煤与瓦斯突出是对煤矿安全生产威胁较大的重要灾害之一。随着煤矿的开采,作业深度不断加大,煤与瓦斯突出的危险性也不断加大,其突出的强度和频率也在逐渐增加,瓦斯突出事故时有发生。针对煤与瓦斯突出防治这一技术难题,以煤与瓦斯突出机理为基础,运用监测理论、态势评估理论、预警理论、现代信息科学技术理论以及矿山安全等相关理论,通过矿山现场调研,深入理论研究后,进行计算机仿真和模拟试验以及现场试验相结合的方法,研究煤与瓦斯突出态势评估及预警的理论和实现方法。根据煤与瓦斯突出的机理及瓦斯涌出规律,对回采工作面瓦斯浓度进行态势分析,结果表明随着工作面的推进,瓦斯浓度在时间和空间不断变化,可以通过趋势和波动评价指标进行定量分析。同时建立瓦斯浓度时间序列预测模型和多影响因素的瓦斯浓度半参数估计模型预测瓦斯浓度。分析煤岩破裂过程中产生声发射、电磁辐射、电荷辐射前兆的机理以及在煤岩破裂过程中它们的变化发展规律及其信号特征,提出前兆信号的辨识方法,对声发射信号的辨识进行仿真,结果表明该方法能够有效滤除背景噪声,辨识出有用信号,提高了信噪比。研究和探索能够检测煤岩破裂过程中微弱电荷信号的电荷传感器,研制了电荷感应探头和电荷感应放大器,通过锤击对煤岩体进行应力加载试验,试验结果表明电荷感应探头的采集面面积越大,所用材质电导率越大,所收集的电荷也越多;电荷感应放大器输出效果越明显。在实验中发现,电荷感应探头4具有最好的效果。研究瓦斯突出态势评估的内容,建立瓦斯突出态势评估的结构模型,对瓦斯突出态势评估状态集元素进行提取和分类,建立基于变分模态分解局部特征时频分析方法的状态集元素动态预测模型和区间预测模型,提出改进权重的瓦斯突出态势评估证据融合推理方法,为突出态势的评估提供坚实的理论基础和分析方法。建立瓦斯突出态势评估的单元素评估模型和单类别评估模型,并以环境特征元素为研究对象,对瓦斯浓度态势进行评估,结果表明单类别评估模型更多的考虑了实际环境中的因素,对瓦斯浓度态势的评估结果与实际相符合。建立瓦斯突出综合态势评估模型并进行效果验证,结果表明该模型对瓦斯突出态势评估结果与实际情况相符合,验证了方法的有效性。同时以工作面监测数据研究对象,建立综合态势评估模型对工作面前方瓦斯突出态势进行评估,并根据评估的结果给出相应的预警等级,结果表明可以实现对突出危险超前提示警告,可以避免单一方法的漏报,提高了预警的准确率。该论文有图62幅,表22个,参考文献141篇。