中國煤礦瓦斯災害地質控制機理研究
『壹』 中國地質災害的研究論文
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以下僅供參考
中國地質災害 我國地質災害可劃分為10大類31種： 1、地震： 天然地震、誘發地震 2、岩土位移： 崩塌、滑坡、泥石流 3、地面變形： 地面塌陷、地面沉降、地裂縫 4、土地退化： 水土流失、沙漠化、鹽鹼（漬）化、冷浸田 5、海洋（岸）動力災害：海面上升、海水入侵、海岸侵蝕、港口淤積 6、礦山與地下工程災害：坑道突水、煤層自燃、瓦斯突出和爆炸、岩爆 7、特殊岩土災害： 濕陷性黃土、膨脹土、淤泥質軟土、凍土、紅土 8、水土環境異常： 地方病 9、地下水變異： 地下水位升降、水質污染 10、河湖（水庫）災害： 淤積、塌岸、滲漏 （一）地震 1、分布發育概況 進入20世紀以來，在我國境內（包括台灣及臨近海域）發生大於或等於8級的巨大地震共9次；發生大於或等於7級的地震約80次，其中1949～1990年發生了52次。 我國的構造地震分布非常廣泛，除浙江、貴州兩省外，其餘各省都有6級以上地震發生。水庫誘發地震自60年代以來，目前至少以在11個省的15座水庫發生，其特點是與水庫蓄水有明顯關系。 地震在我國大陸地區具明顯的西強東弱、西多東少的發育分布規律。如本世紀以來發生的9次大於或等於8級大地震，除2次8級發生於台灣臨近海域外，其餘均發生於西部省份。我國地震烈度Ⅶ度以上的地區主要分布於西部地區，東部地區除了台灣外，Ⅶ度以上地區的面積相時少得多。 地震在空間分布上表現了不均一性，往往呈帶狀分布。近100年發生的地震表明，地震基本上是圍繞這26條活動斷裂系發生的。我國地震活動的周期性和重復性呈現出成群分布，活躍高潮與低潮相互交替的活動格局。東部一個周期長約300年左右，西部為100～200年左右，台灣為幾十年。 2、危害狀況 地震災害以突然、隱蔽為特點，一旦成災，極易造成巨大的人員傷亡和重大的經濟損失。1901～1980年間，我國地震共死亡61萬人，其中死亡人數在千人以上的地震即達31次。1949年以來，地震就造成死亡27.4萬人，傷殘76.5萬人，居群災之首，同時地震還造成倒房600萬間，直接經濟損失數百億元。我國的地震活動，不但頻次高，強度大，而且城市受災率高。據統計，全國Ⅶ度以上的高烈度區的面積達312萬km2，全國70％百萬以上人口的大城市位於烈度為Ⅶ度或高於Ⅶ度的高地震烈度區內，特別是一批重要的城市如北京、天津、西安、太原、蘭州、呼和浩特、昆明、烏魯木齊、銀川、拉薩、汕頭都位於基本烈度為Ⅷ度的高烈度地震區內。 地震不但可以直接摧毀城鎮工程設施，給人民生命財產帶來巨大損失，而且還可以引發滑坡、崩塌、火災等其它災害，加重了地震災害的損失。 （二）崩塌、滑坡和泥石流 1、發育分布基本情況 全國共發育有特大型崩塌51處、滑坡140處、泥石流149處；較大型崩塌2984處以上、滑坡2212處以上。泥石流2277處以上。 從總體看，我國西部地區尤其是西南諸省區長期處於地殼上隆過程之中，地震活動頻繁、地形切割劇烈、地質構造復雜、岩土體支離破碎，再加上西南地區降水量和強度較大、西北地區植被極不發育，因而崩滑流發育強烈，如雲南、四川、貴州、陝西、甘肅、寧夏等省區；其它地區新構造運動一般相對較弱，其中華北、東北地區的降水量相對較小，中南、華東大部分地區植被發育較好，因此，這些地區的崩滑流發育強度一般不及西部地區。崩滑流災害危害較大的省區有：四川、雲南、陝西、寧夏、甘肅、貴州、湖北、遼寧、北京、河北、江西和福建等。 在地域上，可基本上劃分為15個多發區，它們是：（1）橫斷山區、（2）黃土高原地區、（3）川北陝南地區、（4）川西北龍門山地區、（5）金沙江中下游地區、（6）川滇交界地區、（7）漢江安康~白河地區、（8）川東大巴山地區、（9）三峽地區ⅲ（10）黔西六盤水地區、（11）湘西地區、（12）贛西北地區、（13）贛東北上饒地區、（14）北京北郊懷柔－密雲地區、（15）遼東岫岩－鳳城地區。 2、主要危害 近十年來，全國由於崩滑流造成的人員死亡已近萬人，平均每年達928.15人。全國有 400 多個市、縣、區、鎮受到崩滑流的嚴重侵害， 其中頻受滑坡、崩塌侵擾的市、鎮60餘座，頻受泥石流侵攏的市、鎮50餘座。較為嚴重的有重慶、攀枝花、蘭州、東川、安寧河谷等。全國幾條山區干線鐵路如寶成線、成昆線、寶蘭線都受到了崩滑流的嚴重危害。
『貳』 張子敏的論文專著
祁書峰,張子敏. 提高回採工作面瓦斯抽放率的途徑[J]. 焦作工學院學報,2000,(3).
何俊,袁東升,劉明舉,張子敏. 煤與瓦斯突出分形區劃研究[J]. 煤田地質與勘探,2000,(3).
張瑞林,廖枝平,朱自貢,張子敏. 設置頂板道解決綜放工作面瓦斯超限問題的局限性[J]. 焦作工學院學報(自然科學版),2001,(2).
張瑞林,高建良,張子敏. 設瓦斯巷綜放工作面瓦斯分布及分流特徵[J]. 煤炭科學技術,2001,(7).
張子敏. 論建立健全《礦井瓦斯地質工作規范》的迫切性[J]. 煤礦安全,2001,(6).
張子敏，張玉貴. 平頂山礦區構造演化和對煤與瓦斯突出的控制[J]. 瓦斯地質研究與應用，2003: 1-4.
張玉貴、張子敏、郭明功. 溶劑萃取法研究平頂山構造煤結構與瓦斯突出[J]. 瓦斯地質理論與實踐，2004: 219-223
張子敏、張玉貴. 編制礦井瓦斯地質圖綜合治理瓦斯[J]. 瓦斯地質理論與實踐，2004: 26-30
張子敏、張玉貴. 大平煤礦「10.20」特大型煤與瓦斯突出瓦斯地質分析. 煤炭學報，2005，30（2）: 137-140. ( EI檢索5239147674)
張子敏、張玉貴. 三級瓦斯地質圖與瓦斯治理. 煤炭學報，2005，30(4): 455-458.( EI檢索5399388713)
張子敏、張玉貴. 瓦斯地質圖的編制. 煤炭科學技術，2005，33(8): 39-41.
張子敏,張玉貴. 三級瓦斯地質圖與瓦斯治理[J]. 煤炭學報,2005,(4).
張子敏,張玉貴. 礦井瓦斯地質圖編制[J]. 煤炭科學技術,2005,(8)..
張子敏,張玉貴. 大平煤礦特大型煤與瓦斯突出瓦斯地質分析[J]. 煤炭學報,2005,(2).
張玉貴，張子敏，謝克昌. 煤演化過程中力化學作用與構造煤結構[J]. 河南理工大學學報，2005，24(2): 95-99.
