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1绪论1

1.1煤炭自然发火基本概念和理论概述2

1.1.1煤炭自然发火机理2

1.1.2煤的氧化自燃过程4

1.1.3煤的自然发火期5

1.1.4影响煤炭自然发火的因素5

1.2国内外研究现状7

1.2.1煤自燃倾向性研究现状7

1.2.2煤炭自然发火预测预报研究现状11

2煤层自燃倾向性鉴定及分类18

2.1煤样的采取与制备18

2.2实验系统和实验方法19

2.3开滦矿区各矿煤层自燃倾向性鉴定及分类23

2.3.1荆各庄矿煤层自燃倾向性分析23

2.3.2赵各庄矿煤层自燃倾向性分析30

2.3.3吕家坨矿煤层自燃倾向性分析31

2.3.4范各庄矿煤层自燃倾向性分析33

2.3.5钱家营矿煤层自燃倾向性分析34

2.3.6唐山矿煤层自燃倾向性分析36

2.3.7马家沟矿煤层自燃倾向性分析37

2.3.8东欢坨矿煤层自燃倾向性分析39

2.3.9林南仓矿煤层自燃倾向性分析41

3煤层自然发火危险程度的综合评价43

3.1煤层自然发火危险性评估指标的基础43

3.2煤层自然发火危险性的综合评估分类44

3.2.1潜伏期法45

3.2.2 Feng、Chakravorty和Cochrane方法45

3.2.3 Olpinski方法46

3.2.4 Bystron和Urbanski方法47

3.2.5修正过的Bystron和Urbanski方法47

3.2.6模糊聚类分类法49

3.2.7神经网络法49

3.2.8目前煤层自然发火危险性评估的现状49

3.3煤层自然发火危险程度指标体系的建立50

3.3.1煤的自燃倾向性指标体系的建立50

3.3.2煤层地质赋存条件评价指标体系的建立51

3.3.3开采技术因素评价指标体系的建立51

3.3.4通风因素评价指标体系的建立53

3.3.5预防措施评价指标体系的建立54

3.4模糊聚类分析54

3.4.1数据的处理59

3.4.2逐步聚类分析法的基本思想60

3.4.3标定（建立模糊相似关系）62

3.4.4聚类62

3.4.5样本的聚类检验分析63

4煤层自然发火预测预报指标气体66

4.1煤氧化升温实验66

4.1.1实验系统66

4.1.2实验条件68

4.1.3气相色谱仪的工作原理68

4.1.4实验方法69

4.2开滦矿区各矿煤层自然发火预测预报指标气体69

4.2.1实验数据分析70

4.2.2指标气体的优选与应用102

5煤自然发火预测预报系统的建立104

5.1各指标气体可信度的灰色关联分析法104

5.1.1灰色关联分析104

5.1.2指标气体与煤温的灰色关联分析107

5.2预测预报系统的建立113

5.2.1预测指标数学模型的建立114

5.2.2预测系统的开发120

6煤自然发火预测预报模糊系统的研发123

6.1煤层自然发火模糊预测预报系统总体方案123

6.1.1煤层自然发火模糊预测预报系统硬件方案124

6.1.2煤层自然发火模糊预测预报系统软件方案125

6.2煤层自然发火预测预报模糊系统的检测环节126

6.2.1煤层自然发火预测预报系统检测环节的结构126

6.2.2煤层自然发火预测预报系统的气体检测127

6.2.3煤层自然发火预测预报系统的温度检测135

6.3煤层自然发火预测预报模糊系统的数据通讯环节136

6.3.1煤层自然发火预测预报模糊系统数据通讯环节的局域网络构成138

6.3.2煤层自然发火预测预报模糊系统数据通讯环节的网络设置139

6.3.3煤层自然发火预测预报模糊系统数据通讯环节的FTP通讯设置139

6.3.4煤层自然发火预测预报模糊系统数据通讯环节的实时数据传输设置139

6.3.5模糊控制计算机实时数据采集139

6.4煤层自然发火预测预报模糊系统的控制环节140

6.4.1煤层自然发火预测预报模糊系统控制环节的硬件140

6.4.2煤层自然发火预测预报模糊系统控制环节的原理和软件140

7煤层自然发火防治技术158

7.1开采技术措施158

7.2通风措施防治自然发火159

7.3介质法防灭自然发火163

7.3.1灌浆防灭火163

7.3.2凝胶防灭火167

7.3.3注氮防灭火168

7.3.4泡沫防灭火174

参考文献184