介紹了傳統(tǒng)鉆孔瓦斯涌出初速度測(cè)定裝備的深孔預(yù)測(cè)局限性及新型鉆孔瓦斯涌出初速度測(cè)定裝備的原理、性能及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況，闡述了鉆孔瓦斯流量的初始演變規(guī)律，提出了基于鉆孔瓦斯涌出初速度的煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)預(yù)警技術(shù)。

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我國(guó)是世界上發(fā)生煤與瓦斯突出最嚴(yán)重的國(guó)家之一，突出礦井產(chǎn)量約占世界突出礦井總產(chǎn)量的24％，累計(jì)突出次數(shù)約占世界總突出次數(shù)的40％以上，從發(fā)生的突出次數(shù)和強(qiáng)度來(lái)看，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)蘇聯(lián)、波蘭及歐洲等國(guó)家和地區(qū)。
　　為確保突出煤層的安全開采，《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》要求采取“四位一體”的防突措施，突出預(yù)測(cè)是煤與瓦斯突出“四位一體”防突措施的第一步。在眾多行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)可的突出預(yù)測(cè)指標(biāo)中，鉆孔瓦斯涌出初速度就是其中之一，通常采用它與鉆屑量聯(lián)合的方式進(jìn)行突出預(yù)測(cè)。國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者就鉆孔瓦斯涌出初速度測(cè)定技術(shù)開展了深入研究，前人在鉆孔瓦斯涌出初速度測(cè)定方面所做的工作及成果對(duì)提高煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)技術(shù)水平做出了重要貢獻(xiàn)。但是，也存在諸多方面需要改進(jìn)與完善，如測(cè)定鉆孔深度受限，難以適應(yīng)高強(qiáng)度機(jī)械化開采的需要等。
　　本書在廣泛參閱前人研究成果的基礎(chǔ)上，根據(jù)作者多年來(lái)在鉆孔瓦斯涌出初速度測(cè)定技術(shù)方面的理論研究與工程實(shí)踐撰寫而成的。
　　本書從提高鉆孔瓦斯涌出初速度測(cè)定參數(shù)的可靠性及其突出預(yù)測(cè)鉆孔深度出發(fā)，深入研究了傳統(tǒng)鉆孔瓦斯涌出初速度測(cè)定裝備的密封性能及其與鉆孔深度的關(guān)系，探索了鉆孔瓦斯涌出初速度測(cè)定的鉆進(jìn)工藝對(duì)煤體瓦斯吸附平衡的影響；推導(dǎo)出了煤層鉆孔初始?xì)怏w壓力計(jì)算公式，并在此基礎(chǔ)上，提煉出了鉆孔瓦斯流量初始演變規(guī)律；創(chuàng)造性地提出了提高鉆孔瓦斯涌出初速度測(cè)定裝備密封性能及其測(cè)定鉆孔深度的技術(shù)途徑，并進(jìn)行了測(cè)定裝備的研發(fā)與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用；系統(tǒng)分析了工作面前方地應(yīng)力、瓦斯壓力和鉆孔瓦斯涌出初速度等參數(shù)的分布與演變規(guī)律，提出了新的煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)預(yù)警技術(shù)。
　　本書的出版得到了河北省重點(diǎn)學(xué)科（安全技術(shù)及工程）建設(shè)經(jīng)費(fèi)、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（No.51204070）、河北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（No.E2015508053）和中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)資助項(xiàng)目（No.3142014012，3142015020）的資助。在開展研究工作和本書的撰寫過(guò)程中，作者參閱了大量的中外文獻(xiàn)，借此機(jī)會(huì)向所有文獻(xiàn)作者表示感謝。
　　中國(guó)礦業(yè)大學(xué)的林柏泉教授、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）的程五一教授、華北科技學(xué)院的陳學(xué)習(xí)教授、開灤（集團(tuán)）有限責(zé)任公司的周鳳增副總工程師和郭達(dá)主任給予了作者大量指導(dǎo)。開灤（集團(tuán)）有限責(zé)任公司、淮南礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司、淮北礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司、國(guó)投河南新能開發(fā)有限公司和中國(guó)平煤神馬能源化工集團(tuán)有限責(zé)任公司在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方面給予了大力幫助；華北科技學(xué)院的梁為老師，研究生葛須賓、趙嶸、馮山和張旭錕在測(cè)定裝備研制、實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方面給予了協(xié)助，在此一并表示感謝。
