三软煤层瓦斯灾害预警理论及应用

　　《“三软”煤层瓦斯灾害预警理论及应用》针对我国煤矿瓦斯事故发生频繁，相关理论研究不足的现实，通过引入危机管理理论、可拓理论、粗糙集、属性数学、神经网络和模糊数学等理论和方法，结合实证分析，对“三软”煤层条件下煤矿瓦斯灾害预警理论进行深入而系统的研究，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。《“三软”煤层瓦斯灾害预警理论及应用》主要内容包括“三软”煤层条件下瓦斯参数的变化规律、瓦斯灾害的预警机制、瓦斯突出的事故树分析、瓦斯灾害预警的指标体系和预警模型、瓦斯灾害预警系统的运行保障机制、瓦斯抢险救灾预警系统的设计与开发，以及瓦斯灾害预警实例分析。《“三软”煤层瓦斯灾害预警理论及应用》可作为安全科学与工程专业研究生教材和安全工程专业本科生参考书，也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书。

　　杨玉中，吴立云

第1章 煤矿瓦斯灾害预警概述
1．1 研究背景和意义
1．2 预警理论概述
1．3 国内外研究现状
1．3．1 顸警机制
1．3．2 预警指标体系
1．3．3 预警模型
1．3．4 运行保障机制
1．3．5 瓦斯参数变化规律
1．3．6 煤矿瓦斯灾害预警
1．4 瓦斯灾害预警研究中存在的问题
1．5 本书的主要内容
1．6 本章小结
参考文献
第2章 煤矿瓦斯灾害预警的理论基础
2．1 危机管理理论
2．2 瓦斯灾害理论
2．2．1 矿井瓦斯来源
2．2．2 瓦斯爆炸
2．2．3 煤与瓦斯突出
2．3 系统非优理论
2．4 系统控制论
2．5 安全科学理论
2．5．1 事故致因理论
2．5．2 系统安全性分析
2．5．3 系统安全性评价
2．5．4 系统安全性预测
2．5．5 系统危险控制技术
2．6 本章小结
参考文献
第3章 “三软”煤层基础参数测定
3．1 GC矿井概况
3．1．1 矿井位置和交通
3．1．2 井田范围
3．1．3 地形地貌
3．1．4 老窑
3．2 GC矿地质构造特征
3．2．1 矿井地质条件
3．2．2 煤层和煤质
3．2．3 开拓开采及工程地质
3．2．4 水文地质
3．2．5 矿井瓦斯、煤尘爆炸及自燃指标测定
3．3 采样地点概述
3．4 煤岩物理力学性质测定
3．5 煤层瓦斯基础参数测定
3．5．1 煤的破坏类型
3．5．2 煤体坚固性系数
3．5．3 瓦斯放散初速度
3．5．4 煤层瓦斯含量
3．5．5 煤层瓦斯压力
3．5．6 煤层瓦斯有效抽放半径
3．5．7 煤层透气性系数及百米钻孔瓦斯流量衰减系数
3．6 本章小结
参考文献
第4章 煤矿瓦斯灾害的预警机制
4．1 煤矿瓦斯灾害预警系统的组成
4．1．1 煤矿瓦斯灾害预警的管理对象
4．1．2 煤矿瓦斯灾害预警的目标体系
4．1．3 煤矿瓦斯灾害预警的基本内容
4．2 煤矿瓦斯灾害预警机制及系统目标
4．2．1 煤矿瓦斯灾害预警的基本机制
4．2．2 煤矿瓦斯灾害预警系统的目标
4．3 煤矿瓦斯灾害预警管理体系
4．3．1 预警监测系统
4．3．2 预警管理系统
4．3．3 预警信息系统
4．4 煤矿瓦斯灾害预警系统的要求
4．5 本章小结
参考文献
第5章 “三软”煤层瓦斯参数变化规律分析
5．1 煤层瓦斯压力场方程分析
5．1．1 径向不稳定流
5．1．2 球向稳定流
5．1．3 球向不稳定流
5．1．4 瓦斯压力场方程小结
5．2 煤层瓦斯参数变化规律的量化分析
5．2．1 采煤工作面前方支承压力方程
5．2．2 采煤工作面前方瓦斯压力方程
5．2．3 GC煤矿煤层瓦斯参数的实际应用
5．2．4 煤层瓦斯参数变化规律小结
5．3 煤层瓦斯流动方程分析
5．3．1 瓦斯流动的椭圆形模型
5．3．2 FLAC3D模拟
5．3．3 椭球体分析
5．3．4 煤层瓦斯流动方程
5．3．5 煤层瓦斯流动方程的应用
5．4 本章小结
参考文献
第6章 “三软”煤层瓦斯灾害预警的指标体系
6．1 预警指标体系建立的原则
6．2 “三软”煤层瓦斯灾害的事故树分析
