礦井災(zāi)害多場(chǎng)耦合理論與防控技術(shù)

目錄
前言
第1章　緒論　1　
1.1　我國煤炭生產(chǎn)現(xiàn)狀與趨勢(shì)　1　
1.2　礦井災(zāi)害防治理論　2　
1.2.1　礦井災(zāi)害概述　2　
1.2.2　礦井瓦斯防治理論　3　
1.2.3　礦井火災(zāi)防治理論　6　
1.2.4　礦井粉塵防治理論　8　
1.3　礦井災(zāi)害防治技術(shù)　9　
1.3.1　礦井瓦斯防治技術(shù)　9　
1.3.2　礦井火災(zāi)防治技術(shù)　11　
1.3.3　礦井粉塵防治技術(shù)　12　
1.4　礦井災(zāi)害多場(chǎng)耦合理論現(xiàn)狀　14
參考文獻(xiàn)　15
第2章　礦井災(zāi)害種類及形成　19　
2.1　礦井災(zāi)害的種類19　
2.1.1　礦井瓦斯　19　
2.1.2　礦井火災(zāi)　25　
2.1.3　礦井粉塵　29　
2.2　礦井災(zāi)害的形成　33　
2.2.1　礦井瓦斯　33　
2.2.2　礦井火災(zāi)　37　
2.2.3　礦井粉塵　46　
2.3　礦井災(zāi)害的多場(chǎng)耦合特征　48　
2.3.1　礦井災(zāi)害物理場(chǎng)的跨尺度特征　48　
2.3.2　礦井災(zāi)害多場(chǎng)耦合的基本理論　51
參考文獻(xiàn)　54
第3章　礦井災(zāi)害多場(chǎng)耦合理論　56　
3.1　控制方程體系　56　
3.1.1　煤巖裂隙滲流場(chǎng)控制方程　56　
3.1.2　煤巖巷道流體場(chǎng)控制方程　63　
3.1.3　煤巖應(yīng)力場(chǎng)控制方程　65　
3.1.4　溫度場(chǎng)控制方程　68　
3.2　礦井災(zāi)害耦合關(guān)系　71　
3.2.1　瓦斯災(zāi)害氣-固-熱耦合機(jī)理　71　
3.2.2　自燃災(zāi)害氣-固-熱耦合機(jī)理　72　
3.2.3　粉塵災(zāi)害氣-固耦合機(jī)理　74　
3.3　礦井災(zāi)害判別準(zhǔn)則　75　
3.3.1　瓦斯災(zāi)害判別準(zhǔn)則　75　
3.3.2　自燃災(zāi)害判別準(zhǔn)則　81　
3.3.3　粉塵災(zāi)害判別準(zhǔn)則　85
參考文獻(xiàn)　87
第4章　瓦斯災(zāi)害耦合理論分析與防控技術(shù)　89　
4.1　瓦斯災(zāi)害多物理場(chǎng)特征　89　
4.1.1　地應(yīng)力場(chǎng)　89　
4.1.2　采動(dòng)裂隙場(chǎng)　90　
4.1.3　采空區(qū)氣體流動(dòng)場(chǎng)　92　
4.1.4　瓦斯?jié)B流場(chǎng)　92　
4.1.5　瓦斯?jié)舛葓?chǎng)　93　
4.2　瓦斯災(zāi)害耦合計(jì)算分析　95　
4.2.1　采動(dòng)煤巖體卸壓瓦斯多場(chǎng)耦合計(jì)算　95　
4.2.2　煤層鉆孔瓦斯抽采多場(chǎng)耦合計(jì)算　104　
4.3　煤層瓦斯抽采的安全準(zhǔn)則和效率準(zhǔn)則　121　
4.3.1　煤層瓦斯抽采安全準(zhǔn)則　123　
4.3.2　煤層瓦斯抽采效率準(zhǔn)則　132　
4.4　地面采動(dòng)鉆井高效抽采技術(shù)　139　
4.4.1　地面鉆井控制單一煤層卸壓瓦斯流場(chǎng)模式　140　
4.4.2　地面鉆井抽采被保護(hù)層卸壓瓦斯消突模式　150　
4.5　固相顆粒密封漏氣裂隙瓦斯抽采技術(shù)　163　
4.5.1　抽采鉆孔周邊煤巖裂隙區(qū)分布與滲流特性　164　
4.5.2　煤巖裂隙內(nèi)固相顆粒的堵塞行為　179　
4.5.3　固相顆粒密封漏氣裂隙裝備與技術(shù)工藝　192　
