基本介紹
- 書名：煤與瓦斯突出的力學作用機理
- 類型：科技
- 出版日期：2013年1月1日
- 語種：簡體中文
- 品牌：科學出版社
- 作者：胡千庭 文光才
- 出版社：科學出版社
- 頁數：473頁
- 開本：5
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《煤與瓦斯突出的力學作用機理》可供高等院校採礦工程、煤炭安全技術及工程等專業的師生及從事煤礦安全和採礦相關領域的科研、設計和工程技術人員參考閱讀。
圖書目錄
前言
第1章緒論
1.1煤與瓦斯突出概述
1.2煤與瓦斯突出機理的研究現狀及發展趨勢
1.2.1煤與瓦斯突出機理的研究現狀
1.2.2煤與瓦斯突出機理研究的發展趨勢
第2章煤與瓦斯突出的統計特徵
2.1煤與瓦斯突出的總體規律
2.1.1突出與開採深度的關係
2.1.2突出與地質構造的關係
2.1.3突出與煤層厚度的關係
2.1.4突出與巷道類型的關係
2.1.5突出與作業方式的關係
2.1.6突出發生的前兆特徵
2.1.7突出發生的總體規律
2.2煤與瓦斯突出中煤體的拋出特徵
2.2.1突出孔洞的基本特徵
2.2.2突出類型與突出強度
2.2.3突出煤的堆積及粒度組成
2.3突出過程中的瓦斯湧出動態變化特徵
2.3.1突出後瓦斯湧出的動態監測
2.3.2突出後瓦斯濃度的回歸分析
2.4突出過程中的動力效應特徵
2.4.1突出動力效應的表現特徵分析
2.4.2突出過程中的衝擊波
2.5煤與瓦斯突出發生過程的現場考察
2.5.1蘇聯頓巴斯煤田突出監測資料
2.5.2蘇聯頓巴斯“紅十月”礦突出事故
2.5.3中梁山煤礦突出事故
2.5.4海孜礦突出事故
2.5.5突山的實驗室物理模擬
2.5.6其他突出事故
2.5.7突出發生過程的規律總結
2.6本章小結
第3章突出煤的結構及物理力學特性
3.1突出煤層與突出煤的結構特徵
3.1.1突出煤層的結構特徵
3.1.2突出煤的結構特徵
3.2突出煤的微觀孔、裂隙結構特徵
3.2.1煤中的孑」隙
3.2.2煤中的裂隙
3.2.3突出煤的比表面積特徵
3.3瓦斯在煤體中的賦存特性
3.3.1瓦斯在煤體中的賦存狀態
3.3.2煤體的吸附特性
3.3.3突出煤層的瓦斯含量特徵
3.4突出煤的瓦斯解吸規律
3.4.1瓦斯在煤體中的解吸擴散過程
3.4.2煤中解吸瓦斯放散的規律
3.4.3突出煤層煤樣瓦斯解吸的特點
3.4.4瓦斯解吸的理論模型及實驗驗證
3.4.5解吸瓦斯在煤與瓦斯突出過程中的作用
3.5吸附作用下突出煤的滲流規律
3.5.1滲流實驗理論
3.5.2突出煤體滲透特性實驗
3.5.3吸附—應力綱合作用影響的瓦斯流動數學模型
3.6固—氣耦合作用下的煤體力學特性
3.6.1煤岩裂隙擴展及破壞的演化規律
3.6.2含瓦斯煤的有效應力原理
3.6.3含瓦斯煤的本構關係
3.6.4準靜載條件下瓦斯對煤體力學特性的影響
3.6.5準靜載作用下的流變剪下破壞
3.6.6突然卸載條件下瓦斯對煤的破壞
3.7本章小結
第4章煤與瓦斯突出的力學演化機制
4.1煤與瓦斯突出的演化流程