6．2．1 事故树分析方法
6．2．2 煤与瓦斯突出事故树分析
6．3 瓦斯爆炸灾害预警的指标体系
6．3．1 瓦斯爆炸的条件
6．3．2 影响瓦斯爆炸发生的因素
6．3．3 瓦斯爆炸灾害预警的指标体系
6．4 煤与瓦斯突出灾害预警的指标体系
6．4．1 煤与瓦斯突出区域预测
6．4．2 工作面突出危险性预测
6．4．3 突出预测敏感指标及其l临界值确定方法
6．4．4 煤与瓦斯突出预警指标体系
6．5 本章小结
参考文献
第7章 煤矿瓦斯灾害预警模型
7．1 基于综合权系数一可拓理论的动态预警模型
7．1．1 利用AHP确定预警指标的权重
7．1．2 基于临界重要度的权系数
7．1．3 综合权系数
7．1．4 煤矿瓦斯灾害预警的可拓模型
7．2 基于粗糙集一属性数学的综合预警模型
7．2．1 利用粗糙集理论确定预警指标的客观权重
7．2．2 基于属性数学的综合预警模型
7．3 基于神经网络的综合预警模型
7．3．1 人工神经网络的基本原理
7．3．2 基于BP神经网络预警的基本步骤
7．4 基于模糊数学的综合预警模型
7．4．1 模糊数学的基础知识
7．4．2 模糊综合预警模型
7．5 改进的灰色关联预警模型
7．5．1 灰色系统理论概述
7．5．2 改进的灰色关联模型
7．6 TOPSIS预警模型
7．6．1 TOPSIS方法概述
7．6．2 TOPSIS预警模型
7．7 本章小结
参考文献
第8章 煤矿瓦斯灾害预警的管理组织机制
8．1 煤矿瓦斯灾害预警管理系统的组织模型
8．1．1 预警管理系统的构建原则与目标
8．1．2 瓦斯灾害预警管理系统的功能
8．2 煤矿瓦斯灾害预警管理系统的功能体系重构
8．2．1 新功能体系的内容构成
8．2．2 煤矿企业安全管理机制重构的设计
8．2．3 新型煤矿企业安全生产机制的职能分析
8．2．4 预警系统同其他管理系统的组织关系
8．3 煤矿瓦斯灾害预警管理系统的运转模式和运行机制
8．3．1 煤矿瓦斯灾害预警管理系统的运转模式
8．3．2 煤矿瓦斯灾害预警管理系统的运行机制
8．4 煤矿瓦斯灾害预警管理系统的组织机构与组织方法
8．4．1 组织机构的模式及其构成
8．4．2 预警管理职能的分配
8．4．3 煤矿瓦斯灾害预警管理系统的组织方法
8．5 煤矿瓦斯灾害预警管理系统的监控机制与管理制度体系
8．5．1 煤矿瓦斯灾害预警管理系统的监控机制
8．5．2 煤矿瓦斯灾害预警管理制度体系
8．6 本章小结
参考文献
第9章 煤矿瓦斯灾害的预控对策
9．1 矿井瓦斯涌出及治理
9．1．1 矿井瓦斯生成与赋存
9．1．2 矿井瓦斯涌出量
9．1．3 矿井瓦斯等级划分
9．1．4 矿井瓦斯涌出的治理
9．2 瓦斯喷出及其预防
9．2．1 瓦斯喷出的分类及其特点
9．2．2 瓦斯喷出的预防
9．3 煤与瓦斯突出灾害控制对策
9．3．1 防治突出措施
9．3．2 防治突出措施效果检验
9．3．3 安全防护措施
9．4 矿井瓦斯爆炸灾害预控
9．4．1 矿井瓦斯爆炸事故的原因分析
9．4．2 矿井瓦斯爆炸的预控对策
9．5 本章小结
参考文献
第10章 瓦斯事故抢险救灾预警系统设计与开发
10．1 系统结构
10．1．1 平台架构
10．1．2 管理层次
10．2 系统应用环境及特点
10．2．1 硬件环境
10．2．2 软件环境
10．2．3 系统的特点
10．3 瓦斯事故抢险救灾预警系统的功能
10．3．1 机构管理
10．3．2 隐患信息管理
10．3．3 统计分析
10．3．4 应急预案
10．3．5 事故管理
10．3．6 系统管理
10．4 本章小结
参考文献
第11章 “三软”煤层煤与瓦斯突出预警实例分析
11．1 GC煤矿“三软”煤层煤与瓦斯突出预警分析
11．1．1 煤与瓦斯突出预警指标的权系数
11．1．2 基于综合权系数——可拓理论的预警分析
11．1．3 预控对策
11．2 应急救援
11．2．1 事故报告程序
11．2．2 瓦斯事故应急救援预案
11．2．3 煤与瓦斯突出事故应急救援预案
11．3 本章小结
参考文献