| 摘要 | 第1-9页 |
| Abstract | 第9-18页 |
| 第一章 绪论 | 第18-46页 |
| ·引言 | 第18-19页 |
| ·煤渗透率室内实验的研究现状及发展趋势 | 第19-27页 |
| ·稳态法渗透率实验 | 第19-22页 |
| ·瞬态法渗透率实验 | 第22-25页 |
| ·小结 | 第25-27页 |
| ·煤渗透率模型的研究现状及发展趋势 | 第27-36页 |
| ·煤渗透率模型介绍 | 第29-33页 |
| ·煤渗透率模型的改进模型 | 第33-35页 |
| ·小结 | 第35-36页 |
| ·煤中气体流动数值模拟的研究现状及发展趋势 | 第36-43页 |
| ·商用煤层气开采模拟程序 | 第36-39页 |
| ·自主开发煤层气开采模拟程序 | 第39-41页 |
| ·应用COMSOL模拟气体在煤中的流动 | 第41-42页 |
| ·小结 | 第42-43页 |
| ·研究内容 | 第43-44页 |
| ·技术路线 | 第44-45页 |
| ·本章小结 | 第45-46页 |
| 第二章 煤渗透率模型的改进 | 第46-62页 |
| ·引言 | 第46页 |
| ·煤的结构 | 第46-48页 |
| ·煤基质内膨胀应变 | 第48-50页 |
| ·模型推导 | 第50-57页 |
| ·模型假设 | 第50页 |
| ·表征体元 | 第50-51页 |
| ·面孔隙率与各向异性渗透率的关系 | 第51-53页 |
| ·各向异性渗透率的演化 | 第53-55页 |
| ·不同边界条件下的模型表达式 | 第55-57页 |
| ·模型验证 | 第57-60页 |
| ·验证结果 | 第57-60页 |
| ·对验证结果的讨论 | 第60页 |
| ·本章小结 | 第60-62页 |
| 第三章 煤基质内膨胀应变和内膨胀应变系数演化规律 | 第62-72页 |
| ·引言 | 第62-63页 |
| ·由渗透率实验数据反演内膨胀应变的方法 | 第63-64页 |
| ·煤渗透率数据来源 | 第64-66页 |
| ·内膨胀应变和内膨胀应变系数的反演结果 | 第66-69页 |
| ·内膨胀应变 | 第66-67页 |
| ·内膨胀应变系数 | 第67-69页 |
| ·对内膨胀应变和内膨胀应变系数的讨论 | 第69-71页 |
| ·内膨胀应变的影响因素 | 第69-70页 |
| ·围压对煤基质吸附膨胀应变和渗透率演化的影响 | 第70页 |
| ·煤层气开采中内膨胀应变系数的取值范围 | 第70-71页 |
| ·本章小结 | 第71-72页 |
| 第四章 基于渗透率改进模型的煤中气体流动三维数值模型 | 第72-88页 |
| ·引言 | 第72页 |
| ·基本假设 | 第72-73页 |
| ·煤中气体流动控制方程 | 第73-75页 |
| ·初始条件与边界条件 | 第75-77页 |
| ·初始条件 | 第75页 |
| ·边界条件 | 第75-77页 |
| ·流动控制方程的三维非均匀网格有限差分方程 | 第77-86页 |
| ·差分方程的建立 | 第77-82页 |
| ·流动边界条件的处理 | 第82-84页 |
| ·差分方程的相容性、稳定性与收敛性 | 第84-85页 |
| ·差分方程的数值解法及其收敛性 | 第85-86页 |
| ·本章小结 | 第86-88页 |
| 第五章 煤中气体流动数值模型的程序实现 | 第88-118页 |
| ·引言 | 第88-89页 |
| ·SGFC程序功能介绍 | 第89-90页 |
| ·SGFC程序开发流程 | 第90-92页 |
| ·非耦合模拟的开发流程 | 第90-91页 |
| ·SGFC与FLAC3D耦合模拟的开发流程 | 第91-92页 |
| ·SGFC程序组成 | 第92-104页 |
