摘要 | 第3-4页 |
Abstract | 第4-5页 |
1 绪论 | 第9-15页 |
1.1 研究背景及其意义 | 第9-10页 |
1.1.1 研究背景 | 第9-10页 |
1.1.2 研究意义 | 第10页 |
1.2 国内外研究动态及发展趋势 | 第10-13页 |
1.2.1 煤体-瓦斯渗流研究现状及发展趋势 | 第10-11页 |
1.2.2 瓦斯抽采钻孔稳定性的研究现状及发展趋势 | 第11页 |
1.2.3 煤体-瓦斯多场耦合的研究现状及发展趋势 | 第11-13页 |
1.3 本文的主要内容及研究目标 | 第13-15页 |
1.3.1 本文研究的主要内容 | 第13-14页 |
1.3.2 本文研究路线图 | 第14-15页 |
2 瓦斯抽采钻孔周围破碎煤岩体渗透特性 | 第15-22页 |
2.1 引言 | 第15页 |
2.2 研究思路及研究内容 | 第15-16页 |
2.2.1 研究思路 | 第15-16页 |
2.2.2 研究内容 | 第16页 |
2.3 煤样制备及试验参量计算 | 第16-18页 |
2.3.1 煤样制备 | 第16-17页 |
2.3.2 试验参量计算 | 第17-18页 |
2.4 试验过程及结果分析 | 第18-21页 |
2.4.1 试验步骤 | 第18页 |
2.4.2 测量所得数据处理 | 第18-19页 |
2.4.3 孔隙压力与渗透速度关系 | 第19-20页 |
2.4.4 孔压梯度与渗流速度关系 | 第20-21页 |
2.5 小结 | 第21-22页 |
3 煤层热流固耦合瓦斯运移规律研究 | 第22-34页 |
3.1 引言 | 第22页 |
3.2 基本假设 | 第22页 |
3.3 煤岩体-瓦斯孔隙率、渗透率动态方程 | 第22-23页 |
3.4 煤岩体-瓦斯耦合场位移场控制方程 | 第23-28页 |
3.4.1 煤岩体-瓦斯静力平衡方程 | 第23-24页 |
3.4.2 煤岩体-瓦斯变形几何方程 | 第24-25页 |
3.4.3 煤岩体-瓦斯本构方程 | 第25页 |
3.4.4 煤岩体-瓦斯的有效应力 | 第25-26页 |
3.4.5 煤岩体-瓦斯耦合场位移场方程 | 第26-28页 |
3.5 煤岩体-瓦斯耦合场瓦斯运移方程 | 第28-30页 |
3.6 煤岩体-瓦斯耦合场温度场控制方程 | 第30-32页 |
3.7 煤岩体-瓦斯热流固耦合场定解条件 | 第32-33页 |
3.8 小结 | 第33-34页 |
4 抽采钻孔孔周热流固瓦斯运移规律数值模拟 | 第34-43页 |
4.1 引言 | 第34页 |
4.2 瓦斯钻孔抽采热流固多场耦合模型的建立 | 第34-35页 |
4.2.1 几何模型与网格划分 | 第34页 |
4.2.2 模型计算参数 | 第34-35页 |
4.2.3 煤岩体-瓦斯耦合场数值模拟定解条件 | 第35页 |
4.3 瓦斯钻孔抽采热流固多场耦合模型的数值分析 | 第35-41页 |
4.3.1 瓦斯压力的变化规律 | 第35-37页 |
4.3.2 渗透率的变化规律 | 第37-38页 |
4.3.3 孔隙率的变化规律 | 第38-39页 |
4.3.4 煤体温度的变化规律 | 第39-41页 |
4.3.5 钻孔周围的应力分布 | 第41页 |
4.4 小结 | 第41-43页 |
5 参数变化对热流固多场耦合瓦斯运移规律的影响 | 第43-64页 |
5.1 引言 | 第43页 |
5.2 考虑全场吸附膨胀热流固多场耦合瓦斯运移规律 | 第43-45页 |
5.2.1 煤岩体动态的孔隙率、渗透率 | 第43-44页 |
5.2.2 煤岩体-瓦斯耦合场的控制方程 | 第44页 |
5.2.3 模型的建立 | 第44-45页 |
5.2.4 模型计算参数 | 第45页 |
5.3 数值模拟 | 第45-49页 |
5.3.1 动态孔隙率、渗透率变化规律 | 第45-46页 |
5.3.2 煤体瓦斯压力变化规律 | 第46-47页 |
5.3.3 煤体温度变化规律 | 第47-49页 |
5.4 多场耦合受全场吸附膨胀效应的影响 | 第49-50页 |
5.5 参数变化对热流固多场耦合瓦斯运移规律的影响 | 第50-62页 |
5.5.1 抽采负压的影响 | 第50-54页 |
5.5.2 煤层初始瓦斯压力的影响 | 第54-58页 |
5.5.3 煤层上覆压力的影响 | 第58-62页 |
5.6 小结 | 第62-64页 |
6 结论与展望 | 第64-66页 |
6.1 研究结论 | 第64-65页 |
6.2 研究展望 | 第65-66页 |
致谢 | 第66-67页 |
参考文献 | 第67-71页 |
附录 | 第71页 |