陳敬軼 姚軍朋 張子敏 張玉貴. 晉城成庄煤礦陷落柱成因與差異升降運動[J]. 河南理工大學學報，2006，25(6): 465-468.
劉永茜 張子敏 閆江偉 張玉貴. 鶴壁礦區煤與瓦斯突出因素分析[J]. 煤炭科學技術，2006，34(10): 79-81.
張子敏 近距離保護層開采技術在平煤五礦的實踐 煤炭科學技術，2006.12( 核心期刊)
張子敏 鶴壁礦區煤與瓦斯突出因素分析 煤炭科學技術，2006.10( 核心期刊)
陳敬軼,姚軍朋,張子敏,張玉貴,. 晉城成庄煤礦陷落柱成因與差異升降運動[J]. 河南理工大學學報(自然科學版),2006,(6).
賈天讓,江林華,姚軍朋,張子敏,. 近距離保護層開采技術在平煤五礦的實踐[J]. 煤炭科學技術,2006,(12).
徐剛,張玉貴,張子敏,. 豫西告成煤礦滑動構造區瓦斯賦存特徵[J]. 煤田地質與勘探,2007,(6).
閆江偉,張子敏,張玉貴,. 寺河煤礦東區瓦斯湧出主控因素分析及預測[J]. 礦業安全與環保,2007,(6).
陳敬軼,田俊偉,張玉貴,張子敏,. 晉城成庄煤礦3#煤層含氣量控制因素分析[J]. 中國煤層氣,2007,(1).
張玉貴,張子敏,曹運興,. 構造煤結構與瓦斯突出[J]. 煤炭學報,2007,(3).
史小衛,張玉貴,張子敏,. 毛郢孜煤礦煤與瓦斯突出的構造控制分析[J]. 煤炭科學技術,2007,(2).
覃木廣，張子敏，張玉貴. 祁東煤礦構造演化對瓦斯分布的控制[J]. 瓦斯地質與瓦斯防治進展，2007: 87-92.
陳傑，張子敏，張玉貴. 卧龍湖煤礦岩漿岩和煤與瓦斯突出[J]. 瓦斯地質與瓦斯防治進展，2007: 52-56.
張子敏，張玉貴. 新密礦區構造演化及瓦斯地質控制特徵研究[J]. 瓦斯地質與瓦斯防治進展，2007): 1-8.
陳敬軼 田俊偉 張玉貴 張子敏. 晉城成庄煤礦3煤層含氣量控制因素分析[J]. 中國煤層氣，2007年，4(1): 11-14.
田俊偉，閆江偉，張玉貴，張子敏. 晉城成庄煤礦瓦斯湧出主控因素分析及預測[J]. 瓦斯地質與瓦斯防治進展，2007: 70-74.
張子敏 構造煤結構與瓦斯突出 煤炭學報，2007.03( EI檢索)
張子敏 豫西告成煤礦滑動構造區瓦斯賦存特徵 煤田地質與勘探，2007.06( 核心期刊)
張子敏 寺河煤礦東區瓦斯湧出主控因素分析及預測 礦業安全與環保，2007.06( 核心期刊)
張子敏 毛郢孜煤礦煤與瓦斯突出的構造控制分析 煤炭科學技術，2007.02( 核心期刊)
張子敏 九里山礦煤與瓦斯突出地質控制因素及突出區預測 煤礦安全，2009.05( 中文核心期刊)
張子敏 古漢山井田二1煤儲層特徵及煤層氣可采性評價 煤礦安全，2008.09( 中文核心期刊)
張子敏 晉城成庄井田3#煤層瓦斯含量分布特徵 煤礦安全，2008. ( 中文核心期刊)
張子敏 新密煤田構造演化及瓦斯地質控制特徵 第七次全國瓦斯地質學術年會
張子敏 卧龍湖煤礦岩漿岩和煤與瓦斯突出 第七次全國瓦斯地質學術年會
張子敏 祁東煤礦構造演化對瓦斯分布的控制 第七次全國瓦斯地質學術年會
張子敏 Research on hydraulic slotting technology controlling coal-gas outbursts Journal of Science & Engineering, 2008.01
魏國營,單智勇,張子敏,. Research on hydraulic slotting technology controlling coal-gas outbursts[J]. Journal of Coal Science & Engineering(China),2008,(1).
白新華,張子敏,張玉貴,魏國營,. 水力掏槽破煤落煤效率因素層次分析[J]. 水力採煤與管道運輸,2008,(4).
張玉貴,張子敏,張小兵,唐修義,. 構造煤演化的力化學作用機制[J]. 中國煤炭地質,2008,(10).
柯善斌,張玉貴,張子敏,. 龍山礦煤與瓦斯突出特徵及主控因素分析[J]. 煤礦安全,2008,(12).
楊德方,張子敏,張玉貴,徐剛,. 基於劃分瓦斯地質單元的瓦斯賦存規律研究——以薛湖煤礦二_2煤層為例[J]. 河南理工大學學報(自然科學版),2008,(4).
付江偉,張子敏,張玉貴,胡曉,. 古漢山井田二_1煤儲層特徵及煤層氣可采性評價[J]. 煤礦安全,2008,(9).
姚軍朋,賈澄冰,張子敏,張玉貴,賈天讓,. 近距離保護層開采瓦斯治理效果[J]. 煤炭科學技術,2008,(1).
閆江偉,張子敏,張玉貴,. 晉城成庄井田3#煤層瓦斯含量分布特徵[J]. 煤礦安全,2008,(4).
張子敏 瓦斯抽采孔距及煤層透氣性的測定方法 煤炭學報2009.11( EI檢索)
張子敏 新密煤田煤與瓦斯突出的走早控製作用 煤炭科學技術2009.09( cscd核心庫)
張子敏 演馬庄井田煤層氣資源開發前景評價 煤炭地質與勘探2009.06( cscd核心庫)
張子敏 李子埡北井煤與瓦斯突出特徵及主控因素分析 煤礦安全與環保 2009.7( 北大核心)
張子敏 九里山礦瓦斯地質規律研討 礦業安全與環保2009.4( 北大核心)
張子敏 中馬村礦煤與瓦斯突出地質因素分析 煤2009.1( 北大核心)
張子敏 九里山礦煤與瓦斯突出地質控制因素及突出區預測 煤礦安全2009.5( 北大核心)
張子敏 復合構造控制煤與瓦斯突出及其地質條件 煤礦安全2009.8( 北大核心)
張子敏 力化學作用與構造煤結構 中國煤炭地質2009.2( 一般CN)
袁東升,張子敏,. 近距離保護層開采瓦斯治理技術[J]. 煤炭科學技術,2009,(11).
申紅梅,張子敏,岳平均,. 古漢山煤礦遞推掩護式瓦斯抽采區域防突技術[J]. 中州煤炭,2009,(12).
張志榮,張子敏,李普,張玉貴,. 綠水洞礦井地質構造特徵與瓦斯賦存規律分析[J]. 煤炭科學技術,2009,(10).
屈先朝,張子敏,. 新密煤田煤與瓦斯突出的構造控製作用[J]. 煤炭科學技術,2009,(9).
白新華,賈天讓,張子敏,張玉貴,李普,. 新密煤田瓦斯動力現象分析[J]. 煤田地質與勘探,2009,(4).
楊德方,張子敏,張玉貴,楊付領,. 復合構造控制煤與瓦斯突出及其地質條件[J]. 煤礦安全,2009,(8).
