《煤礦瓦斯重大災害預警理論及應用》針對中國煤礦瓦斯事故發(fā)生頻繁，但相關理論研究不足的現實，通過運用危機管理理論、層次分析法、可拓理論、粗糙集、屬性數學、人工神經元網絡和模糊數學等理論和方法，結合實證分析，對煤礦瓦斯重大災害預警理論進行了深入而系統(tǒng)的研究，為煤礦實施瓦斯災害預警系統(tǒng)提供理論基礎和分析技術的支持。《煤礦瓦斯重大災害預警理論及應用》主要內容有：煤礦瓦斯重大災害預警的理論框架和預警機制、煤礦瓦斯災害預警的指標體系、預警模型和運行保障機制、煤礦瓦斯重大災害預警系統(tǒng)的應用實例。
《煤礦瓦斯重大災害預警理論及應用》可作為安全技術及工程專業(yè)研究生教材和安全工程專業(yè)本科生參考教材，亦可作為采礦工程專業(yè)、安全管理人員、生產技術人員和研究人員的參考教材及參考書。
第1章 煤礦瓦斯重大災害預警概述／1
1.1 預警理論概述／1
1.2 國內外研究現狀／5
1.2.1 預警機制的研究現狀／5
1.2.2 預警指標體系的研究現狀／5
1.2.3 預警模型的研究現狀／6
1.2.4 運行保障機制的研究現狀／8
1.2.5 瓦斯災害預警系統(tǒng)的研究現狀／8
1.3 當前研究中存在的問題／9
1.4 研究煤礦瓦斯重大災害預警的意義／10
本章小結／14
參考文獻／14
第2章 煤礦瓦斯重大災害預警的基礎理論／22
2.1 煤礦瓦斯重大災害預警的理論基礎／22
2.1.1 危機管理理論／22
2.1.2 瓦斯突出理論／28
2.1.3 系統(tǒng)非優(yōu)理論／36
2.1.4 系統(tǒng)控制論／37
2.1.5 安全科學理論／38
2.2 煤礦瓦斯災害預警系統(tǒng)的組成／40
2.2.1 煤礦瓦斯災害預警的管理對象／40
2.2.2 煤礦瓦斯災害預警的目標體系／41
2.2.3 煤礦瓦斯災害預警的基本內容／41
2.3 煤礦瓦斯災害預警機制及系統(tǒng)目標／45
2.3.1 煤礦瓦斯災害預警的基本機制／45
2.3.2 煤礦瓦斯災害預警系統(tǒng)的目標／46
2.4 煤礦瓦斯災害預警管理體系／47
2.5 煤礦瓦斯災害預警系統(tǒng)的要求／49
本章小結／52
參考文獻／52
第3章 煤礦瓦斯重大災害預警的指標體系／54
3.1 預警指標體系建立的原則／54
3.2 瓦斯爆炸災害預警的指標體系／55
3.2.1 瓦斯爆炸的條件／55
3.2.2 影響瓦斯爆炸發(fā)生的因素／56
3.2.3 瓦斯爆炸災害預警的指標體系／59
3.3 煤與瓦斯突出災害預警的指標體系／59
3.3.1 煤與瓦斯突出區(qū)域預測／59
3.3.2 工作面突出危險性預測／62
3.3.3 突出預測敏感指標及其臨界值確定方法／67
3.3.4 煤與瓦斯突出預警指標體系／68
本章小結／69
參考文獻／69
第4章 煤礦瓦斯重大災害預警模型／72
4.1 基于AHP一可拓理論的動態(tài)預警模型／72
4.1.1 利用AHP確定預警指標的權重／72
4.1.2 煤礦瓦斯重大災害預警的可拓模型／77
4.2 基于粗糙集一屬性數學的綜合預警模型／82
4.2.1 利用粗糙集理論確定預警指標的客觀權重／82
4.2.2 基于屬性數學的綜合預警模型／84
4.3 基于神經網絡的綜合預警模型／88
4.3.1 人工神經網絡的基本原理／88
4.3.2 基于BP神經網絡預警的基本步驟／91
4.4 基于模糊數學的綜合預警模型／93
4.4.1 模糊數學的基礎知識／94
4.4.2 模糊綜合預警模型／95
本章小結／98
參考文獻／99
第5章 煤礦瓦斯重大災害預警的管理組織機制／101
5.1 煤礦瓦斯災害預警管理系統(tǒng)的組織模型／101
5.1.1 預警管理系統(tǒng)的構建原則與目標／101
5.1.2 瓦斯災害預警管理系統(tǒng)的功能／104
5.2 煤礦瓦斯災害預警管理系統(tǒng)的功能體系重構／107
5.2.1 新功能體系的內容構成／107
5.2.2 煤礦企業(yè)安全管理機制重構的設計／112
5.2.3 新型煤礦企業(yè)安全生產機制的職能分析／114
5.2.4 預警系統(tǒng)同其他管理系統(tǒng)的組織關系／116
5.3 煤礦瓦斯災害預警管理系統(tǒng)的運轉模式和運行機制／119
5.3.1 煤礦瓦斯災害預警管理系統(tǒng)的運轉模式／119
5.3.2 煤礦瓦斯災害預警管理系統(tǒng)的運行機制／120
