| 中文摘要 | 第3-5页 |
| 英文摘要 | 第5-7页 |
| 1 绪论 | 第12-34页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第12-13页 |
| 1.2 研究现状评述 | 第13-31页 |
| 1.2.1 煤的物理力学性质研究 | 第13-19页 |
| 1.2.2 含瓦斯煤多场耦合试验研究 | 第19-21页 |
| 1.2.3 含瓦斯煤渗透特性影响因素的试验研究 | 第21-28页 |
| 1.2.4 含瓦斯煤的三轴渗流装置研究 | 第28-29页 |
| 1.2.5 不同抽采条件下瓦斯运移试验的数值模拟研究 | 第29-31页 |
| 1.3 研究内容及方法 | 第31-34页 |
| 2 煤的基本物理力学属性 | 第34-80页 |
| 2.1 煤样的采集与加工 | 第34-36页 |
| 2.2 工业分析 | 第36页 |
| 2.3 孔隙特征 | 第36-57页 |
| 2.3.1 煤孔隙的成因及孔径分类 | 第36-38页 |
| 2.3.2 煤外部孔隙特征 | 第38-54页 |
| 2.3.3 煤内部孔隙特征 | 第54-57页 |
| 2.4 坚固性系数 | 第57-59页 |
| 2.4.1 测定仪器 | 第57页 |
| 2.4.2 试验步骤 | 第57-58页 |
| 2.4.3 测定结果 | 第58-59页 |
| 2.5 放散初速度 | 第59-61页 |
| 2.5.1 测定仪器 | 第59页 |
| 2.5.2 试验步骤 | 第59-60页 |
| 2.5.3 测定结果 | 第60-61页 |
| 2.6 煤的基本力学性质 | 第61-70页 |
| 2.6.1 单轴压缩试验 | 第61-65页 |
| 2.6.2 三轴压缩试验 | 第65-70页 |
| 2.7 煤的吸附解吸性能 | 第70-77页 |
| 2.7.1 测定仪器及方法 | 第70-71页 |
| 2.7.2 试验结果及分析 | 第71-77页 |
| 2.8 本章小结 | 第77-80页 |
| 3 热流固耦合作用下含瓦斯煤的变形特性和渗透特性 | 第80-110页 |
| 3.1 试验方法 | 第80-85页 |
| 3.1.1 试验设备 | 第80-84页 |
| 3.1.2 试验方案与步骤 | 第84-85页 |
| 3.2 含瓦斯煤的变形特性 | 第85-92页 |
| 3.2.1 不同围压条件下含瓦斯煤的变形特性 | 第85-89页 |
| 3.2.2 不同温度条件下含瓦斯煤的变形特性 | 第89-92页 |
| 3.3 含瓦斯煤的渗透特性 | 第92-101页 |
| 3.3.1 含瓦斯煤破坏前的渗透特性 | 第92-94页 |
| 3.3.2 含瓦斯煤破坏过程中的渗透特性 | 第94-101页 |
| 3.4 渗透率滞后效应 | 第101-107页 |
| 3.4.1 渗透率滞后时间及滞后效应 | 第101页 |
| 3.4.2 不同围压条件下的渗透率滞后效应 | 第101-104页 |
| 3.4.3 不同温度条件下的渗透率滞后效应 | 第104-107页 |
| 3.5 本章小结 | 第107-110页 |
| 4 含瓦斯煤渗透特性影响因素分析 | 第110-152页 |
| 4.1 试验方法 | 第110-115页 |
| 4.1.1 试验方案 | 第110-113页 |
| 4.1.2 试验步骤 | 第113-115页 |
| 4.2 地应力对含瓦斯煤渗透特性的影响 | 第115-118页 |
| 4.2.1 含瓦斯煤渗透特性随地应力的变化规律 | 第115-117页 |
| 4.2.2 地应力对含瓦斯煤渗透特性的影响分析 | 第117-118页 |
| 4.3 温度对含瓦斯煤渗透特性的影响 | 第118-119页 |
| 4.3.1 含瓦斯煤渗透特性随温度的变化规律 | 第118-119页 |
| 4.3.2 温度对含瓦斯煤渗透特性的影响分析 | 第119页 |
| 4.4 含水率对含瓦斯煤渗透特性的影响 | 第119-128页 |
| 4.4.1 含瓦斯煤渗透特性随含水率和温度耦合作用的变化规律 | 第119-123页 |
| 4.4.2 含瓦斯煤渗透率随含水率和有效应力耦合作用的变化规律 | 第123-128页 |
| 4.5 变质程度对含瓦斯煤渗透特性的影响 | 第128-131页 |
| 4.5.1 内、外部孔隙特征分析 | 第128-129页 |
| 4.5.2 三轴渗流试验结果分析 | 第129-130页 |
| 4.5.3 变质程度对含瓦斯煤渗流特性的影响分析 | 第130-131页 |
| 4.6 吸附作用对含瓦斯煤渗透特性的影响 | 第131-133页 |
| 4.6.1 含瓦斯煤渗透特性随吸附作用的变化规律 | 第131-132页 |
