基于瓦斯含量法的煤与瓦斯突出预测关键技术研究的开题报告.docx

基于瓦斯含量法的煤与瓦斯突出预测关键技术研究的开题报告
一、背景与研究意义
煤和瓦斯突出是煤矿井下最常见和危险的灾害之一，其发生频率和危害程度对煤矿生产和人员安全具有极大影响。因此，对煤与瓦斯突出进行有效的预测和预防，是保障煤矿生产安全和提高产能的重要措施之一。目前，煤与瓦斯突出的预测方法繁多，其中基于瓦斯含量法的预测方法因其简便、准确、实用等特点在煤矿应用中得到广泛推广和应用。
煤与瓦斯突出的预测基于煤的气含量和井下瓦斯压力的测量，结合煤的物理力学及动力学特性、地质条件、水文地质等因素进行综合分析。一般来说，在煤岩中，瓦斯解吸随着顶底板应力的变化而发生变化，这种变化与煤体中的应力状态有直接的关系。当煤体的应力状态到达一定阈值时，瓦斯就可能发生突出。因此，基于瓦斯含量法的煤与瓦斯突出预测技术，即通过对井下瓦斯压力和煤的气含量等因素的分析，预测煤与瓦斯突出的风险。
二、研究内容和方法
该研究的主要内容是基于瓦斯含量法的煤与瓦斯突出预测关键技术研究。具体研究内容包括：
1.煤岩的力学性质和瓦斯解吸规律研究。通过实验和理论分析，探讨煤岩的力学性质、瓦斯解吸规律和顶底板应力分布等因素对煤与瓦斯突出的影响。
2.基于瓦斯含量法的煤与瓦斯突出预测模型建立。通过对瓦斯含量法的理论分析和实验数据的统计处理，建立煤与瓦斯突出预测模型，并对其精度和可靠性进行分析和验证。
3.煤与瓦斯突出预测的关键技术研究。包括煤岩采样、瓦斯抽样和分析、煤岩力学性质测试、数据分析和处理等多个环节的关键技术研究。并提出基于瓦斯含量法的煤与瓦斯突出预测方法。
4.煤与瓦斯突出预警系统设计。通过以上研究成果，设计煤与瓦斯突出预警系统，实现对煤矿井下突出的监测和预警。
本研究采用实验研究和理论分析相结合的方法，首先通过对煤岩的力学特性和瓦斯解吸规律进行实验和理论分析，深入研究煤与瓦斯突出的机理与规律。然后，通过对实验数据的统计处理和分析，建立基于瓦斯含量法的煤与瓦斯突出预测模型，并研究煤与瓦斯突出预测的关键技术。最后，根据研究成果，设计煤与瓦斯突出预警系统，实现对煤矿井下突出的监测和预警。
三、预期研究成果
1.煤岩的力学性质和瓦斯解吸规律研究成果。通过实验和理论分析，深入研究煤与瓦斯突出的机理与规律，为后续的预测模型建立和预测方法提供理论基础。
2.基于瓦斯含量法的煤与瓦斯突出预测模型。通过对实验数据的统计处理和分析，建立基于瓦斯含量法的煤与瓦斯突出预测模型，并验证其精度和可靠性，为后续煤与瓦斯突出预测方法提供理论支持。
3.煤与瓦斯突出预测的关键技术研究成果。通过多种技术手段的研究，提出基于瓦斯含量法的煤与瓦斯突出预测方法，并提供数据分析和处理的技术支持。
4.煤与瓦斯突出预警系统设计成果。根据研究成果，设计煤与瓦斯突出预警系统，实现对煤矿井下突出的监测和预警，为保障煤矿生产安全和提高产能提供技术支持。
四、研究工作计划
1.煤岩的力学性质和瓦斯解吸规律研究。在前期对煤与瓦斯突出机理的了解和分析的基础上，进行实验和理论研究。
2.基于瓦斯含量法的煤与瓦斯突出预测模型建立。在实验数据的基础上，建立基于瓦斯含量法的煤与瓦斯突出预测模型，并对其性能进行分析和验证。
3.煤与瓦斯突出预测的关键技术研究。综合采样、瓦斯抽样和分析、煤岩力学性质测试、数据分析和处理等技术手段，提出基于瓦斯含量法的煤与瓦斯突出预测方法。
4.煤与瓦斯突出预警系统设计。根据煤与瓦斯突出预测的理论研究和关键技术研究成果，设计煤与瓦斯突出预警系统，实现对煤矿井下突出的监测和预警。
五、预期研究贡献
本研究的主要贡献在于：
1.深入研究煤与瓦斯突出的机理与规律，为后续的预测模型建立和预测方法提供理论基础。
2.建立基于瓦斯含量法的煤与瓦斯突出预测模型，并验证其精度和可靠性，为后续煤与瓦斯突出预测方法提供理论支持。
3.提出了基于瓦斯含量法的煤与瓦斯突出预测方法，为保障煤矿生产安全和提高产能提供技术支持。
4.根据研究成果，设计煤与瓦斯突出预警系统，实现对煤矿井下突出的监测和预警，为保障煤矿生产安全和提高产能提供技术支持。