煤矿瓦斯重大灾害预警理论及应用

第1章 煤矿瓦斯重大灾害预警概述／1
1.1 预警理论概述／1
1.2 国内外研究现状／5
1.2.1 预警机制的研究现状／5
1.2.2 预警指标体系的研究现状／5
1.2.3 预警模型的研究现状／6
1.2.4 运行保障机制的研究现状／8
1.2.5 瓦斯灾害预警系统的研究现状／8
1.3 当前研究中存在的问题／9
1.4 研究煤矿瓦斯重大灾害预警的意义／10
本章小结／14
参考文献／14

第2章 煤矿瓦斯重大灾害预警的基础理论／22
2.1 煤矿瓦斯重大灾害预警的理论基础／22
2.1.1 危机管理理论／22
2.1.2 瓦斯突出理论／28
2.1.3 系统非优理论／36
2.1.4 系统控制论／37
2.1.5 安全科学理论／38
2.2 煤矿瓦斯灾害预警系统的组成／40
2.2.1 煤矿瓦斯灾害预警的管理对象／40
2.2.2 煤矿瓦斯灾害预警的目标体系／41
2.2.3 煤矿瓦斯灾害预警的基本内容／41
2.3 煤矿瓦斯灾害预警机制及系统目标／45
2.3.1 煤矿瓦斯灾害预警的基本机制／45
2.3.2 煤矿瓦斯灾害预警系统的目标／46
2.4 煤矿瓦斯灾害预警管理体系／47
2.5 煤矿瓦斯灾害预警系统的要求／49
本章小结／52
参考文献／52

第3章 煤矿瓦斯重大灾害预警的指标体系／54
3.1 预警指标体系建立的原则／54
3.2 瓦斯爆炸灾害预警的指标体系／55
3.2.1 瓦斯爆炸的条件／55
3.2.2 影响瓦斯爆炸发生的因素／56
3.2.3 瓦斯爆炸灾害预警的指标体系／59
3.3 煤与瓦斯突出灾害预警的指标体系／59
3.3.1 煤与瓦斯突出区域预测／59
3.3.2 工作面突出危险性预测／62
3.3.3 突出预测敏感指标及其临界值确定方法／67
3.3.4 煤与瓦斯突出预警指标体系／68
本章小结／69
参考文献／69

第4章 煤矿瓦斯重大灾害预警模型／72
4.1 基于AHP一可拓理论的动态预警模型／72
4.1.1 利用AHP确定预警指标的权重／72
4.1.2 煤矿瓦斯重大灾害预警的可拓模型／77
4.2 基于粗糙集一属性数学的综合预警模型／82
4.2.1 利用粗糙集理论确定预警指标的客观权重／82
4.2.2 基于属性数学的综合预警模型／84
4.3 基于神经网络的综合预警模型／88
4.3.1 人工神经网络的基本原理／88
4.3.2 基于BP神经网络预警的基本步骤／91
4.4 基于模糊数学的综合预警模型／93
4.4.1 模糊数学的基础知识／94
4.4.2 模糊综合预警模型／95
本章小结／98
参考文献／99

第5章 煤矿瓦斯重大灾害预警的管理组织机制／101
5.1 煤矿瓦斯灾害预警管理系统的组织模型／101
5.1.1 预警管理系统的构建原则与目标／101
5.1.2 瓦斯灾害预警管理系统的功能／104
5.2 煤矿瓦斯灾害预警管理系统的功能体系重构／107
5.2.1 新功能体系的内容构成／107
5.2.2 煤矿企业安全管理机制重构的设计／112
5.2.3 新型煤矿企业安全生产机制的职能分析／114
5.2.4 预警系统同其他管理系统的组织关系／116
5.3 煤矿瓦斯灾害预警管理系统的运转模式和运行机制／119
5.3.1 煤矿瓦斯灾害预警管理系统的运转模式／119
5.3.2 煤矿瓦斯灾害预警管理系统的运行机制／120
5.4 煤矿瓦斯灾害预警管理系统的组织机构与组织方法／120
5.4.1 组织机构的模式及其构成／120
5.4.2 预警管理职能的分配，／121
5.4.3 煤矿瓦斯灾害预警管理系统的组织方法／122
5.5 煤矿瓦斯灾害预警管理系统的监控机制与管理制度体系／125
5.5.1 煤矿瓦斯灾害预警管理系统的监控机制／125
5.5.2 煤矿瓦斯灾害预警管理制度体系／127
本章小结／128
参考文献／129

