煤与瓦斯突出的非线性特征及预测模型 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国矿业大学出版社

作者:王凯

出品人:

页数:125

译者:

出版时间:2005-3

价格:35.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787810709934

丛书系列:

图书标签:

• 煤与瓦斯突出
• 矿井安全
• 非线性动力学
• 预测模型
• 灾害防治
• 数值模拟
• 突变理论
• 风险评估
• 地质力学
• 工程安全

《煤层气富集规律及高效开采技术》 本书深入剖析煤层气（CH4）在煤层中的赋存状态、吸附-解吸动力学过程以及运移机制。通过系统的地质调查、岩石力学试验和数值模拟，阐释了煤储层渗透率、孔隙结构、裂隙发育程度等关键参数对煤层气富集和产出的影响。 第一部分：煤层气地质特征与富集规律 1. 煤岩类型与煤层气吸附性能 详细介绍不同煤岩显微组分（如镜煤、暗煤、亮煤）的煤层气吸附能力差异，分析煤基质孔隙度、比表面积与吸附容量的关系。 探讨煤的成煤历史、变质程度（如褐煤、烟煤、无烟煤）对煤层气吸附等温线（Langmuir方程、BET方程等）的影响，以及不同温度和压力条件下的吸附行为。 2. 煤层结构与裂隙系统 研究煤层内部的宏观裂纹、微裂缝以及煤的“基质孔-裂隙”双重孔隙介质结构，分析其对煤层气流动阻力及渗透率的影响。 通过CT扫描、显微成像等技术，定量描述裂隙网络的连通性、密度和走向，评估其在煤层气运移中的主导作用。 3. 地质因素与煤层气富集 分析埋深、地温、地压、地应力等构造地质因素对煤层气生成、吸附和储存的制约作用。 探讨煤层构造（如褶皱、断层）对煤层气富集区的形成和改造，以及煤层渗透率各向异性的成因。 4. 水文地质条件与煤层气产量 研究地下水赋存状态、水压以及含水层渗透性对煤层气压力的影响，分析降压开采过程中水体退排的动力学过程。 探讨含水率变化如何影响煤基质的膨胀收缩，进而改变孔隙度、渗透率，影响煤层气产能。 第二部分：煤层气高效开采技术 1. 煤层压裂改造技术 水力压裂： 详细介绍水力压裂液体系（粘度、支撑剂、酸液等）的选择与优化，分析压裂裂缝的形态、长度、导流能力，以及其对煤层气产量提升的机理。 气力压裂/泡沫压裂： 探讨利用气体或泡沫作为压裂介质的优势，分析其在低渗透、低压煤层中的应用效果及技术特点。 套管固井与井筒完好性： 强调完好井筒在压裂施工中的重要性，以及固井质量对井筒应力分布和裂缝控制的影响。 2. 排水降压技术 井下抽水： 介绍不同类型的井下抽水设备（如潜水泵、气举、柱塞泵）的性能特点、功率消耗与抽水效率。 井筒流场模拟： 应用CFD（计算流体动力学）技术，模拟井筒内气液两相流动的压降规律，优化抽水方案以实现最大程度的降压效果。 注气/注氮技术： 探讨在部分煤层中通过向水体注入气体（如氮气）以降低水相密度、减轻水压力，促进煤层气解吸的技术思路。 3. 煤层气井排采与生产优化 气液比（GOR）分析： 详细阐述气液比的变化规律如何反映煤层气的产能趋势和开采动态。 多相流产量计算： 介绍用于计算煤层气井产量（包括气、液、固）的各种工程方法和数学模型。 动态监测与生产调控： 强调对煤层气井产量、压力、温度、含水率等参数的实时监测，以及基于监测数据的生产动态分析和优化调整策略。 4. 非常规开采技术 煤层气排采与注CO2协同开采（ECBM-CO2）： 介绍注CO2置换煤层气（ECBM）的原理，分析CO2吸附对煤基质膨胀、渗透率的影响，以及其对提升煤层气采收率和实现CCUS（二氧化碳捕集、利用与封存）的双重效益。 定向钻井与水平井技术： 探讨水平井钻探如何增加井筒与煤层储层的接触面积，提高煤层气的吸附和流动能力。 第三部分：案例研究与应用前景 本书将结合国内外典型的煤层气开发案例，分析不同地质条件和开采技术组合的实际效果，为煤层气资源的勘探与开发提供实践指导。最后，展望煤层气在清洁能源、化工原料等领域的广阔应用前景。