4.5.4　固相顆粒密封鉆孔漏氣裂隙工程應(yīng)用　196　
4.6　脈動(dòng)氣力壓裂煤層增透技術(shù)　198　
4.6.1　脈動(dòng)氣力壓裂參數(shù)對(duì)煤體孔隙結(jié)構(gòu)的影響　199　
4.6.2　脈動(dòng)氣力壓裂煤層增透工業(yè)性試驗(yàn)　208
參考文獻(xiàn)　221
第5章　自燃災(zāi)害耦合理論分析與防控技術(shù)224　
5.1　自燃災(zāi)害多物理場(chǎng)特征　224　
5.2　自燃災(zāi)害耦合計(jì)算分析　225　
5.2.1　采空區(qū)自燃災(zāi)害的多場(chǎng)耦合模型　225　
5.2.2　采空區(qū)煤自燃多場(chǎng)耦合模型的驗(yàn)證　233　
5.2.3　采空區(qū)自燃與瓦斯共生災(zāi)害多場(chǎng)耦合計(jì)算　236　
5.3　煤自燃與瓦斯耦合致災(zāi)的判定準(zhǔn)則　247　
5.3.1　煤自燃與瓦斯共生致災(zāi)判定準(zhǔn)則　247　
5.3.2　采空區(qū)瓦斯抽采流場(chǎng)及安全度演化　248　
5.4　煤自燃災(zāi)害防控的液氮技術(shù)　264　
5.4.1　液氮防滅火概述　265　
5.4.2　跨尺度裂隙場(chǎng)內(nèi)液氮傳熱傳質(zhì)特性　266　
5.4.3　液氮防滅火關(guān)鍵技術(shù)及裝備　275　
5.4.4　復(fù)雜煤礦特大瓦斯燃爆事故處置　284　
5.4.5　千萬噸級(jí)礦井極易自燃煤層液氮防滅火　287　
5.4.6　煤礦空冷式液氮防滅火、降溫技術(shù)及工程應(yīng)用　294
參考文獻(xiàn)　303
第6章　粉塵災(zāi)害耦合理論分析與防控技術(shù)　305　
6.1　粉塵災(zāi)害多物理場(chǎng)特征　305　
6.1.1　流場(chǎng)　305　
6.1.2　粉塵濃度場(chǎng)　306　
6.2　粉塵災(zāi)害耦合計(jì)算分析　307　
6.2.1　氣固兩相流建模　307　
6.2.2　巷道粉塵顆粒受力機(jī)理　308　
6.2.3　巷道粉塵運(yùn)移追蹤模型　311　
6.2.4　巷道粉塵運(yùn)移的多場(chǎng)耦合計(jì)算　313　
6.2.5　掘進(jìn)工作面全粒徑粉塵分布可視化技術(shù)　318　
6.3　粉塵災(zāi)害防控技術(shù)330　
6.3.1　粉塵災(zāi)害防控常用技術(shù)　330　
6.3.2　巷道干式過濾除塵技術(shù)　334
參考文獻(xiàn)　346
第7章　礦井災(zāi)害多物理量監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)　349　
7.1　多物理量監(jiān)測(cè)概述　349　
7.2　礦井災(zāi)害多物理量監(jiān)測(cè)方法　351　
7.2.1　礦井通風(fēng)監(jiān)測(cè)　351　
7.2.2　礦井瓦斯監(jiān)測(cè)　359　
7.2.3　礦井火災(zāi)監(jiān)測(cè)　365　
7.2.4　礦井粉塵監(jiān)測(cè)　368　
7.3　礦井災(zāi)害多物理量監(jiān)測(cè)大數(shù)據(jù)分析　373　
7.3.1　大數(shù)據(jù)分析技術(shù)特征　374　
7.3.2　大數(shù)據(jù)分析流程　374　
7.3.3　實(shí)例-工作面瓦斯涌出濃度趨勢(shì)預(yù)測(cè)方法　375
7.4　礦井災(zāi)害多物理量監(jiān)測(cè)展望　383　
7.4.1　感知方法多樣化　384　
7.4.2　數(shù)據(jù)分析平臺(tái)化　385　
7.4.3　預(yù)測(cè)預(yù)警智能化　385
參考文獻(xiàn)　386