| ·SGFC程序验证 | 第104-116页 |
| ·SGFC中计算公式的验证 | 第107-108页 |
| ·SGFC与FLAC3D耦合运行过程的验证 | 第108-111页 |
| ·SGFC模拟结果与瞬态法渗透率实验数据的对比 | 第111-113页 |
| ·SGFC与商用煤层气开采模拟程序的对比 | 第113-116页 |
| ·本章小结 | 第116-118页 |
| 第六章 稳态法渗透率实验的SGFC数值模拟 | 第118-144页 |
| ·引言 | 第118页 |
| ·稳态法渗透率实验的数值模拟 | 第118-127页 |
| ·模型设置 | 第118页 |
| ·模拟过程 | 第118-122页 |
| ·模拟结果 | 第122-124页 |
| ·对模拟结果的讨论 | 第124-127页 |
| ·稳态法渗透率实验对实验条件的敏感性分析 | 第127-139页 |
| ·进气端与出气端气压差的影响 | 第128-130页 |
| ·初始孔隙压力的影响 | 第130-132页 |
| ·加压步长的影响 | 第132-134页 |
| ·煤样长度的影响 | 第134-136页 |
| ·实验条件对稳态法渗透率实验的影响机理 | 第136-139页 |
| ·稳态法实验渗透率计算方法的选择 | 第139-141页 |
| ·对稳态法渗透率实验方法的建议 | 第141页 |
| ·本章小结 | 第141-144页 |
| 第七章 瞬态法渗透率实验的SGFC数值模拟 | 第144-166页 |
| ·引言 | 第144页 |
| ·瞬态法渗透率实验的数值模拟 | 第144-152页 |
| ·模型设置 | 第144页 |
| ·模拟过程 | 第144页 |
| ·模拟结果 | 第144-148页 |
| ·对模拟结果的讨论 | 第148-152页 |
| ·瞬态法渗透率实验对实验条件的敏感性分析 | 第152-164页 |
| ·上游罐容积的影响 | 第153-154页 |
| ·下游罐容积的影响 | 第154-157页 |
| ·初始孔隙压力的影响 | 第157-160页 |
| ·加压步长的影响 | 第160-162页 |
| ·煤样长度的影响 | 第162-163页 |
| ·实验条件对瞬态法渗透率实验影响机理 | 第163-164页 |
| ·对瞬态法渗透率实验方法的建议 | 第164页 |
| ·本章小结 | 第164-166页 |
| 第八章 垂直井煤层气干气开采的SGFC数值模拟 | 第166-194页 |
| ·引言 | 第166-167页 |
| ·垂直井煤层气干气开采的数值模拟 | 第167-177页 |
| ·模型设置 | 第167-168页 |
| ·模拟过程 | 第168-170页 |
| ·模拟结果 | 第170-176页 |
| ·对模拟结果的讨论 | 第176-177页 |
| ·垂直井煤层气干气开采对渗透率各向异性的敏感性分析 | 第177-185页 |
| ·模型设置 | 第177-178页 |
| ·模拟结果 | 第178-182页 |
| ·对模拟结果的讨论 | 第182-185页 |
| ·垂直井煤层气干气开采对内膨胀应变系数的敏感性分析 | 第185-192页 |
| ·模型设置 | 第185-186页 |
| ·模拟结果 | 第186-188页 |
| ·对模拟结果的讨论 | 第188-192页 |
| ·本章小结 | 第192-194页 |
| 第九章 结论与展望 | 第194-200页 |
| ·研究结论 | 第194-197页 |
| ·创新点 | 第197-198页 |
| ·存在的不足与研究展望 | 第198-200页 |
| 参考文献 | 第200-218页 |
| 致谢 | 第218-220页 |
| 作者简介 | 第220-221页 |