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我曾尝试阅读几本同主题的英文著作，但总觉得在理论的“接地气”方面有所欠缺。这本书的价值恰恰在于它完美地平衡了理论的深度和工程的实践性。作者似乎对国内矿区特定的地质和瓦斯赋存条件有着极其透彻的了解，这使得书中的模型参数设定和边界条件的选择都显得无比贴合实际。书中对于时间序列分析的引入，尤其是那些针对间歇性、突发性事件的修正方法，让我受益匪浅。它展示了如何将经典的时间序列理论与现代的机器学习算法进行有效融合，从而构建出更具鲁棒性的预测系统。阅读过程中，我不断地在脑海中勾勒出实际矿井下的场景，这本书的每一个论点似乎都建立在对现场无数次观察和实验的基础之上。对于想提升实际预测精度的工程技术人员来说，这本书提供了可以直接借鉴和改造的蓝图。

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这本书简直是矿业工程领域的一股清流，读起来酣畅淋漓。作者在处理复杂系统建模方面展现了非凡的洞察力，特别是对于那些看似杂乱无章的数据背后隐藏的物理规律的捕捉，令人印象深刻。我特别喜欢其中对数据驱动模型的构建思路，它不像传统方法那样过度依赖先验假设，而是更注重从实际观测数据中提炼出问题的本质。书中对非线性动力学的阐述非常深入，用通俗易懂的语言解释了那些原本枯燥的数学概念，让即便是初次接触该领域的读者也能迅速抓住核心。更值得称赞的是，作者在案例分析部分的处理方式，不是简单地罗列公式，而是将模型应用到实际工程场景中，展示了理论如何有效地指导实践。整个阅读过程就像是在跟随一位经验丰富的导师进行一次深入的学术漫步，不断有“原来如此”的豁然开朗。这本书的深度和广度都非常出色，为后续的研究者提供了坚实的理论基础和方法论指引。

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这本书的文字风格非常独特，夹杂着一种沉稳的学者气质和对工程现场的深刻关怀。它不像某些学术专著那样冷冰冰、公式堆砌，而是充满了对“为什么会发生”以及“如何避免”的追问。我发现，作者在阐述复杂的数学模型时，总能找到一个绝佳的类比或者具象化的解释，使得抽象的理论立刻变得鲜活起来。例如，在描述系统阈值敏感性那一部分，作者采用了一种类比于“蝴蝶效应”的阐述方式，生动地揭示了微小扰动在大系统中的放大机制。对于从事安全管理和风险控制的工程师来说，这本书提供的不仅仅是预测工具，更是一种预防性的思维框架。它强调了早期预警信号的重要性，并提供了一套系统性的方法来识别这些信号。我强烈推荐给那些对工程安全管理有深入兴趣的读者，它提供的视角是业界内少有的综合性视角。

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这本书的排版和图表制作也值得一提，细节之处体现了出版方的专业水准。图表清晰明了，数据可视化做得非常到位，这对于理解复杂的非线性关系至关重要。我特别留意了书中对不确定性分析的处理，这是许多现有模型常常避而不谈的难点。作者不仅承认了模型内在的不确定性，还提供了一套严谨的方法来量化和管理这种不确定性，这极大地增强了模型的可靠性和说服力。在某种程度上，这本书的贡献不仅仅是提供了一个预测工具，更重要的是为如何在一个本质上充满随机性和非确定性的物理过程中建立可信赖的决策支持系统，提供了一个范例。对于研究生或者希望从事前沿安全技术研究的学者而言，这本书无疑是案头必备的参考资料，它为我们指明了未来研究的方向和可能的突破口。

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坦率地说，我是在朋友的强烈推荐下才翻开这本著作的，起初还有些疑虑，毕竟这个领域的研究成果往往晦涩难懂。然而，这本书完全超出了我的预期。它在结构上设计得非常巧妙，每一章的过渡都自然流畅，仿佛作者精心设计了一条引导读者深入迷宫的路线图。我尤其欣赏作者在概念辨析上的严谨态度，对于“突出”这一现象的定义、分类和触发机制，提供了极为细致和多维度的剖析。书中关于概率统计在风险评估中的应用部分，简直是教科书级别的范本。它没有停留在简单的描述性统计，而是深入探讨了高维随机变量之间的相互作用如何影响突变的临界点。读完后，我对传统基于经验的判断方法产生了深刻的反思，真正体会到量化分析的巨大潜力。这本书不仅是知识的传递，更是一种思维方式的重塑，非常适合那些希望从根本上理解工程安全问题的专业人士。

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