4.2突出孕育階段圍岩的力學狀態
4.2.1採掘工作面前方的支承壓力分布
4.2.2工作面前方的應力狀態模擬
4.2.3工作面前方煤壁的破壞過程分析
4.3煤與瓦斯突出激發的失穩機制
4.3.1突出激發的失穩模型
4.3.2突出激發時煤壁的失穩形式
4.3.3突出激發的影響因素
4.4煤與瓦斯突出發展階段煤的破壞機制
4.4.1突出發展的力學模型
4.4.2突出激發後孔洞壁的應力狀態變化
4.4.3突然卸載條件下應力波的傳播
4.4.4孔洞壁的瓦斯壓力狀態
4.4.5突出發展的物理模擬實驗
4.4.6突出發展階段層裂的數值模擬
4.4.7突出發展階段煤的層裂破壞機理
4.4.8突出發展階段煤的粉化破壞機理
4.5煤與瓦斯突出的暫停、再次激發和終止機制
4.6本章小結
第5章煤與瓦斯突出發生的力學條件
5.1煤與瓦斯突出發生的總條件
5.2突出激發的能量條件
5.2.1煤體及瓦斯釋放的能量
5.2.2煤體耗散的能量
5.2.3計算結果及分析
5.3基於能量分析的突出強度預測
5.3.1突出孔洞範圍內煤體的彈性勢能
5.3.2突出影響範圍內煤體的瓦斯內能
5.3.3周圍煤岩體對突出範圍內煤岩所做的功
5.3.4煤岩體的破碎功
5.3.5瓦斯及煤粒混合體的拋出功
5.3.6突出強度的預測方法
5.4煤與瓦斯突出發生的數值模擬與分析
5.4.1水平煤層巷道掘進突出的模擬
5.4.2傾斜煤層瓦斯突出的模擬
5.4.3材料非均質對突出發生的影響
5.5煤與瓦斯突出案例的能量關係分析
5.5.1沿溝煤礦“11·8”事故
5.5.2化處礦切眼上山突出事故
5.6本章小結
第6章煤與瓦斯突出過程中的瓦斯湧出規律
6.1突出過程中湧出瓦斯的來源
6.2突出時拋出煤的瓦斯湧出規律
6.2.1拋出煤瓦斯湧出模型的建立
6.2.2拋出煤瓦斯湧出速度
6.2.3計算結果及分析
6.3突出時孔洞壁附近煤體的影響範圍
6.3.1煤體影響範圍的理論分析
6.3.2煤體影響範圍的靜動態有限元分析
6.4突出時孔洞壁附近煤體的瓦斯湧出規律
6.4.1煤層瓦斯流動的模擬方法
6.4.2工程實例
6.4.3影響因素分析
6.4.4瓦斯湧出速度的近似計算
6.5參數擬合及突出實例驗證
6.5.1現場數據
6.5.2參數m的擬合
6.5.3突出實例驗證
6.6突出後巷道內高濃度瓦斯的運移及衰減
6.6.1突出後瓦斯的運移及監測
6.6.2突出後巷道內高濃度瓦斯的衰減
6.7本章小結
第7章突出煤和瓦斯的運動規律和動力效應
7.1突出孔洞內煤—瓦斯兩相流的流動狀態
7.1.1突出孔洞內煤—瓦斯兩相流的數學模型
7.1.2突出過程中煤—瓦斯兩相流的臨界狀態
7.1.3氣—固兩相流中的聲速
7.1.4煤—瓦斯兩相流運動狀態的數值模擬
7.1.5現場實例分析
7.2煤與瓦斯突出衝擊波的形成機理及其傳播規律
7.2.1擾動波與衝擊波
7.2.2空氣衝擊波基本原理
7.2.3煤與瓦斯突出衝擊波的主要特徵
7.2.4煤與瓦斯突出衝擊波的形成機理
7.2.5突出衝擊波在巷道中的傳播規律
7.2.6石門揭煤突出衝擊波形成及傳播規律的數值模擬
7.2.7煤與瓦斯突出事故分析