李普,張子敏,崔洪慶,. 李子埡北井煤與瓦斯突出特徵及主控因素分析[J]. 煤礦安全,2009,(7).
雷東記,張子敏,張玉貴,李普,. 演馬庄井田煤層氣資源開發前景評價[J]. 煤田地質與勘探,2009,(3).
柯善斌,張玉貴,張子敏,. 龍山礦二_1煤層瓦斯地質特徵及其影響因素分析[J]. 礦業安全與環保,2009,(3)
雷東記,張子敏,張玉貴,. 九里山礦煤與瓦斯突出地質控制因素及突出區預測[J]. 煤礦安全,2009,(5).
宋志剛,張玉貴,張子敏,. 大平煤礦煤與瓦斯突出特徵及影響因素分析[J]. 煤礦安全,2009,(4).
張小兵,張子敏,張玉貴,李敏,. 新型1,3,4-惡二唑衍生物的合成與性質研究[J]. 有機化學,2009,(2).
熊建龍,張玉貴,張子敏,. 宣東礦Ⅲ_3煤層瓦斯湧出地質因素分析[J]. 煤礦安全,2009,(3).
王建華,李峰,張子敏,. 軟土地基中盾構淺覆土下穿鐵路大動脈施工的技術措施[J]. 建築施工,2009,(1).
付江偉,張子敏,張玉貴,. 九里山礦瓦斯地質規律研討[J]. 礦業安全與環保,2009,(2).
張小兵,張子敏,張玉貴,. 力化學作用與構造煤結構[J]. 中國煤炭地質,2009,(2).
王蔚,王筱超,張子敏,張玉貴,. 梁北煤礦瓦斯地質特徵分析[J]. 煤礦安全,2009,(2).
付江偉,張子敏,. 中馬村礦煤與瓦斯突出地質因素分析[J]. 煤,2009,(1).
張子敏 新型1,3,4-惡二唑衍生物的合成與性質研究 有機化學，2009.02( SCI檢索)
崔鵬飛,張子敏,袁東升,曹衛斌,. 魯班山北礦3號煤層瓦斯地質規律分析[J]. 煤礦現代化,2010,(4).
陳瑞生,張子敏,馮濤,. 河南安林煤礦岩漿岩與瓦斯突出關系研究[J]. 能源技術與管理,2010,(4).
郭明濤,梁波濤,張子敏,. 宣東二礦水文地質條件對煤層瓦斯賦存的影響[J]. 煤,2010,(7).
馮濤,張子敏,李明澤,. 鶴壁三礦瓦斯賦存地質規律研究[J]. 中州煤炭,2010,(5).
上官明磊,張玉貴,張子敏,高建成,. 屯留礦陷落柱分布特徵及成因探討[J]. 煤,2010,(5).
陳瑞生,張子敏,馮濤,. 安林煤礦岩漿岩和煤與瓦斯突出關系[J]. 中州煤炭,2010,(4).
張泓,張群,曹代勇,李小彥,李貴紅,黃文輝,馮宏,靳德武,張子敏,賈建稱,石智軍,邵龍義,程建遠,湯達禎,姜在炳,. 中國煤田地質學的現狀與發展戰略[J]. 地球科學進展,2010,(4).
郭柯,張子敏,魏國營,. 雙鴨山煤田東部礦井8#煤層瓦斯賦存規律[J]. 煤礦安全,2010,(5).
王永周,崔洪慶,張子敏,. 龍灘煤礦K1煤層瓦斯含量控制因素分析[J]. 煤礦安全,2010,(4).
王曉彬,張子敏,張玉貴,魏國營,. 新安煤礦瓦斯賦存影響因素分析[J]. 煤炭工程,2010,(2).
楊文旺,崔洪慶,張子敏,. 掘進工作面瓦斯湧出量混沌動力學方法研究[J]. 礦業安全與環保,2010,(1).
張子敏. 基於煤礦瓦斯災害防治的瓦斯地質理論與方法[J]. 中國科技論文在線, 2010.
張子敏, 張小兵. 煤與瓦斯突出地質控制機理研究[J]. 中國科技論文在線, 2010.
『叄』 國內外煤層氣地質研究 現狀
美國是世界上最早開始煤層氣地面開發，煤層氣商業化開發利用也最為成功和規模最大。
加拿大: 煤層氣資源量佔世界第二位，連續油管施工技術和煤層氣液氮壓裂技術兩項關鍵技術,生產區域主要在西部的阿爾伯特省。
德國: 在煤層氣發電利用上較為成功，主要技術特點是模塊化燃氣發電機組，採用集裝箱式設計,便於拆裝、運輸，對30%濃度以上甚至略低於30%甲烷濃度的氣體進行發電利用，實現了電熱聯產。
中國煤層氣主要集中在沁水盆地南部、鐵法和陽泉礦區。全國95%的煤層氣資源分布在晉陝內蒙古、新疆、冀豫皖和雲貴川渝等四個含氣區，其中晉陝內蒙古含氣區煤層氣資源量最大，佔全國煤層氣總資源量的50%左右。
國家能源局2013年1月發布《煤層氣產業政策》徵求意見稿。根據該意見稿，「十二五」期間，我國將建成沁水盆地和鄂爾多斯盆地東緣兩大煤層氣產業化基地，形成勘探開發、生產加工、輸送利用一體化發展的產業體系。加大新疆、遼寧、黑龍江、河南、四川、貴州、雲南、甘肅等地區煤層氣資源勘探力度，建設規模化開發示範工程。之後再用5~10年時間，新建3~5個產業化基地，實現煤層氣開發利用與工程技術服務、重大裝備製造等相關產業協調發展。
但也有業內人士表示，我國實現煤層氣大規模產業化開發存在瓶頸。首先，我國的煤炭企業片面追求產量，沒有考慮開發利用煤層氣。其次，我國管網建設以及儲配能力不足，阻礙了實現煤層氣產業化。再次，由於電力行業存在門檻，煤礦利用瓦斯所發電量難以實現並網。
『肆』 張子敏的科研項目
煤礦瓦斯災害治理技術，張子敏—個人排名1，國際合作，2005-2007，90萬.
煤與瓦斯突出誘發機理研究張子敏—個人排名1，教育部高等學校博士學科點專項科研基金，2007-2010，6萬.
瓦斯地質規律與瓦斯預防信息平台 張子敏—個人排名1，河南省科技成果轉化，2007-2009，萬.
平頂山礦區瓦斯綜合治理與保護開采技術研究 張子敏—個人排名1，平頂山煤業集團公司重大攻關，2004-2007，150萬.
中國煤礦瓦斯災害地質控制機理研究 張子敏—個人排名1，國家自然科學基金重點項目，2006.1-2009.12，160萬.
平頂山礦區主採煤層地質災害規律及可視化研究 張子敏—個人排名1，河南省科技廳，2001.9-2007.3，50萬.
新密礦區瓦斯地質規律與瓦斯地質圖編制 張子敏—個人排名1，鄭州煤業集團重大攻關，2004-2006，90萬.
皖北煤電集團孟庄等6礦瓦斯地質規律和瓦斯預測研究 張子敏—個人排名2，皖北煤電公司委託項目，2005-2006，30萬.
祁東礦瓦斯地質規律與瓦斯地質圖編制 張子敏—個人排名2，橫向合作，2004-2005，30萬.
