炸传播过程中的影响作用291

5.2.4　壁面热效应及其对瓦斯爆炸传播特性的影响313

5.3　综放采空区覆岩冒落与撞击火花引爆瓦斯研究318

5.3.1　综放采空区覆岩冒落特征319

5.3.2　综放采空区瓦斯运移与积聚规律322

5.3.3　综放采空区覆岩冒落撞击火花引爆瓦斯实验324

5.4　瓦斯煤尘爆炸及传播规律330

5.4.1　煤尘着火机理研究330

5.4.2　粉尘点火和燃烧波传播研究336

5.4.3　瓦斯煤尘共存爆炸特性研究343

5.4.4　瓦斯灾害实验室模拟研究354

5.4.5　瓦斯灾害数值仿真研究362

5.5　本章小结374

第6章　矿井瓦斯风险性评价技术376

6.1　瓦斯风险综合评价指标值的确定376

6.2　矿井瓦斯风险影响因素及指标体系378

6.3　评价模型的建立380

6.4　瓦斯爆炸事故隐患的关联性分析381

6.4.1　瓦斯爆炸事故隐患381

6.4.2　关联性理论及其应用384

6.4.3　矿井重大灾害事故防治措施的确定386

6.5　矿井安全管理信息系统研究387

6.5.1　研究开发内容388

6.5.2　使用简介392

6.5.3　矿井火灾烟流可视化模拟显示系统395

6.6　本章小结396

第7章　矿井瓦斯治理技术398

7.1　治理综放工作面瓦斯超限的J型通风技术398

7.1.1　综放沿空小断面留巷399

7.1.2　布置J型通风系统400

7.1.3　数值模拟采空区瓦斯运移规律402

7.2　水力割缝强化抽放瓦斯的技术应用409

7.2.1　矿用水射流连续推进钻机409

7.2.2　模拟煤壁高压水射流钻孔-割缝的实验室中试研究412

7.2.3　水力割缝的井下实施413

7.2.4　水力割缝强化抽放瓦斯的工业试验415

7.3　深部煤（岩）与瓦斯动力特征及防治对策423

7.3.1　矿井基本情况及分析423

7.3.2　矿井深部动力特征429

7.3.3　动力现象原因分析435

7.3.4　卸压区安全宽度推导及突变理论的应用436

7.3.5　基于RFPA系统的动力现象过程数值模拟448

7.3.6　动力现象危险性预测及敏感指标457

7.3.7　动力现象的防治468

7.4　本章小结471

参考文献473