7.3煤—瓦斯兩相流在巷道內的運移規律
7.3.1研究思路和方法
7.3.2固體顆粒在氣流中的懸浮運動方程
7.3.3粉煤顆粒群在巷道內的運移數學模型
7.4本章小結
第8章煤岩瓦斯動力災害新的分類及鑑別方法
8.1煤岩瓦斯動力災害新的表現特徵
8.1.1典型煤岩動力災害的表現形式
8.1.2高瓦斯煤層煤岩瓦斯動力災害新的表現特徵
8.1.3災害事故新的表現特徵
8.2煤岩瓦斯動力災害的統一能量方程及破壞準則
8.2.1煤岩瓦斯動力災害發生的能量來源分析
8.2.2煤岩瓦斯動力災害發生的統一能量方程
8.2.3圍岩—煤體系統失穩破壞的能量傳遞過程
8.2.4煤岩瓦斯動力災害發生的能量判據
8.2.5不同強度特徵煤對災害發生的影響分析
8.3礦井煤岩瓦斯動力災害新的分類及鑑定方法研究
8.3.1基於能量方程的煤岩瓦斯動力災害新的分類
8.3.2煤岩瓦斯動力災害新分類的鑑定方法
8.3.3實驗研究
8.3.4現場案例分析
8.4礦井煤岩瓦斯動力災害誘發轉化機制
8.4.1衝擊地壓與煤岩瓦斯突出的統一理論及誘發轉化機制探討
8.4.2衝擊地壓與煤岩瓦斯突出的誘發轉化條件
8.4.3采動應力場分布特徵及其對動力災害發生的影響分析
8.5本章小結
第9章理論研究成果的套用
9.1突出機理的量綱分析
9.1.1煤岩體的準靜態變形破壞
9.1.2含瓦斯煤的動態剝離和破碎
9.1.3碎煤瓦斯流的運動
9.1.4突出模型的相似準則
9.2突出力學作用機理對突出過程中現象的解釋
9.2.1對一些突出激發現象的解釋
9.2.2對一些突出發展現象的解釋
9.3預防煤與瓦斯突出技術的發展思路
9.3.1預防煤與瓦斯突出的技術體系
9.3.2煤與瓦斯突出危險的預測與監測預警
9.3.3預防控制煤與瓦斯突出技術措施
9.3.4對現行安全法規的改進建議
參考文獻
第1章緒論
1.1煤與瓦斯突出概述
1.2煤與瓦斯突出機理的研究現狀及發展趨勢
1.2.1煤與瓦斯突出機理的研究現狀
1.2.2煤與瓦斯突出機理研究的發展趨勢
第2章煤與瓦斯突出的統計特徵
2.1煤與瓦斯突出的總體規律
2.1.1突出與開採深度的關係
2.1.2突出與地質構造的關係
2.1.3突出與煤層厚度的關係
2.1.4突出與巷道類型的關係
2.1.5突出與作業方式的關係
2.1.6突出發生的前兆特徵
2.1.7突出發生的總體規律
2.2煤與瓦斯突出中煤體的拋出特徵
2.2.1突出孔洞的基本特徵
2.2.2突出類型與突出強度
2.2.3突出煤的堆積及粒度組成
2.3突出過程中的瓦斯湧出動態變化特徵
2.3.1突出後瓦斯湧出的動態監測
2.3.2突出後瓦斯濃度的回歸分析
2.4突出過程中的動力效應特徵
2.4.1突出動力效應的表現特徵分析
2.4.2突出過程中的衝擊波
2.5煤與瓦斯突出發生過程的現場考察
2.5.1蘇聯頓巴斯煤田突出監測資料
2.5.2蘇聯頓巴斯“紅十月”礦突出事故
2.5.3中梁山煤礦突出事故
2.5.4海孜礦突出事故
2.5.5突山的實驗室物理模擬
2.5.6其他突出事故
2.5.7突出發生過程的規律總結
2.6本章小結