煤礦瓦斯突出區域預測瓦斯地質方法研究 張子敏—個人排名3，國家科技部，2001-2003，萬.
平頂山一礦戊8煤層、丁6煤層瓦斯地質規律和瓦斯預測研究 張子敏—個人排名1，平頂山煤業集團，2002-2003，萬
平頂山十礦戊9－10煤層、己15煤層瓦斯地質規律和瓦斯預測研究 張子敏—個人排名1，平頂山煤業集團，2001.6-2003.6，萬.
礦井瓦斯地質信息動態管理及決策支持系統研究 張子敏—個人排名3，省教育廳攻關，2002-2003，萬.
煤礦瓦斯信息綜合決策支持系統 張子敏—個人排名2，省科技廳攻關，2001.9-2004.9，19萬.
新密礦區瓦斯地質規律與突出危險性區域預測 張子敏—個人排名1，國家「十五」科技攻關專題，2005-2006，90萬.
煤層氣低滲富集區地面開發關鍵技術 張子敏—個人排名2，國家高技術研究發展計劃（863），2007-2009，597萬.
構造煤形成的力化學作用機制及地球化學標志 張子敏—個人排名2，國家自然科學基金，2008-2010，40萬.
煤溶劑萃取法代油燃料制備技術 張子敏—個人排名2，河南省自然科學基金，2006-2007，0.5萬.
晉城市地方煤礦瓦斯危險程度預測及防治技術研究 張子敏—個人排名2，山西省重大科技攻關項目，2002-2005，54萬.
鶴壁礦區突出礦井彩色瓦斯地質圖編制 張子敏—個人排名1，橫向合作，2005-2006，30萬.
天安八礦高突厚煤層高產高效瓦斯治理技術研究 張子敏—個人排名1，橫向合作，2005-2006，26萬.
寺河礦、成庄礦瓦斯地質規律和預測研究 張子敏—個人排名1，橫向合作，2005-2007，70萬.
煤礦瓦斯災害的地質構造作用機理 張子敏—個人排名4，國家重點基礎研究發展計劃「973」，2005-2010，560萬.
泥漿介質取芯過程煤芯瓦斯非等壓解析特徵研究，張子敏—個人排名2，國家自然基金，2005.1-2007.12，21萬.
瓦斯預測與治理張子敏—個人排名4，教育部創新團隊，2007-2009，300萬.
國家「十一五」科技重大專項課題 中國重點煤礦區瓦斯賦存分布規律和控制因素， 張子敏—個人排名1 ，縱向合作，2008-2010，2200萬.
國家「十二五」科技重大專項課題 中國重點煤礦區瓦斯（煤層氣）賦存規律和控制因素，張子敏—個人排名1 ，縱向合作，2011-2015，4600萬.
歐盟科研基金項目礦井和煤層中瓦斯的回收並轉換成能源，張子敏—個人排名1，縱向合作，2011-2013，12.9萬歐元.
『伍』 國內地質災害防治科技研究現狀與形勢
10.2.1 研究現狀
10.2.1.1 地質災害調查評價
1991年以來，國家先後在31個省（區、市），開展了以地質災害現狀調查為主的1∶50萬或1∶20萬區域環境地質調查工作，編制了1∶500萬中國地質災害圖系和1∶50萬地質災害圖集。自1999年開始，開展了以威脅居民點的地質災害為對象、以縣（市）為單元的地質災害調查與區劃工作，截至2003年底，已完成約157萬km2的545個縣（市）的調查。基本查明全國各省（市）地質災害災種類型和分布。
在地質災害評價的理論方法方面，晏同珍和殷坤龍（1987）利用二態變數的多元回歸模型對漢江河谷安康、旬陽河段進行了滑坡空間預測；黃潤秋等（1992）在三峽庫區岸坡穩定性預測中應用了邏輯信息模型；許強和黃潤秋（1994）以及周平根（1997）還將神經網路方法引入了斜坡和古滑坡穩定性空間預測。模糊數學方法也是目前地質災害空間預測中理論成熟、應用較為廣泛的方法之一。
2001年，成都理工大學完成了國土資源部重點項目「山區流域地質環境與地質災害評價的GIS系統」，進一步促進了地質災害危險性區劃技術發展，初步實現了小流域崩塌和滑坡地質災害的危險性區劃。
在岩溶塌陷研究方面，中國地質科學院岩溶研究所先後開展了「中國南方岩溶塌陷研究」、「長江流域岩溶塌陷研究」和「中國北方岩溶塌陷研究」等項目，此外，有關單位還開展了「鐵路沿線岩溶塌陷及防治」工作，基本摸清了我國岩溶塌陷發育的現狀和宏觀分布規律，確定了我國岩溶塌陷基本類型。岩溶所在1993年開展了以大型物理模型試驗和滲透變形試驗進行岩溶塌陷發育機理試驗研究。從1997年起，開發了桂林、玉林和六盤水3個城市的岩溶塌陷地理信息系統，並對岩溶塌陷災害風險進行了評估；2002年，岩溶所完成了「1∶400萬全國地面塌陷風險區劃」工作。
10.2.1.2 地質災害監測預報技術
（1）地質災害氣象預警
2003年5月，在中國地質環境監測院主持全國地質災害氣象預警技術工作中，利用滑坡泥石流發生前15日降雨量建立臨界過程降雨量預警判據模式圖，並結合具體區域進行校正。確定針對特定地區α線（臨界發生）和β線（暴發界線）為兩條滑坡泥石流發生的臨界降雨量線，α線以下的區域地質災害發生的可能性小（接近α線可能性較大），α～β線之間的區域可能性大，β線以上的區域為警報區（可能性很大），三個區域代表了三個預報等級。在6～7月份的應用證明，對滑坡泥石流災害的預警作用是明顯的。
2002年，浙江省啟動了「浙江省突發性地質災害預警預報系統研究及應用示範」地方攻關項目，四川和浙江兩省在探索突發性地質災害的概率預警方面做了很多探索性工作。
2003年，科技部啟動了「降雨誘發區域性滑坡災害預警預報系統示範研究」攻關項目，在江西上饒地區，應用雷達遙感自動探測技術開展誘發滑坡的暴雨條件研究，並結合滑坡現場地面儀器監測，研究區域性滑坡災害形成機理和預警預報模型。
（2）地質災害監測預警
我國在上海、天津、蘇州、西安等市已經建立了地面沉降監測預警網路，特別是上海市已經建立了集地下水、分層標、大地水準測量、GPS等常規監測與自動監測相互結合的地面沉降監測預警系統，達到了國際領先水平。
3S技術在三峽地質災害監測方面取得了較大進展。「六五」至「九五」期間，原地質礦產部和國土資源部在三峽庫區進行了多次遙感飛行，並廣泛應用於地質災害的監測預警領域之中，建立了基於遙感技術的有關地質災害解釋標准和規范；在庫岸穩定性研究中，利用彩色紅外航空照片對崩塌、滑坡進行了解譯；2003年4月，中國地質調查局在庫區進行了彩色紅外航空攝影，獲得了二期蓄水（壩前135m水位）前的地質環境本底值，並對地質災害進行了解譯。