　　由于作者水平有限，書中不妥之處，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
　　齊黎明
　　2016年3月

目錄
前言
第1章緒論1
1.1引言1
1.2鉆孔瓦斯涌出初速度測(cè)定技術(shù)研究現(xiàn)狀5
1.2.1鉆孔瓦斯涌出初速度測(cè)定技術(shù)起源5
1.2.2鉆孔瓦斯涌出初速度測(cè)定技術(shù)研究現(xiàn)狀5
1.2.3鉆孔瓦斯涌出初速度測(cè)定裝備研究現(xiàn)狀6
1.3鉆孔瓦斯涌出初速度測(cè)定現(xiàn)有技術(shù)的局限性7
1.4煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)預(yù)警研究現(xiàn)狀9
第2章傳統(tǒng)鉆孔瓦斯涌出初速度測(cè)定裝備深孔預(yù)測(cè)的局限性11
2.1測(cè)定鉆孔軸線形狀分析11
2.2鉆孔內(nèi)封孔膠囊受力分析13
第3章鉆進(jìn)擾動(dòng)對(duì)煤體瓦斯吸附平衡的影響17
3.1擾動(dòng)導(dǎo)致瓦斯解吸機(jī)理分析17
3.1.1煤體裂紋產(chǎn)生機(jī)理分析17
3.1.2煤體裂紋產(chǎn)生瞬間瓦斯解吸機(jī)理分析20
3.2擾動(dòng)導(dǎo)致瓦斯解吸實(shí)驗(yàn)研究25
第4章鉆孔瓦斯涌出初速度測(cè)定過(guò)程中的瓦斯流動(dòng)規(guī)律研究29
4.1鉆孔瓦斯測(cè)量室內(nèi)氣體壓力理論分析29
4.2鉆孔瓦斯流動(dòng)規(guī)律分析34
第5章新型鉆孔瓦斯涌出初速度測(cè)定裝備研制40
5.1新型鉆孔瓦斯涌出初速度測(cè)定裝備結(jié)構(gòu)與原理40
5.2新型鉆孔瓦斯涌出初速度測(cè)定裝備設(shè)計(jì)與制造41
5.2.1裝備主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造41
5.2.2裝備主體結(jié)構(gòu)的改進(jìn)43
5.2.3煤層鉆孔氣體參數(shù)測(cè)定裝置的設(shè)計(jì)與制造47
5.2.4裝備的外觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與加工50
5.3新型鉆孔瓦斯涌出初速度測(cè)定裝備性能檢測(cè)與分析53
5.3.1封孔器的密封性能檢測(cè)53
5.3.2封孔器的瓦斯流動(dòng)阻力分析55
5.3.3改進(jìn)型封孔器的降阻效果實(shí)驗(yàn)研究57
5.3.4煤層鉆孔氣體參數(shù)測(cè)定裝置實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)65
5.4新型鉆孔瓦斯涌出初速度測(cè)定裝備操作規(guī)程68
第6章鉆孔瓦斯涌出初速度測(cè)定新技術(shù)的應(yīng)用70
6.1開灤礦區(qū)鉆孔瓦斯涌出初速度測(cè)定70
6.1.1開灤礦區(qū)測(cè)定礦井的突出危險(xiǎn)性分析70
6.1.2開灤礦區(qū)鉆孔瓦斯涌出初速度測(cè)定76
6.2兩淮礦區(qū)鉆孔瓦斯涌出初速度測(cè)定84
6.2.1兩淮礦區(qū)測(cè)定礦井的突出危險(xiǎn)性分析84
6.2.2兩淮礦區(qū)鉆孔瓦斯涌出初速度測(cè)定 87
6.3鄭州礦區(qū)鉆孔瓦斯涌出初速度測(cè)定88
6.3.1鄭州礦區(qū)測(cè)定礦井的突出危險(xiǎn)性分析88
6.3.2鄭州礦區(qū)鉆孔瓦斯涌出初速度測(cè)定 88
6.4平頂山礦區(qū)鉆孔瓦斯涌出初速度測(cè)定89
6.4.1平頂山礦區(qū)測(cè)定礦井的突出危險(xiǎn)性分析90
6.4.2平頂山礦區(qū)鉆孔瓦斯涌出初速度測(cè)定92
第7章基于鉆孔瓦斯涌出初速度的煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)預(yù)警技術(shù)92
7.1工作面前方應(yīng)力、透氣性與瓦斯壓力分布規(guī)律101
7.2煤與瓦斯突出預(yù)警機(jī)理分析108
7.3煤與瓦斯突出預(yù)警體系構(gòu)建與實(shí)施112
附錄1鉆孔瓦斯涌出初速度的測(cè)定方法（MT/T 639—1996）112
附錄2《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》中的部分相關(guān)內(nèi)容118
參考文獻(xiàn)120