第3章突出煤的結構及物理力學特性
3.1突出煤層與突出煤的結構特徵
3.1.1突出煤層的結構特徵
3.1.2突出煤的結構特徵
3.2突出煤的微觀孔、裂隙結構特徵
3.2.1煤中的孑」隙
3.2.2煤中的裂隙
3.2.3突出煤的比表面積特徵
3.3瓦斯在煤體中的賦存特性
3.3.1瓦斯在煤體中的賦存狀態
3.3.2煤體的吸附特性
3.3.3突出煤層的瓦斯含量特徵
3.4突出煤的瓦斯解吸規律
3.4.1瓦斯在煤體中的解吸擴散過程
3.4.2煤中解吸瓦斯放散的規律
3.4.3突出煤層煤樣瓦斯解吸的特點
3.4.4瓦斯解吸的理論模型及實驗驗證
3.4.5解吸瓦斯在煤與瓦斯突出過程中的作用
3.5吸附作用下突出煤的滲流規律
3.5.1滲流實驗理論
3.5.2突出煤體滲透特性實驗
3.5.3吸附—應力綱合作用影響的瓦斯流動數學模型
3.6固—氣耦合作用下的煤體力學特性
3.6.1煤岩裂隙擴展及破壞的演化規律
3.6.2含瓦斯煤的有效應力原理
3.6.3含瓦斯煤的本構關係
3.6.4準靜載條件下瓦斯對煤體力學特性的影響
3.6.5準靜載作用下的流變剪下破壞
3.6.6突然卸載條件下瓦斯對煤的破壞
3.7本章小結
第4章煤與瓦斯突出的力學演化機制
4.1煤與瓦斯突出的演化流程
4.2突出孕育階段圍岩的力學狀態
4.2.1採掘工作面前方的支承壓力分布
4.2.2工作面前方的應力狀態模擬
4.2.3工作面前方煤壁的破壞過程分析
4.3煤與瓦斯突出激發的失穩機制
4.3.1突出激發的失穩模型
4.3.2突出激發時煤壁的失穩形式
4.3.3突出激發的影響因素
4.4煤與瓦斯突出發展階段煤的破壞機制
4.4.1突出發展的力學模型
4.4.2突出激發後孔洞壁的應力狀態變化
4.4.3突然卸載條件下應力波的傳播
4.4.4孔洞壁的瓦斯壓力狀態
4.4.5突出發展的物理模擬實驗
4.4.6突出發展階段層裂的數值模擬
4.4.7突出發展階段煤的層裂破壞機理
4.4.8突出發展階段煤的粉化破壞機理
4.5煤與瓦斯突出的暫停、再次激發和終止機制
4.6本章小結
第5章煤與瓦斯突出發生的力學條件
5.1煤與瓦斯突出發生的總條件
5.2突出激發的能量條件
5.2.1煤體及瓦斯釋放的能量
5.2.2煤體耗散的能量
5.2.3計算結果及分析
5.3基於能量分析的突出強度預測
5.3.1突出孔洞範圍內煤體的彈性勢能
5.3.2突出影響範圍內煤體的瓦斯內能
5.3.3周圍煤岩體對突出範圍內煤岩所做的功
5.3.4煤岩體的破碎功
5.3.5瓦斯及煤粒混合體的拋出功
5.3.6突出強度的預測方法
5.4煤與瓦斯突出發生的數值模擬與分析
5.4.1水平煤層巷道掘進突出的模擬
5.4.2傾斜煤層瓦斯突出的模擬
5.4.3材料非均質對突出發生的影響
5.5煤與瓦斯突出案例的能量關係分析
5.5.1沿溝煤礦“11·8”事故
5.5.2化處礦切眼上山突出事故
5.6本章小結
第6章煤與瓦斯突出過程中的瓦斯湧出規律
6.1突出過程中湧出瓦斯的來源
6.2突出時拋出煤的瓦斯湧出規律
6.2.1拋出煤瓦斯湧出模型的建立
6.2.2拋出煤瓦斯湧出速度
6.2.3計算結果及分析