1999年1月，國土資源部在三峽庫區秭歸-新灘段建立了「長江三峽庫區崩塌、滑坡地質災害監測工程試驗（示範）區」，初步建立了庫區地質災害GPS基準網，在局部滑坡體上建立了單體監測網，並著重對GPS用於滑坡監測的可行性進行了系統和深入的研究。
1999年，國土資源部完成了「長江三峽庫區崩塌、滑坡地質災害監測工程試驗（示範）區」示範工程之「地質災害信息系統（GGIS）和預測預警系統」的建設。中國地質環境監測院完成了國土資源部2000年科技專項計劃「長江三峽地質災害監測與預報」之「三峽庫區地質災害信息系統（GHGIS）工程化開發」，並運用到庫區19個縣（市）及重大工程的地質災害調查（付小林等，2003）。武漢大學完成了「長江三峽地質災害監測與預報」之直接提取變形量的高精度、快速GPS解算軟體開發項目。
從2002年開始，國家相關部門又投資1.5億元全面系統地建立三峽庫區地質災害監測網路。目前，該項工作正處於實施階段。
2002年，科技部設立了重點研究項目，由中國地質科學院地質力學所負責開展三峽庫區地質災害預警研究。項目採用雨量監測、地質調查、分維計算方法和GIS自動成圖技術對地質災害進行預測預警。
近年來，我國其他地區的地質災害監測工作也取得了長足的進步。以四川雅安峽口滑坡為對象，應用GPS技術、鑽孔傾斜儀、自動水位觀測計、自動位移監測儀、TDR、排樁、自動雨量計等技術，開展了滑坡監測新技術新方法的研究，並採用自動傳輸技術對數據進行實時傳輸。在水電、鐵路、公路、礦山等部門，已經對數十個乃至數百個單體滑坡位移（包括地表位移和深部位移）和孔隙水壓力等指標進行了長時間監測，取得了許多寶貴數據。
在岩溶塌陷監測預測方面，通過進行岩溶塌陷的模型試驗研究，得出岩溶水壓力變化對塌陷具有重要的觸發作用的結論，以此作為衡量塌陷發生的臨界條件具有重要的預測意義（蔣小珍，1998）。2000年，岩溶研究所在廣西桂林柘木鎮建立了岩溶塌陷災害監測站，主要監測塌陷的觸發因素——岩溶管道裂隙系統水（氣）壓力的動態變化。一年多來的監測結果表明，新塌陷的產生與近一個月的岩溶水氣壓力的大幅變化有關。
10.2.1.3 地質災害治理技術
自1992年以來，原地質礦產部進行了一系列地質災害的調查、評價和防治工作，在地質災害防治的地質工程理論研究、設計理論和設計方法上均積累了經驗。特別是在進行備受世人關注的「長江三峽鏈子崖危岩治理」中，充分運用了計算機輔助設計技術，並開始進行參數化和智能化設計。在防治工程中，先後對三峽鏈子崖危岩體、四川萬縣豆芽棚滑坡、四川漢源滑坡、四川宜賓翠屏山滑坡等進行了預應力錨固防治工程，採用了大噸位預應力錨索、錨拉樁等技術。
1997～2003年，開展了「三峽工程庫區移民遷建新址重大地質災害防治研究」，對遷建區的岩溶及岩溶地質災害、巴東組泥灰質岩石易滑層位的工程地質特徵、工程庫岸防護技術、庫區人防工程對移民新址的危害、人工高邊坡穩定性評價及防護技術方法、棄渣處置加筋土擋牆穩定性進行了深入研究，並初步建立了巫山和巴東縣防治示範區，開展了基於治理的滑坡體開發利用的研究，在研究了國內外與滑坡防治設計與施工相關的技術規范和較為成熟的技術方法基礎上，結合三峽庫區特點，編制了《長江三峽工程庫區滑坡防治工程設計與施工技術規程》。
我國在鐵路、水電、公路和城市建設中，開展了大量滑坡、崩塌、泥石流治理工程技術的滑坡治理單項技術研究，建立了包括地表排水工程、地下排水工程、削方減載工程、扶壁反壓工程、抗滑樁（鍵）、支撐樁工程、錨固工程和混凝土承重抗滑工程、注漿工程等的技術規程。
鐵路泥石流防治中，採用明洞、隧道、渡槽、急流槽、重力攔擋壩及鋼軌格柵壩等工程防治泥石流；運用模型試驗對大型泥石流溝防治工程進行科學論證，使防治工程方案更加合理。
近年來，我國在公路崩塌和滑坡防治工程實踐中，在崩塌和小型滑坡災害治理工程中，應用了輕型網狀防護系統與生物護坡系統相互配合的技術。如噴射厚層種植基材綠化，這是近年來發展起來的一種生物護坡系統，是運用機械將含有植物種子的有機基材噴射到坡面上，使坡面達到迅速恢復自然植被的一種新型護坡技術。它施工工藝簡便，綠化效果好，對於坡度大於1∶0.5岩質邊坡的治理效果尤為明顯。
10.2.2 存在的問題
（1）缺少一套快速調查和評價的高新技術方法
快速調查識別技術（如高精度的遙感圖像及其識別技術）較為落後。對地質災害評價指標體系和技術方法，特別是3S技術的集成應用還有很大差距。
由於地質災害的孕育發生和發育受多種因素影響和控制，發生的成因機理異常復雜，不僅不同種類的地質災害（如滑坡、泥石流）控制因素和誘發因素差別較大，即使是同一類型的地質災害，由於其所處的地質環境條件的差別（如我國的西南地區、東部地區、西部黃土地區等），外界因素（如降雨）誘發其發生的成因機理和臨界值也差別較大，多方面的原因致使地質災害的空間預測與危險性區劃顯得異常復雜，欲提出統一的具有普適性的地質災害預測評價指標體系、模型及判據是不現實的，必須針對某一典型地區和各災種制定不同的評價預測指標體系，選擇確定不同的權重，採用不同的預測評價模型和判據，方能客觀預測地質災害。地質災害評價的3S技術集成應用目前處於起步階段，還需做大量深入細致的工作。
（2）地質災害形成機理和誘發機理有待進一步深入研究
我國內地滑坡類型多，降雨型滑坡的成因機理各有特點，我國群發型滑坡和大型滑坡的形成機理還有待進一步深入研究。
絕大多數城市岩溶塌陷的發育都與地下水的活動密切相關，但臨界值該如何確定?目前的物理模型試驗主要的著眼點是塌陷機理的定性揭示，在觀測方法上採用的都是人工方法，根本無法捕捉到塌陷發育過程中觸發因素和主要影響因素的連續變化，無法對岩溶塌陷臨界觸發條件及其與主要影響因素關系進行定量分析。
（3）突發性地質災害預警預報的准確率較低
