致谢 | 第4-5页 |
摘要 | 第5-6页 |
abstract | 第6-7页 |
1 绪论 | 第11-27页 |
1.1 研究的背景和意义 | 第11-12页 |
1.2 国内外研究现状 | 第12-23页 |
1.2.1 煤岩孔隙结构 | 第12-15页 |
1.2.2 气体流动机制研究现状 | 第15-17页 |
1.2.3 煤层瓦斯扩散规律研究现状 | 第17-18页 |
1.2.4 煤层瓦斯渗流规律研究现状 | 第18-23页 |
1.2.5 存在主要问题 | 第23页 |
1.3 主要研究内容及创新之处 | 第23-24页 |
1.3.1 研究内容 | 第23-24页 |
1.3.2 创新点 | 第24页 |
1.4 研究方案及关键技术 | 第24-26页 |
1.4.1 研究方法及技术路线 | 第24-25页 |
1.4.2 关键技术 | 第25-26页 |
1.5 本章小结 | 第26-27页 |
2 纳米孔内气体流动实验研究 | 第27-33页 |
2.1 实验系统及试样 | 第27-30页 |
2.1.1 实验系统 | 第27-29页 |
2.1.2 氧化铝薄膜及其孔隙参数 | 第29-30页 |
2.2 实验方法 | 第30-31页 |
2.3 不同稀薄程度气体渗流特性实验结果 | 第31页 |
2.4 本章小结 | 第31-33页 |
3 纳米孔内气体多机制流动规律 | 第33-49页 |
3.1 压力梯度作用下粘性流 | 第36-40页 |
3.1.1 经典滑移边界条件 | 第36-37页 |
3.1.2 含新滑移边界条件的粘性流 | 第37-40页 |
3.2 浓度梯度作用下的扩散 | 第40-42页 |
3.3 多机制流动模型 | 第42-43页 |
3.3.1 考虑滑流边界条件的视渗透率 | 第42-43页 |
3.3.2 不同稀薄程度气体流动规律 | 第43页 |
3.4 纳米孔内气体的流动分析 | 第43-46页 |
3.4.1 粘性流与扩散占气体流动比重变化 | 第43-45页 |
3.4.2 视渗透率与Knudsen数关系 | 第45-46页 |
3.5 本章小结 | 第46-49页 |
4 煤岩孔隙分形特征及其与瓦斯扩散能力关系 | 第49-61页 |
4.1 煤岩瓦斯扩散实验 | 第49-50页 |
4.1.1 实验系统与试样制备 | 第49-50页 |
4.1.2 实验过程 | 第50页 |
4.1.3 实验结果 | 第50页 |
4.2 多孔介质孔隙分性特征 | 第50-52页 |
4.2.1 随机分形模型 | 第51页 |
4.2.2 树形分形模型 | 第51-52页 |
4.3 煤样孔隙分形特征分析 | 第52-56页 |
4.3.1 压汞实验 | 第53页 |
4.3.2 压汞实验结果 | 第53-54页 |
4.3.3 瓦斯渗流孔分形维数 | 第54-55页 |
4.3.4 瓦斯吸附孔分形维数 | 第55-56页 |
4.4 瓦斯扩散系数及其与煤岩孔隙分形维数关系 | 第56-60页 |
4.4.1 颗粒煤瓦斯扩散系数 | 第56-58页 |
4.4.2 分形维数与瓦斯扩散系数关系 | 第58-60页 |
4.5 本章小结 | 第60-61页 |
5 基于煤岩孔隙分形特征的瓦斯多机制流动纳米管束模型 | 第61-71页 |
5.1 基本假设 | 第61-62页 |
5.2 煤岩孔隙内瓦斯多机制流动方程的构建 | 第62-65页 |
5.2.1 纳米孔内瓦斯运动方程 | 第62-63页 |
5.2.2 纳米孔内瓦斯吸附解吸方程 | 第63页 |
5.2.3 纳米孔内瓦斯多机制流动控制方程 | 第63-64页 |
5.2.4 定解条件 | 第64页 |
5.2.5 分形多孔介质内气体扩散量 | 第64-65页 |
5.3 孔隙内压力分布求解差分离散方程 | 第65-67页 |
5.4 模型验证 | 第67-70页 |
5.4.1 实验系统与试样制备 | 第67-68页 |
5.4.2 实验过程 | 第68-69页 |
5.4.3 实验结果分析 | 第69-70页 |
5.5 本章小结 | 第70-71页 |
6 结论与展望 | 第71-73页 |
6.1 主要结论 | 第71-72页 |
6.2 展望 | 第72-73页 |
参考文献 | 第73-83页 |
作者简历 | 第83-85页 |
学位论文数据集 | 第85页 |