煤与瓦斯突出（简称突出）是短时间内大量煤和瓦斯涌入煤矿采掘作业空间的一种瓦斯动力灾害,随着深部资源的开采其危害性逐渐增大。突出灾变时期大量瓦斯涌入井下巷道系统,形成的瓦斯自然风压,严重干扰矿井通风系统风流的稳定性和系统安全性。在瓦斯自然风压和矢量风流的联合作用下矿井通风系统原有风流动态平衡被打破,导致进风巷道逆流、回风巷道过流等风险,井巷系统瓦斯运移更为复杂,矿井受影响的灾害区域进一步扩大。为了研究瓦斯自然风压对管道内风流的影响,利用佛汝德相似准则,搭建了14m大高差-低密度-非均匀性风流失衡的可移动可调节管道实验测试系统。实验采用管径为20mm橡胶管,分别为进风管、回风管和突出管3个分支。使用氦-氧“双气体”代替矿井瓦斯气体,从而营造“低密度”灾变井下环境;气体浓度传感器为氧气传感器,通过氧气变化来反应管道中氦气的变化。验证了瓦斯自然风压对巷道风流的影响,突出量和突出时间相同的条件下,瓦斯自然风压影响通风系统;有瓦斯自然风压较无瓦斯自然风压,瓦斯对突出风流作用的时间更长,复杂矿井系统更明显。瓦斯自然风压作用产生压缩和稀疏波,进回风巷道出现不同的波动规律,波动峰值逐渐减小。通过实验分析,煤与瓦斯突出后,突出强度、风流和有毒有害气体等致灾因子在全网域的传播,会对矿井通风系统造成影响。分析致灾因子在复杂网域的动态规律,对快速确定矿井通风系统的应急决策具有重要的作用。TF1M3D仿真平台可以模拟再现煤与瓦斯突出灾变全过程,确定复杂矿井系统网域中瓦斯突出的灾害效应。基于煤与瓦斯突出灾变网域因素特性,构建空间几何-物理-环境的“三位一体”的有源风网复合网域模型,结合新兴矿“11·21”煤与突出事故案例进行事故仿真再现。根据瓦斯运移-弥散（扩散）的灾害演化规律和灾害范围,采用概率统计的量化模型,引入了信息熵理论定量研究灾变时期通风网域瓦斯积聚危险特征,提出灾变时期巷道瓦斯浓度信息熵计算方法,建立以信息熵为基础的通风网域瓦斯积聚危险性的理论体系。灾变过程数值模拟为矿井智能决策提供依据,建立的瓦斯积聚危险信息熵理论体系为井下应急预案提供动态反馈,指导制定避灾路线。采用蚁群算法确定最短避灾路线,采用瓦斯浓度信息熵对路线进行优化,获得突出灾变时期最优避灾路线。该论文有图70幅,表20个,参考文献160篇。