摘要 | 第4-7页 |
abstract | 第7-10页 |
1 绪论 | 第15-25页 |
1.1 选题背景及研究意义 | 第15-17页 |
1.2 国内外研究现状 | 第17-20页 |
1.2.1 煤岩损伤和裂隙演化研究现状 | 第17-18页 |
1.2.2 瓦斯渗流特性影响因素研究现状 | 第18-20页 |
1.3 研究进展中存在的问题 | 第20-21页 |
1.4 研究内容 | 第21-22页 |
1.5 技术路线 | 第22-25页 |
2 煤体微观结构形态与不同层理受载煤体力学特性分析 | 第25-47页 |
2.1 煤体孔隙类型及特征 | 第25-27页 |
2.1.1 概述 | 第25-26页 |
2.1.2 煤体孔径结构划分 | 第26页 |
2.1.3 煤体孔隙表征方法 | 第26-27页 |
2.2 煤体裂隙特征及分类 | 第27-28页 |
2.3 煤体的孔隙分布及基本物性参数 | 第28-29页 |
2.3.1 煤体的孔隙分布 | 第28-29页 |
2.3.2 煤体的基本物性参数 | 第29页 |
2.4 煤体孔隙裂隙微观结构变化 | 第29-35页 |
2.4.1 煤体受载前后扫描电镜测试 | 第29-31页 |
2.4.2 煤体受载前后透射电镜测试 | 第31-35页 |
2.5 不同层理受载煤体力学特性 | 第35-44页 |
2.5.1 试验设备及方案 | 第36-38页 |
2.5.2 试验结果分析 | 第38-44页 |
2.6 本章小结 | 第44-47页 |
3 真三轴条件下载荷煤体渗流特性实验 | 第47-71页 |
3.1 实验装置及实验方法 | 第47-55页 |
3.1.1 煤样制取与加工 | 第47-48页 |
3.1.2 实验装置简介 | 第48-52页 |
3.1.3 实验方案与步骤 | 第52-55页 |
3.1.4 实验原理 | 第55页 |
3.2 受载煤体渗流特性实验 | 第55-67页 |
3.2.1 垂直层理载荷煤样渗流特性 | 第55-60页 |
3.2.2 平行层理载荷煤样渗流特性 | 第60-64页 |
3.2.3 斜交层理载荷煤样渗流特性 | 第64-67页 |
3.3 实验结果与分析 | 第67-69页 |
3.4 本章小节 | 第69-71页 |
4 受载含层理煤体裂隙演化与渗流特性数值模拟 | 第71-91页 |
4.1 RFPA~(2D)-Flow模拟软件介绍 | 第71-73页 |
4.2 含层理煤体层间受力分析 | 第73-75页 |
4.3 含层理煤体裂隙演化与渗流特性数值模拟 | 第75-86页 |
4.3.1 垂直层理煤样裂隙演化与渗流特性 | 第76-80页 |
4.3.2 平行层理煤样裂隙演化与渗流特性 | 第80-83页 |
4.3.3 斜交层理煤样裂隙演化与渗流特性 | 第83-86页 |
4.4 模拟结果分析 | 第86-88页 |
4.5 本章小节 | 第88-91页 |
5 真三轴载荷煤体渗透率动态演化模型 | 第91-107页 |
5.1 载荷煤体孔隙率演化模型 | 第91-95页 |
5.1.1 研究现状分析 | 第91-92页 |
5.1.2 孔隙率动态演化模型 | 第92-95页 |
5.2 真三轴载荷煤体的有效应力方程 | 第95-101页 |
5.2.1 研究现状分析 | 第95-97页 |
5.2.2 真三轴载荷煤体损伤变形及受力分析 | 第97-100页 |
5.2.3 真三轴载荷煤体的有效应力方程 | 第100-101页 |
5.3 真三轴载荷煤体渗透率演化模型 | 第101-105页 |
5.3.1 渗透率演化模型研究现状 | 第101-103页 |
5.3.2 渗透率动态演化模型 | 第103-105页 |
5.4 本章小结 | 第105-107页 |
6 抽采钻孔周围煤体流固耦合模型及应用 | 第107-125页 |
6.1 抽采钻孔周围煤体应力分布特征 | 第107-108页 |
6.2 抽采钻孔周围煤体流固耦合模型 | 第108-111页 |
6.2.1 抽采钻孔周围煤体的渗流特性 | 第108-109页 |
6.2.2 基本假设 | 第109页 |
6.2.3 抽采钻孔周围煤体变形场控制方程 | 第109-110页 |
6.2.4 抽采钻孔周围煤体渗流场控制方程 | 第110-111页 |
6.2.5 抽采钻孔周围煤体流固耦合模型 | 第111页 |
6.3 抽采钻孔周围煤体渗流特性数值模拟 | 第111-121页 |
6.3.1 COMSOL Multiphysics软件介绍 | 第111-112页 |
6.3.2 模拟软件的功能模块 | 第112页 |
6.3.3 COMSOL Multiphysics模拟过程 | 第112-113页 |
6.3.4 计算模型及相关物性参数 | 第113-114页 |
6.3.5 初始条件和边界条件 | 第114页 |
6.3.6 模拟结果分析 | 第114-121页 |
6.4 现场工程应用 | 第121-123页 |
6.4.1 试验区概况 | 第121页 |
6.4.2 本煤层顺层钻孔抽采参数优化的应用 | 第121-122页 |
6.4.3 顺层钻孔与层理面夹角对瓦斯抽采效果的影响 | 第122-123页 |
6.5 本章小结 | 第123-125页 |
7 结论与展望 | 第125-129页 |
7.1 主要结论 | 第125-127页 |
7.2 创新点 | 第127页 |
7.3 有待进一步解决的问题 | 第127-129页 |
参考文献 | 第129-143页 |
致谢 | 第143-145页 |
作者简介 | 第145-146页 |