煤层三维瓦斯压力场反演与应力场关系研究

"煤层三维瓦斯压力场反演及其与应力场的相关性" 这篇论文主要探讨了煤层中瓦斯压力场的三维反演技术及其与应力场的关系，由谢广祥和马海峰共同撰写，并得到了国家自然科学基金和高等学校博士学科点专项科研基金的支持。在煤矿安全生产中，了解煤层瓦斯压力的分布规律至关重要，因为这直接影响到矿井的瓦斯治理和防灾策略。 论文基于地球物理反演理论，建立了一个二元高阶多项式反演数学模型，用于解析煤层瓦斯压力场的分布。这个模型采用了阻尼最小二乘法，旨在更准确地推断出瓦斯压力场的整体分布特征。通过这种方法，研究人员能够获得瓦斯压力场的三维分布控制方程，进而分析瓦斯压力场的梯度特征。 在研究中，论文还结合了地应力场的模拟结果，深入探讨了瓦斯压力场与应力场之间的相互作用。研究发现，煤层所承受的应力状态显著影响了瓦斯压力梯度的形成。具体来说，煤层内部出现了沿着特定方向的瓦斯压力梯度，这个主导方向与最大水平主应力的方向大致呈垂直关系。这一发现揭示了煤层内的瓦斯压力分布规律，对于预测和防止瓦斯突出事故具有重要的实践意义。 关键词包括三维瓦斯压力场、反演预测、地球物理反演理论以及瓦斯压力梯度。这些关键词突出了研究的核心内容，即通过先进的反演技术理解瓦斯压力场的三维特性，并探讨其与地质力学环境，特别是应力场的关联性。这些研究成果对于提高煤矿的安全开采水平和瓦斯防治策略的制定提供了科学依据。