6.3突出時孔洞壁附近煤體的影響範圍
6.3.1煤體影響範圍的理論分析
6.3.2煤體影響範圍的靜動態有限元分析
6.4突出時孔洞壁附近煤體的瓦斯湧出規律
6.4.1煤層瓦斯流動的模擬方法
6.4.2工程實例
6.4.3影響因素分析
6.4.4瓦斯湧出速度的近似計算
6.5參數擬合及突出實例驗證
6.5.1現場數據
6.5.2參數m的擬合
6.5.3突出實例驗證
6.6突出後巷道內高濃度瓦斯的運移及衰減
6.6.1突出後瓦斯的運移及監測
6.6.2突出後巷道內高濃度瓦斯的衰減
6.7本章小結
第7章突出煤和瓦斯的運動規律和動力效應
7.1突出孔洞內煤—瓦斯兩相流的流動狀態
7.1.1突出孔洞內煤—瓦斯兩相流的數學模型
7.1.2突出過程中煤—瓦斯兩相流的臨界狀態
7.1.3氣—固兩相流中的聲速
7.1.4煤—瓦斯兩相流運動狀態的數值模擬
7.1.5現場實例分析
7.2煤與瓦斯突出衝擊波的形成機理及其傳播規律
7.2.1擾動波與衝擊波
7.2.2空氣衝擊波基本原理
7.2.3煤與瓦斯突出衝擊波的主要特徵
7.2.4煤與瓦斯突出衝擊波的形成機理
7.2.5突出衝擊波在巷道中的傳播規律
7.2.6石門揭煤突出衝擊波形成及傳播規律的數值模擬
7.2.7煤與瓦斯突出事故分析
7.3煤—瓦斯兩相流在巷道內的運移規律
7.3.1研究思路和方法
7.3.2固體顆粒在氣流中的懸浮運動方程
7.3.3粉煤顆粒群在巷道內的運移數學模型
7.4本章小結
第8章煤岩瓦斯動力災害新的分類及鑑別方法
8.1煤岩瓦斯動力災害新的表現特徵
8.1.1典型煤岩動力災害的表現形式
8.1.2高瓦斯煤層煤岩瓦斯動力災害新的表現特徵
8.1.3災害事故新的表現特徵
8.2煤岩瓦斯動力災害的統一能量方程及破壞準則
8.2.1煤岩瓦斯動力災害發生的能量來源分析
8.2.2煤岩瓦斯動力災害發生的統一能量方程
8.2.3圍岩—煤體系統失穩破壞的能量傳遞過程
8.2.4煤岩瓦斯動力災害發生的能量判據
8.2.5不同強度特徵煤對災害發生的影響分析
8.3礦井煤岩瓦斯動力災害新的分類及鑑定方法研究
8.3.1基於能量方程的煤岩瓦斯動力災害新的分類
8.3.2煤岩瓦斯動力災害新分類的鑑定方法
8.3.3實驗研究
8.3.4現場案例分析
8.4礦井煤岩瓦斯動力災害誘發轉化機制
8.4.1衝擊地壓與煤岩瓦斯突出的統一理論及誘發轉化機制探討
8.4.2衝擊地壓與煤岩瓦斯突出的誘發轉化條件
8.4.3采動應力場分布特徵及其對動力災害發生的影響分析
8.5本章小結
第9章理論研究成果的套用
9.1突出機理的量綱分析
9.1.1煤岩體的準靜態變形破壞
9.1.2含瓦斯煤的動態剝離和破碎
9.1.3碎煤瓦斯流的運動
9.1.4突出模型的相似準則
9.2突出力學作用機理對突出過程中現象的解釋
9.2.1對一些突出激發現象的解釋
9.2.2對一些突出發展現象的解釋
9.3預防煤與瓦斯突出技術的發展思路
9.3.1預防煤與瓦斯突出的技術體系
9.3.2煤與瓦斯突出危險的預測與監測預警
9.3.3預防控制煤與瓦斯突出技術措施
9.3.4對現行安全法規的改進建議
參考文獻
