工作面前方煤体变形破坏和渗透率演化及其应用研究
| 摘要 | 第4-8页 |
| Abstract | 第8-12页 |
| 1 绪论 | 第17-29页 |
| 1.1 选题背景和意义 | 第17-18页 |
| 1.2 国内外研究现状综述 | 第18-26页 |
| 1.2.1 煤体内部结构与吸附-解吸作用 | 第19-20页 |
| 1.2.2 煤体瓦斯渗流理论 | 第20-21页 |
| 1.2.3 煤与瓦斯的气固耦合作用 | 第21-23页 |
| 1.2.4 采动裂隙变形对瓦斯渗流的影响 | 第23-26页 |
| 1.2.5 存在问题 | 第26页 |
| 1.3 本文研究内容 | 第26-27页 |
| 1.4 本文技术路线 | 第27-29页 |
| 2 煤体孔隙-裂隙结构及瓦斯吸附-解吸特性 | 第29-49页 |
| 2.1 煤样来源及工程背景 | 第29-32页 |
| 2.2 煤体孔隙-裂隙特征 | 第32-43页 |
| 2.2.1 煤孔隙-裂隙结构及分类 | 第32-36页 |
| 2.2.2 煤孔隙-裂隙表征参数 | 第36-38页 |
| 2.2.3 煤体孔隙测量方法 | 第38-39页 |
| 2.2.4 实验区煤体孔隙-裂隙特征 | 第39-43页 |
| 2.3 煤体瓦斯吸附-解吸特征 | 第43-47页 |
| 2.3.1 煤体吸附解吸机理 | 第43-44页 |
| 2.3.2 软、硬煤吸附解吸特征 | 第44-45页 |
| 2.3.3 煤体吸附-解吸对变形的影响 | 第45-47页 |
| 2.4 本章小结 | 第47-49页 |
| 3 软、硬煤的常规三轴渗流实验 | 第49-67页 |
| 3.1 概述 | 第49-50页 |
| 3.2 实验系统及准备工作 | 第50-55页 |
| 3.2.1 实验系统 | 第50-53页 |
| 3.2.2 渗透率测试方法 | 第53页 |
| 3.2.3 实验准备工作 | 第53-55页 |
| 3.3 型煤和原煤的三轴渗流实验 | 第55-57页 |
| 3.3.1 实验目的 | 第55页 |
| 3.3.2 实验方案 | 第55-56页 |
| 3.3.3 实验步骤 | 第56-57页 |
| 3.4 原煤和型煤常规三轴渗流实验结果分析 | 第57-66页 |
| 3.4.1 原煤和型煤的全应力-应变曲线 | 第57页 |
| 3.4.2 围压对渗透率的影响 | 第57-60页 |
| 3.4.3 轴压对渗透率的影响 | 第60-62页 |
| 3.4.4 孔隙压力对渗透率的影响 | 第62-66页 |
| 3.5 本章小结 | 第66-67页 |
| 4 工作面前方煤体变形破坏模拟实验研究 | 第67-99页 |
| 4.1 概述 | 第67-68页 |
| 4.2 实验系统 | 第68-70页 |
| 4.2.1 实验系统组成 | 第68-69页 |
| 4.2.2 实验系统的主要性能参数 | 第69-70页 |
| 4.3 实验方案的确定 | 第70-76页 |
| 4.3.1 现场调研 | 第70-71页 |
| 4.3.2 数值模拟 | 第71-75页 |
| 4.3.3 实验方案与步骤 | 第75-76页 |
| 4.4 实验结果的分析 | 第76-87页 |
| 4.4.1 原煤实验结果的分析 | 第76-81页 |
| 4.4.2 型煤实验结果的分析 | 第81-85页 |
| 4.4.3 与常规三轴实验结果相比 | 第85-86页 |
| 4.4.4 原煤和型煤变形破坏特征总结 | 第86-87页 |
| 4.5 两种煤体破坏变形本构方程 | 第87-97页 |
| 4.5.1 煤体孔隙-裂隙等效力学模型的建立 | 第87-88页 |
| 4.5.2 原煤的弹塑性本构方程 | 第88-94页 |
| 4.5.3 型煤的弹塑性本构方程 | 第94-97页 |
| 4.6 本章小结 | 第97-99页 |
| 5 工作面前方煤体渗透率演化模型及数值模拟 | 第99-117页 |
| 5.1 概述 | 第99-101页 |
| 5.2 动态渗透率模型 | 第101-107页 |
| 5.2.1 有效应力变形量 | 第101-104页 |
| 5.2.2 孔隙压力压缩变形量 | 第104页 |
| 5.2.3 基质收缩变形量 | 第104-105页 |
| 5.2.4 动态渗透率模型 | 第105-107页 |
| 5.3 工作面前方煤体瓦斯流动方程 | 第107-109页 |
| 5.4 工作面前方煤体瓦斯渗流数值模拟 | 第109-114页 |
| 5.4.1 模拟软件 | 第109-110页 |
| 5.4.2 数值模拟过程 | 第110-111页 |
| 5.4.3 数值模拟结果分析 | 第111-114页 |
| 5.5 本章小结 | 第114-117页 |
| 6 现场抽采工程验证 | 第117-129页 |
| 6.1 卸压区宽度的理论计算 | 第117-120页 |
| 6.1.1 卸压区宽度计算方程推导 | 第117-119页 |
| 6.1.2 N1102工作面卸压区宽度计算 | 第119-120页 |
| 6.2 卸压区宽度现场实测 | 第120-125页 |
| 6.2.1 实验方案 | 第120-121页 |
| 6.2.2 钻孔压力观测结果分析 | 第121-125页 |
| 6.3 卸压区钻孔瓦斯流量现场实测 | 第125-128页 |
| 6.3.1 实验方案 | 第125-126页 |
| 6.3.2 钻孔流量测定结果分析 | 第126-128页 |
| 6.4 本章小结 | 第128-129页 |
| 7 结论与展望 | 第129-133页 |
| 7.1 结论 | 第129-130页 |
| 7.2 本文创新点 | 第130-131页 |
| 7.3 需要进一步研究的问题 | 第131-133页 |
| 参考文献 | 第133-147页 |
| 致谢 | 第147-149页 |
| 作者简介 | 第149-150页 |
