| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-7页 |
| 1 绪论 | 第12-36页 |
| 1.1 引言 | 第12页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第12-33页 |
| 1.2.1 不同加卸载应力路径下岩石力学特性的研究现状 | 第13-21页 |
| 1.2.2 含瓦斯煤的力学特性研究现状 | 第21-23页 |
| 1.2.3 含瓦斯煤的渗流特性研究现状 | 第23-33页 |
| 1.3 论文主要研究内容及技术路线 | 第33-36页 |
| 1.3.1 主要研究内容 | 第33-34页 |
| 1.3.2 技术路线 | 第34-36页 |
| 2 含瓦斯煤物理力学性质研究 | 第36-56页 |
| 2.1 矿井背景概况 | 第36-40页 |
| 2.2 含瓦斯煤物理力学性质研究 | 第40-53页 |
| 2.2.1 工业分析 | 第40-41页 |
| 2.2.2 比表面积分析 | 第41-46页 |
| 2.2.3 压汞试验 | 第46-49页 |
| 2.2.4 等温吸附瓦斯试验 | 第49-50页 |
| 2.2.5 吸附膨胀变形测定试验 | 第50-53页 |
| 2.3 本章小结 | 第53-56页 |
| 3 地应力场中含瓦斯煤力学及渗流特性试验研究 | 第56-74页 |
| 3.1 含瓦斯煤单轴压缩力学特性试验研究 | 第56-60页 |
| 3.1.1 试验煤样 | 第56页 |
| 3.1.2 试验装置 | 第56-58页 |
| 3.1.3 单轴压缩应力-应变曲线及裂纹扩展演化分析 | 第58-60页 |
| 3.2 含瓦斯煤常规三轴压缩力学特性及渗流特性试验研究 | 第60-71页 |
| 3.2.1 试验装置 | 第60-62页 |
| 3.2.2 试验方案 | 第62页 |
| 3.2.3 含瓦斯煤常规三轴压缩力学特性试验研究 | 第62-67页 |
| 3.2.4 含瓦斯煤常规三轴压缩渗流特性试验研究 | 第67-71页 |
| 3.3 本章小结 | 第71-74页 |
| 4 采动应力场中含瓦斯煤力学特性及渗流特性试验研究 | 第74-114页 |
| 4.1 概述 | 第74页 |
| 4.2 加卸载应力路径的确定 | 第74-80页 |
| 4.3 常规加载及加卸载条件下含瓦斯煤力学特性及渗流特性试验结果及分析 | 第80-104页 |
| 4.3.1 常规加载及加卸载条件下含瓦斯煤力学特性试验研究 | 第80-83页 |
| 4.3.2 不同初始围压条件下加卸载煤样力学特性 | 第83-85页 |
| 4.3.3 不同瓦斯压力条件下加卸载煤样力学特性及渗流特性试验研究 | 第85-95页 |
| 4.3.4 不同初始应力状态条件下加卸载煤样力学特性试验研究 | 第95-97页 |
| 4.3.5 不同围压卸载速度条件下加卸载煤样力学特性试验研究 | 第97-99页 |
| 4.3.6 不同瓦斯压力条件下峰前加卸载煤样力学特性及渗流特性试验研究 | 第99-104页 |
| 4.4 常规加载及加卸载条件下含瓦斯煤岩能量变化分析 | 第104-112页 |
| 4.4.1 煤岩变形破坏能量分析 | 第105-106页 |
| 4.4.2 三轴单调加载能量变化分析 | 第106-107页 |
| 4.4.3 不同初始应力状态条件下加卸载能量变化分析 | 第107-112页 |
| 4.5 本章小结 | 第112-114页 |
| 5 不同开采条件下煤岩力学特性及渗流特性试验研究 | 第114-152页 |
| 5.1 概述 | 第114页 |
| 5.2 实验系统的研制 | 第114-124页 |
| 5.2.1 实验系统研制的背景和意义 | 第115-116页 |
| 5.2.2 系统功能及技术参数 | 第116-117页 |
| 5.2.3 多场多相耦合下多孔介质压裂-渗流实验系统结构介绍 | 第117-123页 |
| 5.2.4 试验步骤 | 第123-124页 |
| 5.3 不同开采条件下煤岩采动力学应力路径的确定 | 第124-131页 |