第6章 煤矿瓦斯重大灾害的控制对策／130
6.1 矿井瓦斯涌出及治理／130
6.1.1 矿井瓦斯生成与赋存／130
6.1.2 矿井瓦斯涌出量／132
6.1.3 矿井瓦斯等级划分／134
6.1.4 矿井瓦斯涌出的治理／137
6.2 瓦斯喷出及其预防／141
6.2.1 瓦斯喷出的分类及其特点／141
6.2.2 瓦斯喷出的防治／／142
6.3 煤与瓦斯突出灾害控制对策／144
6.3.1 防治突出措施／144
6.3.2 防治突出措施效果检验／149
6.3.3 安全防护措施／150
6.4 煤矿开采瓦斯爆炸危险预控／152
6.4.1 产生矿井瓦斯爆炸事故的原因分析／152
6.4.2 矿井瓦斯爆炸的预控／154
本章小结／158
参考文献／158

第7章 煤矿瓦斯重大灾害的应急救援体系／159
7.1 安全生产应急救援概述／159
7.1.1 事故应急救援的基本原则和任务／159
7.1.2 事故应急救援系统／160
7.1.3 应急救援系统的运作／162
7.2 应急救援的组织准备与基本程序／163
7.3 安全生产应急救援预案策划及编制／165
7.3.1 应急救援预案概述／165
7.3.2 应急救援预案的策划及编制／171
7.4 应急救援训练和演习／175
7.4.1 应急救援训练与演习的目的／175

第8章 煤矿瓦斯重大灾害预警的信息系统
第9章 煤矿瓦斯重大灾害预警系统的应用
附录1 作者简介
附录2 作者承担或参加的与本书内容相关的科研项目
附录3 本书作者公开发表的相关论文和出版著作
附录4 防治煤与瓦斯突出规定 

（1）预抽煤层瓦斯后，突出煤层残余瓦斯含量应小于该煤层始突深度的原始瓦斯含量。
（2）煤层瓦斯预抽率（即钻孑L抽放瓦斯量与钻孔控制范围内煤层瓦斯储量的比值）大于30％。
3.石门揭煤工作面防突措施的效果检验
石门防治突出措施执行后，应采取钻屑指标等方法检验措施效果。检验孔数为4个，其中1个在石门中间并位于措施孔之间，其他3个孔位于石门上部和两侧，终孔位置应位于措施控制范围的边缘线上。如检验结果的各项指标都在该煤层突出危险临界值以下，则认为措施有效；反之，认为措施无效。
4.煤巷掘进工作面防突措施的效果检验
煤巷掘进工作面执行防治突出措施效果检验时，检验孔孔深应小于或等于措施孔，并应布置在两个措施孔之间。如果测得的指标都在该煤层突出危险临界值以下，则认为措施有效；反之，认为措施无效。
5.采煤工作面防突措施的效果检验
采煤工作面可采用钻孔瓦斯涌出初速度法、钻屑指标法或其他经试验证实有效的方法检验防治突出措施的效果。检验钻孔应打在措施孔之间。检验指标小于该煤层突出危险临界值时，则认为防灾措施有效；反之，认为防灾措施无效。6.3.3 安全防护措施
为避免突出造成人身伤亡，在井巷揭穿突出煤层或在突出煤层中进行采掘作业时，必须采取震动爆破、远距离爆破、避难硐室、反向风门、压风自救系统等安全防护措施。
1.震动爆破
震动性爆破的实质是一种石门揭煤时诱导突出的安全措施。它是通过多打眼、多装药、一次爆破，使承受地应力的含高压瓦斯的煤体在强大的震动力作用下突然暴露，给突出创造有利条件。由于爆破前人员已撤到安全地点，所以即使诱导突出也不会伤人。在厚度小于0.3 m的突出煤层中，可直接采用震动爆破或远距离爆破揭穿。震动爆破有严格规定，具体规定如下。（1）工作面必须有独立可靠的畅通的回风系统，爆破时回风系统必须断电，并严禁人员作业和通行。在其进风侧的巷道中必须设置两道坚固的反向风门，与该系统相连的风门、密闭、风桥等通风设施必须坚固可靠，防止突出后的瓦斯涌入其他区域。 ……

《煤矿瓦斯重大灾害预警理论及应用》针对中国煤矿瓦斯事故发生频繁，但相关理论研究不足的现实，通过运用危机管理理论、层次分析法、可拓理论、粗糙集、属性数学、人工神经元网络和模糊数学等理论和方法，结合实证分析，对煤矿瓦斯重大灾害预警理论进行了深入而系统的研究，为煤矿实施瓦斯灾害预警系统提供理论基础和分析技术的支持。《煤矿瓦斯重大灾害预警理论及应用》主要内容有：煤矿瓦斯重大灾害预警的理论框架和预警机制、煤矿瓦斯灾害预警的指标体系、预警模型和运行保障机制、煤矿瓦斯重大灾害预警系统的应用实例。
《煤矿瓦斯重大灾害预警理论及应用》可作为安全技术及工程专业研究生教材和安全工程专业本科生参考教材，亦可作为采矿工程专业、安全管理人员、生产技术人员和研究人员的参考教材及参考书。 

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