| 4.6.2 吸附作用对含瓦斯煤渗透特性的影响分析 | 第132-133页 |
| 4.7 粒径对含瓦斯煤渗透特性的影响 | 第133-137页 |
| 4.7.1 含瓦斯煤渗透特性随粒径的变化规律 | 第133-134页 |
| 4.7.2 粒径对含瓦斯煤渗透特性的影响分析 | 第134-137页 |
| 4.8 坚固性系数对含瓦斯渗透特性的影响 | 第137-140页 |
| 4.8.1 含瓦斯煤渗透特性随坚固性系数的变化规律 | 第137页 |
| 4.8.2 坚固性系数、放散初速度与渗流特性关联性分析 | 第137-140页 |
| 4.9 孔隙压力对含瓦斯煤渗透特性的影响 | 第140-149页 |
| 4.9.1 出.大气压的孔隙压力试验 | 第141-142页 |
| 4.9.2 出.正压的孔隙压力试验 | 第142-146页 |
| 4.9.3 含瓦斯煤渗透率对孔隙压力敏感系数分析 | 第146-149页 |
| 4.10 本章小结 | 第149-152页 |
| 5 煤层瓦斯抽采物理模拟试验 | 第152-176页 |
| 5.1 试验方法及试验步骤 | 第152-158页 |
| 5.1.1 试验设备改进 | 第152-155页 |
| 5.1.2 试验方案及步骤 | 第155-158页 |
| 5.2 出.正压试验 | 第158-160页 |
| 5.2.1 不同有效应力条件 | 第158-160页 |
| 5.2.2 不同温度条件 | 第160页 |
| 5.3 出.大气压试验 | 第160-165页 |
| 5.3.1 不同有效应力条件 | 第160-163页 |
| 5.3.2 不同温度条件 | 第163-165页 |
| 5.4 出.负压试验 | 第165-171页 |
| 5.4.1 不同有效应力条件 | 第165-167页 |
| 5.4.2 不同温度条件 | 第167页 |
| 5.4.3 出.负压条件下开采深度和地温对含瓦斯煤瓦斯流速的影响 | 第167-169页 |
| 5.4.4 正压、大气压及负压对含瓦斯煤瓦斯流速影响试验 | 第169-171页 |
| 5.5 不同抽采管径和不同抽采管路长度试验 | 第171-174页 |
| 5.5.1 不同抽采管径 | 第171-172页 |
| 5.5.2 不同抽采管路长度 | 第172-174页 |
| 5.6 本章小结 | 第174-176页 |
| 6 煤层瓦斯抽采数值模拟分析 | 第176-220页 |
| 6.1 含瓦斯煤流固耦合方程 | 第176-186页 |
| 6.1.1 基本假设和有效应力方程 | 第176-178页 |
| 6.1.2 渗透率模型 | 第178-179页 |
| 6.1.3 含瓦斯煤耦合应力场方程 | 第179-184页 |
| 6.1.4 含瓦斯煤耦合渗流场方程 | 第184-185页 |
| 6.1.5 定解条件 | 第185-186页 |
| 6.2 数值模拟方法与计算模型建立 | 第186-198页 |
| 6.2.1 COMSOL Multiphysics | 第186-187页 |
| 6.2.2 含瓦斯煤流固耦合方程的嵌入 | 第187-188页 |
| 6.2.3 几何模型与边界条件 | 第188-189页 |
| 6.2.4 网格划分 | 第189页 |
| 6.2.5 材料参数 | 第189-191页 |
| 6.2.6 计算结果与分析 | 第191-198页 |
| 6.3 对比分析与讨论 | 第198-202页 |
| 6.3.1 数值模拟分析与物理模拟试验对比 | 第198-200页 |
| 6.3.2 煤体内气体压力沿轴向分布的对比分析 | 第200-201页 |
| 6.3.3 煤体内气相渗透率沿轴向的对比分析 | 第201-202页 |
| 6.4 工程应用 | 第202-218页 |
| 6.4.1 玉舍煤矿简介 | 第202-204页 |
| 6.4.2 计算模型 | 第204-206页 |
| 6.4.3 数值模拟结果与分析 | 第206-214页 |
| 6.4.4 数值模拟结果与现场实测对比分析及探讨 | 第214-218页 |
| 6.5 结论 | 第218-220页 |
| 7 结论与建议 | 第220-226页 |
| 7.1 本文主要工作及结论 | 第220-224页 |
| 7.2 主要创新点 | 第224页 |
| 7.3 进一步研究建议 | 第224-226页 |
| 致谢 | 第226-228页 |
| 参考文献 | 第228-242页 |
| 附录 | 第242-245页 |
| A作者在攻读博士学位期间发表的学术论文目录 | 第242-244页 |
| B作者在攻读博士学位期间参与的科研项目 | 第244页 |
| C作者在攻读博士学位期间申请的专利 | 第244-245页 |
| D作者在攻读博士学位期间所获奖励 | 第245页 |