| 5.3.1 不同开采条件下工作面前方采动应力分布规律 | 第124-128页 |
| 5.3.2 不同开采条件应力路径的确定 | 第128-131页 |
| 5.4 不同开采条件下煤岩力学及渗流特性试验结果及分析 | 第131-137页 |
| 5.4.1 不同开采条件下含瓦斯煤力学及渗流特性试验结果及分析 | 第131-135页 |
| 5.4.2 不同开采条件下不含瓦斯原煤力学特性试验结果及分析 | 第135-137页 |
| 5.5 不同开采条件真三轴状态下大尺度煤岩力学及渗流特性研究 | 第137-149页 |
| 5.5.1 实验装置 | 第137-140页 |
| 5.5.2 常规加载条件真三轴状态下大尺度煤岩力学及渗流特性研究 | 第140-142页 |
| 5.5.3 不同开采条件真三轴状态下大尺度煤岩力学及渗流特性试验结果及分析 | 第142-149页 |
| 5.6 本章小结 | 第149-152页 |
| 6 含瓦斯煤渗透率与有效应力规律研究 | 第152-170页 |
| 6.1 概述 | 第152页 |
| 6.2 煤岩储层渗透率模型 | 第152-158页 |
| 6.2.1 国外典型渗透率模型简介 | 第152-156页 |
| 6.2.2 国内煤岩储层渗透率计算模型 | 第156-157页 |
| 6.2.3 国内外煤岩体有效应力及有效应力系数研究 | 第157-158页 |
| 6.3 含瓦斯煤渗透率与有效应力规律 | 第158-160页 |
| 6.4 常规三轴加载条件下含瓦斯煤渗透率与有效应力变化规律 | 第160-165页 |
| 6.4.1 不同围压条件下常规加载煤样渗透率与有效应力变化规律 | 第160-163页 |
| 6.4.2 不同瓦斯压力条件下常规加载煤样渗透率与有效应力变化规律 | 第163-165页 |
| 6.5 加卸载条件下含瓦斯煤渗透率与有效应力变化规律 | 第165-167页 |
| 6.6 本章小结 | 第167-170页 |
| 7 采动影响下工作面前后瓦斯运移规律数值模拟研究 | 第170-200页 |
| 7.1 概述 | 第170-174页 |
| 7.2 采动影响下煤层瓦斯运移数学模型 | 第174-181页 |
| 7.2.1 含瓦斯煤岩变形场方程 | 第174-175页 |
| 7.2.2 煤岩瓦斯流动场方程 | 第175-179页 |
| 7.2.3 煤岩固体骨架及瓦斯流体状态方程 | 第179-180页 |
| 7.2.4 煤层瓦斯含量方程 | 第180-181页 |
| 7.3 采空区上方采动裂隙场瓦斯运移规律数值模拟研究 | 第181-192页 |
| 7.3.1 UDEC 数值模拟软件简介 | 第181-185页 |
| 7.3.2 数值计算模型的建立 | 第185-186页 |
| 7.3.3 采动裂隙场覆岩移动规律 UDEC 数值模拟研究 | 第186-188页 |
| 7.3.4 采动裂隙场中瓦斯运移规律的 COMSOL 数值模拟 | 第188-192页 |
| 7.4 工作面前方支承压力分布及渗透率变化规律数值模拟研究 | 第192-198页 |
| 7.4.1 无煤柱开采条件下工作面前方支承压力分布及渗透率规律数值模拟研究 | 第192-194页 |
| 7.4.2 放顶煤开采条件下工作面前方支承压力分布及渗透率规律数值模拟研究 | 第194-195页 |
| 7.4.3 保护层开采条件下工作面前方支承压力分布及渗透率规律数值模拟研究 | 第195-198页 |
| 7.5 本章小结 | 第198-200页 |
| 8 结论与展望 | 第200-204页 |
| 8.1 本文的研究成果及结论 | 第200-202页 |
| 8.2 主要创新点 | 第202-203页 |
| 8.3 后续研究工作及展望 | 第203-204页 |
| 致谢 | 第204-206页 |
| 参考文献 | 第206-224页 |
| 附录 | 第224-226页 |
| A. 作者在攻读博士学位期间发表的学术论文目录 | 第224-225页 |
| B. 作者在攻读博士学位期间参与的科研项目 | 第225页 |
| C. 作者在攻读博士学位期间申请的专利 | 第225-226页 |
| D. 作者在攻读博士学位期间所获奖励 | 第226页 |