受基礎數據和滑坡泥石流統計樣本數量限制，在空間和時間上預報的准確率均有待提高。特別是我國各地區的基本地質環境條件和相應的臨界降雨量的關系研究不夠，同時預測預報手段還相對較為落後，目前還基本處於人工預警或半人工半計算機化預警的階段，離實現地質災害預測預警過程的自動化、快速化還有較大的距離。
（4）地質災害的監測技術落後
目前地質災害的監測技術大多還依靠精度低、效率低、成本高的常規手段，對近年來發展起來的自動化程度高、精度高、相對成本小的新技術、新方法（如高精度全球定位系統GPS、高精度干涉綜合孔徑雷達遙感INSAR以及激光監測技術等）的推廣應用不夠。
由於在地質災害監測方面起步較晚，大多是局限於點上的監測，僅有少量為區域性監測。在地質災害監測網路優化和計算機網路應用方面，發展緩慢。
滑坡泥石流災害的監測主要限於位移和孔隙水壓力監測，而對有關演化狀況的其他指標（如溫度、水化學場、地應力、推力等）則很少有人顧及。同時，我國對滑坡泥石流災害監測網的布置、監測儀器及精度要求等都缺乏統一的標准，使得監測數據可比性和共享性受到一定的限制。
在區域性地面沉降監測中合成孔徑雷達干涉（INSAR）技術的應用研究方面還有待深入，利用IN-SAR技術所建立的地面沉降監測網在時間（頻率）、空間（基岩標、分層標）、方法、密度等的優化方案和預警預報（模擬預測）方法與信息集成方面，是目前地面沉降監測預警亟須研究的重要課題。
（5）對潛在災害體的早期識辨差，「災後」研究普遍
由於現有的地質災害調查主要是對危害村莊和城鎮的，已經具有明顯前兆的地質災害進行的，對與其相關的影響因素分析不夠，對地質災害形成機理研究不夠，因而造成對潛在災害體的早期識辨差，對潛在的地質災害點的預測能力不足，「災後」研究較為普遍。
（6）地質災害防治缺乏一整套標准
缺乏一套地質災害災情統計，調查、評價、勘查、設計、施工、治理、應急調查與處置的技術標准。
10.2.3 面臨的形勢
（1）積極開展地質災害防治技術研究是我國經濟建設和可持續發展的緊迫需求
隨著國家西部大開發和可持續發展戰略的實施，國家大型工程和規模經濟建設的重點逐漸向中、西部地質環境較為脆弱的地區轉移，特別是一些工程建設、新城市建設和小城鎮建設面臨越來越嚴重的地質災害頻繁發生的威脅。地質災害對人類活動和生存條件的影響和威脅越來越明顯，而人類工程活動誘發的地質災害也越來越頻繁，地質災害防治已經成為我國經濟建設和可持續發展的制約因素之一。地質災害防治工作迫切需要地質災害調查、監測預報和治理技術方法提供科技支撐。
（2）現代新技術及計算機和信息技術的發展為地質災害防治研究提供了充分的技術保障
現代測量技術、信息技術、計算機技術等的快速發展，為地質災害實時監測、各種信息的集成傳輸、災害動態模擬模擬研究、預測預警模型研究、災害預測預警系統研究和信息快速發布反饋系統研究提供了先進的技術支撐，為地質災害監測預警和信息管理的研究與發展創造了前所未有的有利條件。
『陸』 中國煤炭地質總局地球物理勘探研究院怎麼樣
簡介：中國煤炭地質總局地球物理勘探研究院（ CGE ），是具有甲級地球物理勘查、專 區域地質調查屬、氣體礦產勘查、固體礦產勘查資質；乙級液體礦產勘查，水文地質、工程地質、環境地質調查資質；丙級地質鑽探資質； 取得對外經營權、屬於中央直屬企業化管理的事業單位。是原煤炭工業部於 1974 年組建的全國煤炭行業唯一的地球物理技術研發和推廣機構。
『柒』 煤層氣地質理論研究
我國煤層氣地質研究是從20世紀80年代開始的。煤層氣研究者根據中國煤層氣的地質特點，對煤層氣理論開展了廣泛的探索。探討了煤層氣熱演化生氣理論、高煤階構造抬升盆地煤層松動理論，提出了「五類生儲蓋組合形式」、「有效蓋層厚度控氣」的觀點，並對中國煤層氣聚集區進行了劃分，據此對我國煤層氣富集分布規律進行了有益的探討。開展區域性煤層氣成藏條件綜合研究，初步提出我國構造、沉積、水文地質條件的控氣作用類型。對煤層氣可采性標志和控制因素進行了較為深入的研究，提出了「煤化作用階躍式控氣」、「地應力與煤儲層滲透性定向耦合」等新的學術思想。在國際上率先建立起煤層氣地質演化史反演的思路與模型，探討了煤－水－氣三相耦合岩石力學與滲流力學的機理，初步剖析了煤儲層中甲烷－二氧化碳－氮氣三元氣體吸附的物理化學實質。率先提出煤層氣有利區帶「遞階優選」理論和數學模型以及經濟評價的新思路，開展了對煤層氣地面開采技術的理論探討，並在沁水、柳林、韓城、鐵法等地煤層氣勘探實現的突破中發揮了重要引導作用［122］。
迄今取得的煤層氣地質理論研究成果有:高煤階區用煤層松動理論在構造抬升盆地尋找高產富集帶;中低級煤階區用應力場、水動力場、構造發育與煤熱演化特徵、封蓋條件等控氣因素等認識尋找高產富集區塊;用煤顯微組分、光亮度等劃分厚煤層相帶，解決層內非均質矛盾［123］等方面，這些研究成果都有效地指導了煤層氣勘探實踐。通過一系列的試驗和實踐，有關專家在煤層氣地質理論方面認為:我國煤層氣勘探主要應集中在如下區域:中高階煤找區域熱變質、割理發育、承壓水封閉的飽和吸附帶;低煤階找厚煤層、深盆淺層、封蓋條件好的高滲區［124］。
『捌』 劉明舉的科研項目
煤礦瓦斯災害危險區瓦斯地質預測技術的完善,劉明舉-1,國家科技攻關計劃,2005-2006,60萬.
煤與瓦斯突出版防治技術篩選及適用權性研究,劉明舉-1,國家「十五」科技攻關計劃「煤礦瓦斯治理技術集成與示範」項目子專題,2005-2006,5萬.
礦井瓦斯湧出預測技術篩選及適用性研究,劉明舉-1,國家「十五」科技攻關計劃「煤礦瓦斯治理技術集成與示範」項目子專題,立項單位,2005-2006,5萬.
湖南江西煤礦共性重大安全隱患專家診斷及治理技術,張鐵崗-2,國家科技攻關計劃,2005-2006,60萬.
湖南江西煤礦共性重大安全隱患專家診斷及治理技術,劉明舉-1,國家科技攻關計劃,2005-2006,60萬.
煤礦瓦斯災害的地質構造作用機理,劉明舉-1,「973」計劃,2005-2010,560萬.
煤岩動力過程電磁輻射測試及分析系統研製,王恩遠-3,國家自然科學基金項目,2005-2007,80萬.
瓦斯突出區域預測瓦斯地質方法示範及配套技術,劉明舉-1,國家科技攻關計劃,2004-2006,100萬.
