中文摘要 | 第3-4页 |
英文摘要 | 第4-5页 |
1 绪论 | 第9-19页 |
1.1 研究意义 | 第9-10页 |
1.2 研究现状 | 第10-15页 |
1.2.1 底板岩层采动破坏规律研究现状 | 第10-12页 |
1.2.2 上覆岩层采动裂隙场演化及瓦斯运移规律研究现状 | 第12-13页 |
1.2.3 数值模拟技术在采矿工程中的应用 | 第13-14页 |
1.2.4 煤矿保护层开采方法研究现状 | 第14-15页 |
1.3 研究内容、方法及技术路线 | 第15-19页 |
1.3.1 主要研究内容与方法 | 第15-16页 |
1.3.2 技术路线 | 第16-19页 |
2 底板岩层采动破坏规律的三维模拟试验研究 | 第19-41页 |
2.1 相似实验原理 | 第19-21页 |
2.1.1 相似模型实验 | 第19页 |
2.1.2 相似理论 | 第19-21页 |
2.2 矿区地质概况 | 第21-26页 |
2.2.1 矿区位置 | 第21-22页 |
2.2.2 矿区煤层 | 第22-23页 |
2.2.3 工作面地质情况 | 第23-26页 |
2.3 相似模拟实验 | 第26-33页 |
2.3.1 实验装置 | 第26-29页 |
2.3.2 模型相似比的确定 | 第29-30页 |
2.3.3 实验模型制作 | 第30-32页 |
2.3.4 实验过程 | 第32-33页 |
2.4 实验结果及分析 | 第33-39页 |
2.4.1 底板应力监测及特征 | 第34-35页 |
2.4.2 底板纵向破断裂隙分布特征 | 第35-37页 |
2.4.3 底板岩层弯曲变形特征 | 第37-38页 |
2.4.4 底板离层裂隙分布特征 | 第38-39页 |
2.4.5 底板裂隙带划分及最大破坏深度的确定 | 第39页 |
2.5 本章小结 | 第39-41页 |
3 上覆岩层采动裂隙场演化规律的三维模拟试验研究 | 第41-63页 |
3.1 矿区地质概况 | 第41-44页 |
3.1.1 矿区位置 | 第41-42页 |
3.1.2 矿区煤层 | 第42-44页 |
3.2 相似模拟实验 | 第44-48页 |
3.2.1 实验装置 | 第44页 |
3.2.2 模型相似比的确定 | 第44-45页 |
3.2.3 实验模型制作 | 第45-46页 |
3.2.4 实验过程 | 第46-48页 |
3.3 实验结果及分析 | 第48-61页 |
3.3.1 上覆岩层应力监测及特征 | 第48-50页 |
3.3.2 上覆岩层竖直切面裂隙的分布特征 | 第50-53页 |
3.3.3 上覆岩层水平切面裂隙的分布特征 | 第53-56页 |
3.3.4 上覆岩层裂隙场数值模型的建立 | 第56-57页 |
3.3.5 上覆岩层裂隙分布的平面量化统计 | 第57-59页 |
3.3.6 上覆岩层裂隙分布的分形研究 | 第59-61页 |
3.4 本章小结 | 第61-63页 |
4 上覆岩层采动裂隙场的瓦斯运移数值模拟研究 | 第63-75页 |
4.1 COMSOL Multiphysics数值模拟软件介绍 | 第63页 |
4.2 覆岩采动裂隙场数值模型的建立及边界条件的确定 | 第63-64页 |
4.3 覆岩采动裂隙场瓦斯运移数值模拟的控制方程 | 第64-66页 |
4.3.1 采空区变密度混合组分输运方程 | 第64-65页 |
4.3.2 裂隙内瓦斯RNG k-ε 湍流流动方程 | 第65-66页 |
4.3.3 岩石多孔介质内瓦斯运移方程 | 第66页 |
4.4 覆岩采动裂隙场瓦斯运移规律数值模拟实验结果 | 第66-72页 |
4.4.1 覆岩裂隙场内瓦斯压力随时间变化的分布规律 | 第66-68页 |
4.4.2 覆岩裂隙场不同高度的瓦斯浓度分布规律 | 第68-70页 |
4.4.3 覆岩裂隙场不同走向区域的瓦斯压力与流场分布规律 | 第70-72页 |
4.5 本章小结 | 第72-75页 |
5 结论与展望 | 第75-77页 |
5.1 结论 | 第75-76页 |
5.2 展望 | 第76-77页 |
致谢 | 第77-79页 |
参考文献 | 第79-83页 |
附录 | 第83页 |
A:作者在攻读硕士学位期间的科研情况 | 第83页 |
B:作者在攻读硕士学位期间发表论文情况 | 第83页 |
C:作者在攻读硕士学位期间参与申请的专利 | 第83页 |