工程扰动下富含瓦斯煤岩损伤破坏规律及测试方法研究

本书围绕矿井深部开采富含瓦斯低渗透煤层过程中瓦斯防治的重要基础理论——工程扰动下富含瓦斯煤岩层损伤破坏演化、瓦斯运移及其测试方法这一系统问题展开研究。理论分析掘进、爆破及开采扰动富含瓦斯煤岩损伤破坏演化机理、瓦斯渗流和瓦斯涌出规律；实验研究深部矿井煤系煤层和岩层瓦斯赋存的基本规律和工程扰动下富含瓦斯煤岩层损伤破坏演化规律；结合实验矿井煤层地质条件，数值模拟研究沁水煤田实验煤层在工程扰动下富含瓦斯煤岩层的损伤破坏演化及瓦斯运移规律；研发防爆型超高精度示踪气体定量分析测试系统及建立实测工艺技术体系，并在沁水煤田实验煤层开展井下实测工业试验研究。 本书适用于对该领域感兴趣的高年级本科生、开展相关研究的博硕士在读研究生、煤矿安全管理人员、煤矿技术人员、科研人员。

第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 富含瓦斯煤层巷道掘进过程中损伤破坏规律研究现状
1.2.2 富含瓦斯煤层爆破增透过程中损伤破坏演化规律研究现状
1.2.3 富含瓦斯岩层采动过程中损伤破坏演化规律研究现状
1.2.4 煤矿井下示踪气体测试技术研究现状
1.3 研究问题、研究内容及技术路线
1.3.1 研究现状中发现的问题
1.3.2 研究内容及技术路线
第2章 富含瓦斯煤岩损伤破坏及瓦斯运移规律理论分析
2.1 工程扰动下富含瓦斯煤岩损伤破坏机理分析
2.1.1 掘进扰动富含瓦斯煤层损伤破坏机理分析
2.1.2 爆破扰动富含瓦斯煤层损伤破坏机理分析
2.1.3 开采扰动富含瓦斯上覆煤岩层损伤破坏机理分析
2.2 工程扰动下富含瓦斯煤岩瓦斯渗流机理分析
2.2.1 掘进扰动富含瓦斯煤层瓦斯渗流机理分析
2.2.2 开采扰动上覆煤岩层裂隙场瓦斯渗流机理分析
2.3 工程扰动下富含瓦斯煤岩瓦斯涌出规律分析
2.3.1 掘进扰动富含瓦斯煤层瓦斯涌出规律分析
2.3.2 开采扰动富含瓦斯煤岩层瓦斯涌出规律分析
2.4 本章小结
第3章 实验矿区煤岩瓦斯赋存涌出特征及损伤破坏实验研究
3.1 煤层瓦斯赋存特征分析
3.1.1 煤层吸附态瓦斯状态
3.1.2 煤层游离态瓦斯状态
3.2 煤系岩层瓦斯赋存特性实验
3.2.1 煤系岩层孔隙和渗透状态
3.2.2 煤系岩层瓦斯含量和涌出状态
3.3 煤岩微观结构特性实验
3.3.1 煤层微观结构特性
3.3.2 岩层微观结构特性
3.4 工程扰动下富含瓦斯煤岩层损伤破坏实验
3.4.1 掘进扰动富含瓦斯煤层损伤破坏实验
3.4.2 爆破扰动富含瓦斯煤层损伤破坏实验
3.4.3 开采扰动富含瓦斯煤岩层损伤破坏实验
3.5 本章小结
第4章 富含瓦斯煤岩损伤破坏演化规律数值模拟研究
4.1 掘进扰动富含瓦斯煤层损伤破坏演化规律数值模拟研究
4.1.1 掘进扰动富含瓦斯煤层损伤破坏带流固耦合理论基础
4.1.2 掘进扰动富含瓦斯煤层损伤破坏带流固耦合数值模拟
4.2 爆破扰动富含瓦斯煤层损伤破坏演化规律数值模拟研究
4.2.1 爆破扰动富含瓦斯煤层损伤破坏带颗粒离散元理论基础
4.2.2 爆破扰动富含瓦斯煤层损伤破坏带颗粒离散元数值模拟
4.3 开采扰动上覆煤岩层损伤破坏演化规律数值模拟研究
4.3.1 开采扰动实验工作面概况及数值模型构建
4.3.2 开采扰动上覆煤岩层损伤破坏演化规律数值模拟结果分析
4.4 本章小结
第5章 含瓦斯煤岩气体示踪理论及实测技术研究
5.1 含瓦斯煤岩气体示踪流动理论分析
5.1.1 随流迁移
5.1.2 分散作用
5.2 基于腔增强吸收红外光谱技术的示踪气体检测系统研究
5.2.1 腔增强红外光谱定量分析法的原理
5.2.2 腔增强红外光谱定量检测系统设计
5.3 煤矿井下示踪气体法实测工艺研究
5.3.1 掘进扰动富含瓦斯煤层损伤破坏规律实测工艺研究
5.3.2 爆破扰动富含瓦斯煤层损伤破坏规律实测工艺研究
5.4 煤矿井下气-液两相复合法实测工艺研究
5.4.1 煤矿井下气-液两相复合法的基本原理
5.4.2 开采扰动富含瓦斯上覆煤岩层损伤破坏规律实测工艺研究
5.5 本章小结
第6章 富含瓦斯煤岩损伤破坏演化实测技术工业试验
6.1 掘进扰动富含瓦斯煤层损伤破坏演化井下实测试验研究
6.1.1 试验工作面的基本条件
6.1.2 煤矿井下实测掘进扰动富含瓦斯煤层损伤破坏演化试验方案
6.1.3 煤矿井下实测掘进扰动富含瓦斯煤层损伤破坏演化结果分析
6.2 爆破扰动富含瓦斯煤层损伤破坏演化井下实测试验研究
6.2.1 试验工作面的基本条件
6.2.2 煤矿井下实测爆破扰动富含瓦斯煤层损伤破坏演化试验方案
6.2.3 煤矿井下实测爆破扰动富含瓦斯煤层损伤破坏演化结果分析
6.3 开采扰动富含瓦斯上覆煤岩层损伤破坏演化井下实测试验研究
6.3.1 试验工作面的基本条件
6.3.2 煤矿井下实测开采扰动富含瓦斯上覆煤岩层损伤破坏演化试验方案
6.3.3 煤矿井下实测开采扰动富含瓦斯上覆煤岩层损伤破坏演化结果分析
6.4 本章小结
第7章 结论、创新点及研究展望
7.1 结论
7.2 创新点
7.3 研究展望
参考文献