『玖』 重慶大學資源及環境科學學院的重點學科
學科建設簡介：在「西南資源開發及環境災害控制工程」教育部重點實驗室的基礎上，2009年建成了「復雜煤氣層瓦斯抽采」國家地方聯合工程實驗室，2011年建成了「煤礦災害動力學與控制」國家重點實驗室。新增安全科學與工程、生態學（共建）兩個一級學科，使學院的一級學科達到五個。承擔項目500多項，到校科研總經費15268萬元，其中國家自然科學基金創新群體基金1項、國家傑出青年基金項目1項、973課題4項、863計劃1項、科技部國家重大專項3項、國家自然科學基金重大項目1項、國家自然科學基金面上項目22項。先後獲國家科技進步二等獎3項、教育部高等學校科學技術發明一等獎1項、教育部高等學校科技進步一等獎1項、四川省科技進步一等獎1項、中國岩石力學與工程學會科技進步一等獎1項、四川省科技進步三等獎2項、重慶市自然科學二等獎1項、重慶市科技進步三等獎1項。發表學術論文926篇，其中被SCI、EI收錄的論文481篇。出版專著7部，編著2部，教材1本。授權發明專利14項，申請發明專利59項，授權實用新型專利43項，申請實用新型專利3項。
礦業工程：
重慶大學礦業工程學科創立於1935年，是全國高校中最早的幾個礦業工程學科之一。自上世紀50年代初全國高校院系調整後，本學科的發展方向則主要以層狀固體礦床開采為主，重點是煤礦地下開采及煤層瓦斯抽采，率先在全國開展礦井瓦斯災害的科學研究工作，並在煤岩與瓦斯突出機理及其控制理論與方法等方面建立起了自己的獨特的理論體系。自1961年開始培養采礦工程研究生以來，曾先後獲采礦工程、（礦山）工程力學、礦物加工、安全技術與工程等4個專業碩士授權點、礦業工程一級博士授權點、礦業工程領域和安全工程領域工程碩士學位授權點以及礦業工程博士後流動站，采礦工程二級學科也於1992年評為四川省重點學科、2007年被評為國家重點學科。1997年進入國家「211工程」重點學科建設行列，2005年進入國家「985工程」學科平台重點建設行列。以礦業工程學科為依託，2000年建成了西南資源開發及環境災害控制工程教育部重點實驗室，2009年建成了復雜煤氣層開采國家地方聯合工程實驗室，2011年建成了煤礦災害動力學與控制國家重點實驗室。近幾年經過國家「211工程」重點學科建設和國家「985工程」科技創新平台建設，通過學科之間相互交叉，相互滲透，相互融合，已使礦業工程學科發展成為了一個更加綜合性的學科，有一支實力雄厚的科研隊伍長期從事煤礦動力災害與控制領域的基礎科學研究工作，形成了以煤礦動力災害的地質表徵與流體動力學、煤岩體工程災變動力學、煤礦動力災害控制理論與新技術、煤礦安全開采評價理論與方法等4個方面的有自身特色的研究體系，在基礎理論和礦業工程學科前沿研究中取得了創新的成果，成為西南地區唯一被教育部認定的在資源開發及環境災害控制工程領域的高層次人才培養及應用基礎研究的重要基地。
該學科針對煤礦動力災害的地質表徵與流體動力學、煤岩體工程災變動力學、煤礦動力災害控制理論與新技術、煤礦安全開采評價理論與方法等研究方向開展了一系列創新性研究工作，包括：(1)在礦井煤層瓦斯的富集運移規律方面，揭示了礦井煤層瓦斯的富集運移規律，確定了地應力場、地溫場和地電場中煤層瓦斯滲透率的計算方法及其在三場共同作用下煤層瓦斯滲流方程，提出了煤礦開采深部瓦斯的賦存運移和湧出的理論及預測新方法，為礦井提高瓦斯抽采率提供了理論依據與技術保障；(2)在煤礦動力災害發生機理與預測方面，基於鮮院士創立的煤岩與瓦斯突出發生機制的力學觀點，自主研發了煤岩與瓦斯突出模擬實驗裝置、含瓦斯煤熱流固耦合三軸伺服滲流裝置等、建立了含瓦斯煤THM耦合模型、含瓦斯煤岩耦合彈塑性損傷本構模型以及煤岩的斷裂破壞判據等基本力學模型，建立了煤岩與瓦斯突出預測預報理論和方法；(3)在礦煤礦動力災害控制理論與新技術方面，實施了近距離保護層的開采及抽采瓦斯技術，開展了電滲和聲震法強化瓦斯抽采物理方法的研究，並率先將高壓水射流輔助鑽孔技術應用於低透氣性松軟煤層的煤層瓦斯抽采，為突出煤礦的瓦斯抽采及災害控制重大安全工程問題探索了新途徑。
學科方向承擔了各類科研項目466項(其中縱向項目278項)，科研總經費約1.91億元(其中縱向經費約1.1億元) 其中：國家自然科學基金創新群體1項、國家973、863、重大專項等6項、國家自然科學基金重點、傑青5項、國家自然科學基金面上項目38項；獲國家科技進步二等獎3項、省部級科技進步一等獎7項、省部級二、三等獎10項；發表學術論文1024篇，其中SCI檢索105篇、EI檢索251篇；申請國家專利124項，其中授權發明專利63項、公開發明專利32項、授權實用新型專利29項；出版專著8部。
安全科學與工程：
重慶大學1935年設立礦冶系，是全國最早設有與安全科學與工程學科相關的高校之一，也是我國西南高校中唯一具有安全工程本科、碩士和博士授予權的高等院校。經過70餘年的建設與發展，取得了長足的進步，2003年獲礦業工程一級博士學位授權點的同時獲安全技術與工程二級博士學位授權點及其相應碩士學位授權點、2011年獲首批安全科學與工程一級博士學位授權點，2004年獲安全工程領域工程碩士學位授權點，2000年批准建設西南資源開發及環境災害控制工程教育部重點實驗室，2009年批准建設復雜煤氣層瓦斯抽采國家地方聯合工程實驗室，2011年批准建設煤礦災害動力學與控制國家重點實驗室，並設有礦業工程(包含安全技術與工程)博士後流動站。1997年進入國家「211工程」重點學科建設行列，2005年進入
『拾』 預防煤礦瓦斯災害新技術的研究
胡千庭
（煤炭科學研究總院重慶分院 重慶 400037）
摘要 預防煤礦瓦斯災害是世界各採煤國家關注的焦點，論文簡要介紹了包括瓦斯災害易發區域的預測技術、高效瓦斯抽采及抽采效果評價技術、瓦斯災害監測預警技術等區域性的以建立本質安全礦井為目的的綜合技術的應用、研究現狀及進展情況。
關鍵詞 煤礦瓦斯災害 預測技術 抽采技術 監測預警技術
Research on New Prevention Technology for Disaster of Coal Gas
Hu Qianting
（Chongqing Branch of Research Institute of Coal Science，Chongqing 400037）
Abstract：It is a universal focus of the world's coal mining countries to prevent disaster of coal gas.This article briefly introced the study status，progress and applications of several comprehensive technologies including forecast technology for regions prone to gas disaster，assessment technology for effective extraction of gas and extraction effects，technology of monitoring and early-warning for gas disaster，aiming to construction of essential safe coalmines.