5.4 煤礦瓦斯災害預警管理系統(tǒng)的組織機構與組織方法／120
5.4.1 組織機構的模式及其構成／120
5.4.2 預警管理職能的分配，／121
5.4.3 煤礦瓦斯災害預警管理系統(tǒng)的組織方法／122
5.5 煤礦瓦斯災害預警管理系統(tǒng)的監(jiān)控機制與管理制度體系／125
5.5.1 煤礦瓦斯災害預警管理系統(tǒng)的監(jiān)控機制／125
5.5.2 煤礦瓦斯災害預警管理制度體系／127
本章小結／128
參考文獻／129
第6章 煤礦瓦斯重大災害的控制對策／130
6.1 礦井瓦斯涌出及治理／130
6.1.1 礦井瓦斯生成與賦存／130
6.1.2 礦井瓦斯涌出量／132
6.1.3 礦井瓦斯等級劃分／134
6.1.4 礦井瓦斯涌出的治理／137
6.2 瓦斯噴出及其預防／141
6.2.1 瓦斯噴出的分類及其特點／141
6.2.2 瓦斯噴出的防治／／142
6.3 煤與瓦斯突出災害控制對策／144
6.3.1 防治突出措施／144
6.3.2 防治突出措施效果檢驗／149
6.3.3 安全防護措施／150
6.4 煤礦開采瓦斯爆炸危險預控／152
6.4.1 產生礦井瓦斯爆炸事故的原因分析／152
6.4.2 礦井瓦斯爆炸的預控／154
本章小結／158
參考文獻／158
第7章 煤礦瓦斯重大災害的應急救援體系／159
7.1 安全生產應急救援概述／159
7.1.1 事故應急救援的基本原則和任務／159
7.1.2 事故應急救援系統(tǒng)／160
7.1.3 應急救援系統(tǒng)的運作／162
7.2 應急救援的組織準備與基本程序／163
7.3 安全生產應急救援預案策劃及編制／165
7.3.1 應急救援預案概述／165
7.3.2 應急救援預案的策劃及編制／171
7.4 應急救援訓練和演習／175
7.4.1 應急救援訓練與演習的目的／175
第8章 煤礦瓦斯重大災害預警的信息系統(tǒng)
第9章 煤礦瓦斯重大災害預警系統(tǒng)的應用
附錄1 作者簡介
附錄2 作者承擔或參加的與本書內容相關的科研項目
附錄3 本書作者公開發(fā)表的相關論文和出版著作
附錄4 防治煤與瓦斯突出規(guī)定
（1）預抽煤層瓦斯后，突出煤層殘余瓦斯含量應小于該煤層始突深度的原始瓦斯含量。
（2）煤層瓦斯預抽率（即鉆孑L抽放瓦斯量與鉆孔控制范圍內煤層瓦斯儲量的比值）大于30％。
3.石門揭煤工作面防突措施的效果檢驗
石門防治突出措施執(zhí)行后，應采取鉆屑指標等方法檢驗措施效果。檢驗孔數為4個，其中1個在石門中間并位于措施孔之間，其他3個孔位于石門上部和兩側，終孔位置應位于措施控制范圍的邊緣線上。如檢驗結果的各項指標都在該煤層突出危險臨界值以下，則認為措施有效；反之，認為措施無效。
4.煤巷掘進工作面防突措施的效果檢驗
煤巷掘進工作面執(zhí)行防治突出措施效果檢驗時，檢驗孔孔深應小于或等于措施孔，并應布置在兩個措施孔之間。如果測得的指標都在該煤層突出危險臨界值以下，則認為措施有效；反之，認為措施無效。
5.采煤工作面防突措施的效果檢驗
采煤工作面可采用鉆孔瓦斯涌出初速度法、鉆屑指標法或其他經試驗證實有效的方法檢驗防治突出措施的效果。檢驗鉆孔應打在措施孔之間。檢驗指標小于該煤層突出危險臨界值時，則認為防災措施有效；反之，認為防災措施無效。6.3.3 安全防護措施
為避免突出造成人身傷亡，在井巷揭穿突出煤層或在突出煤層中進行采掘作業(yè)時，必須采取震動爆破、遠距離爆破、避難硐室、反向風門、壓風自救系統(tǒng)等安全防護措施。
1.震動爆破
震動性爆破的實質是一種石門揭煤時誘導突出的安全措施。它是通過多打眼、多裝藥、一次爆破，使承受地應力的含高壓瓦斯的煤體在強大的震動力作用下突然暴露，給突出創(chuàng)造有利條件。由于爆破前人員已撤到安全地點，所以即使誘導突出也不會傷人。在厚度小于0.3 m的突出煤層中，可直接采用震動爆破或遠距離爆破揭穿。震動爆破有嚴格規(guī)定，具體規(guī)定如下。（1）工作面必須有獨立可靠的暢通的回風系統(tǒng)，爆破時回風系統(tǒng)必須斷電，并嚴禁人員作業(yè)和通行。在其進風側的巷道中必須設置兩道堅固的反向風門，與該系統(tǒng)相連的風門、密閉、風橋等通風設施必須堅固可靠，防止突出后的瓦斯涌入其他區(qū)域。
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