Keywords：disaster of coal gas；forecast technology；extraction technique；monitoring and early-warning technologies
預防煤礦瓦斯災害是世界各採煤國家關注的焦點，尤其在我國，瓦斯災害已成為煤礦群死群傷的頭號殺手。2005年，一次死亡10入以上的特大煤礦事故中，瓦斯事故佔70.7%，新中國成立以來發生22起一次死亡100入以上的煤礦事故中，瓦斯煤塵爆炸事故為20起。
預防煤礦瓦斯災害技術的研究已經從局部性短兵相接的單項技術向區域性的以建立本質安全礦井為目的的綜合技術發展，包括瓦斯災害易發區域的預測技術、高效瓦斯抽采及抽采效果評價技術、瓦斯災害監測預警技術等。本文對這些技術的研究作一簡要介紹。
1 瓦斯災害易發區域預測技術
瓦斯災害與地質構造有密切關系，地質構造復雜的區域通常屬於瓦斯災害易發區域。此外，瓦斯災害易發區通常賦存著較高的瓦斯含量，因此，預測高瓦斯含量區域也是預測瓦斯災害易發區的有效手段。
1.1 地質雷達超前探測地質構造技術
地質雷達是一種確定地下介質分布的定向高頻電磁波反射定位技術。在岩土工程和建築工程等領域得到廣泛應用。煤炭科學研究總院重慶分院通過多年努力，最新研製出適合煤礦環境使用的本質安全型地質雷達，能夠超前探測採掘工作面20～30m深處煤岩內的隱伏小型構造等地質異常體，通過在西山、淮南、松藻等礦區的試驗，取得了好的效果。2004年12月12日，在西山杜兒坪礦68214尾巷進行了煤層陷落柱探測試驗，發現在煤層中由淺到深雷達波逐漸衰減，而在有陷落柱的地方雷達回波出現強反射，同相軸基本形成一段弧形曲線，明顯反映了陷落柱和煤層的分界面和陷落柱的大小范圍（見圖1）。
圖13 寬頻監控系統功能結構圖
4 瓦斯災害預警技術
瓦斯災害的有效預防與礦井管理水平密切相關。然而，瓦斯災害的發生具有許多相關影響因素，且這些因素都是動態變化的，單純靠入來掌握所有相關因素的變化以及可能導致的結果是非常困難的。為此，我們開展了瓦斯災害預警技術的研究，通過建立大量的信息資料庫，並通過監控系統監測各相關影響因素的變化，利用試驗研究得到的相關模型，實現對瓦斯災害預警，並提出合理的消除瓦斯災害隱患的建議，利用技術提升礦井安全生產的管理和決策水平。
預警系統基於ARC Infor 三維地理信息系統平台進行開發，使過程和結果具有直觀性。目前，瓦斯災害預警系統主要具備的功能有：①瓦斯賦存分析及預測；②區域煤與瓦斯突出危險性預測；③採掘工作面煤與瓦斯突出危險性預測；④瓦斯濃度變化實時監控與預測；⑤瓦斯爆炸危險性預測；⑥系統管理、礦圖維護與輸入輸出等功能模塊。而且隨著研究的深入，不斷增加功能，自學習修正模型等。圖14是該系統軟體的一個界面。
4.1 瓦斯地質及瓦斯賦存分析與預測
瓦斯地質及瓦斯賦存分析及預測主要是以繪制瓦斯壓力等值線、瓦斯含量等值線、地質構造對煤與瓦斯突出的影響等為目標，研究基於地理信息（GIS）技術的瓦斯地質賦存狀況預測方法及軟體計算程序。在本系統中，主要研究開發了地質構造的維護、查詢，地質單元的劃分與智能識別，地質單元的瓦斯壓力等值線繪制、瓦斯含量等值線繪制、等值線分布范圍查詢及分布圖查詢等功能。
圖14 瓦斯壓力等值線輸出結果
4.2 區域煤與瓦斯突出危險性預測
區域煤與瓦斯突出危險性預測主要以繪制突出危險區域分布圖為目標，其預測基礎是煤礦實際測定的瓦斯壓力和瓦斯含量等基本參數、地質構造、動力現象等。區域預測的方法包括瓦斯地質法、綜合指標法、鑽孔動力現象判斷法和其他現象的綜合判斷法，區域預測的結果就是各個專業模塊計算結果的並集。區域預測結果分為突出威脅區、突出危險區和嚴重突出危險區三級，結果圖可以進行交互查詢、列印和共享發布。
4.3 採掘工作面煤與瓦斯突出危險性預測
採掘工作面煤與瓦斯突出危險性預測主要分為採煤工作面突出危險性預測、煤巷掘進工作面突出危險性預測和石門揭煤工作面突出危險性預測三部分內容，其預測數據來源有三個方面，一是鑽孔法日常突出預測數據，包括瓦斯解吸指標K1值、鑽屑量S、瓦斯湧出初速度q及其衰減指標Cq等；二是工作面瓦斯湧出動態指標，包括放炮後30（60）min內瓦斯湧出變化評價指標V30（V60），監測系統監控的工作面瓦斯實時湧出變化量等；三是地質構造、日常記錄的參數測定點、歷史採掘狀況記錄、歷史突出事故記錄等。
4.4 瓦斯變化實時監控與預測
瓦斯監控信息來源於監測系統，預警伺服器的任務是：定時從監控系統伺服器讀取需要的信息（主要是瓦斯濃度變化實時值），並主動傳輸到預警伺服器上，再根據信息需求進行分類存儲和顯示，並通過軟體界面介面提供靈活的查詢和統計分析功能。
由於監控系統數據是進行瓦斯災害動態預警的基礎，所以數據採集伺服器程序不但要求其自身具有穩定性、可靠性、靈活性等特徵，而且對控制項系統伺服器不能有任何負面影響。從長遠來看，需要對監控系統和預警系統的資料庫伺服器進行合並以減少數據存儲資源的浪費和數據的集中管理。
4.5 瓦斯爆炸危險性預測
瓦斯爆炸危險性預測以礦井監測系統的瓦斯濃度實時監測數據為基礎，對其進行分析處理，綜合其他影響因素研究出瓦斯爆炸災害的預警指標和方法，實現對瓦斯爆炸災害發生的超前預警，其包括兩個方面的內容：
（1）對監測系統資料庫保存的三類數據進行分析和判斷，實現瓦斯爆炸危險性實時預警；
（2）根據煤與瓦斯突出預警結果進行分析和判斷，實現異常情況下瓦斯爆炸危險性預警。
4.6 系統管理、礦圖維護與輸入輸出
系統管理、礦圖維護與輸入輸出是本系統正常運行的基礎。
（1）系統管理。系統管理包括本軟體系統的通用參數設置、顯示風格設置、用戶許可權設置、煤礦部門分配及員工設置、日誌管理、系統配置狀態診斷、資料庫備份與恢復等內容，系統管理功能模塊的作用是為預警系統的正常運行提供保障。
（2）礦圖維護。礦圖維護主要是對礦井的地圖對象進行維護，包括設施設備維護、感測器維護、巷道維護、掘進工作面維護、採煤工作面維護、工作面預測測點維護、突出事故點維護、采空區維護、保護帶維護、採煤階段維護、采區維護、瓦斯賦存參數維護、地質構造維護等內容。
礦圖維護模塊的設計不同於傳統的圖形繪制方法，為了嚴格按照預警系統的對象關系進行對象定義，在維護地圖對象時，不但要求准確地繪制礦圖及其對象，還特別要求同時建立對象之間的拓撲關系及關聯方法。
（3）輸入輸出。輸入輸出功能是預警系統運行和展示預警結果的主要手段。輸入主要通過三種方式進行採集數據，即：日常維護輸入、監測系統動態輸入和歷史數據分析；輸出的方式有報表列印輸出、報表網路發布、地圖列印輸出、地圖網路發布等方式。
另外，系統還設計研究了災害防治措施、專家系統知識庫等內容。
5 結束語
有效預防瓦斯災害是一項長期而又艱巨的任務，面臨的技術難題將越來越復雜。本文介紹的技術是這些年的一些研究進展情況，部分技術僅在部分礦區進行過試驗，達到大面積推廣還需要一個過程。尤其是瓦斯災害的預警技術，目前更主要的是搭建了一個平台。通過「十一五」的科技攻關、國家973、國家自然科學基金等項目的研究，進一步建立和完善預警模型，篩選和完善實用預防技術，並通過現場的試推廣應用和自學習不斷修正，使之具備涉及瓦斯災害動態預警所必需的實用軟硬體技術，真正為提升煤礦安全水平起到中堅作用。