| 中文摘要 | 第3-4页 |
| 英文摘要 | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第9-29页 |
| 1.1 本课题研究的研究背景与意义 | 第9-13页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第13-26页 |
| 1.2.1 煤层渗透特性影响因素研究现状 | 第16-22页 |
| 1.2.2 煤层气体运移通道研究现状 | 第22-24页 |
| 1.2.3 煤层气渗透率预测模型研究现状 | 第24-26页 |
| 1.3 存在问题 | 第26页 |
| 1.4 主要研究内容及目标 | 第26-29页 |
| 2 煤瓦斯吸附-膨胀变形显微观测装置的研制与基于计算机视觉的吸附膨胀提取技术的开发 | 第29-65页 |
| 2.1 煤瓦斯吸附-膨胀变形显微观测装置的研制 | 第29-42页 |
| 2.1.1 研制目的 | 第29-30页 |
| 2.1.2 实验装置技术方案 | 第30-37页 |
| 2.1.3 主要技术指标、核心技术及特点 | 第37-42页 |
| 2.1.4 实验步骤 | 第42页 |
| 2.2 基于计算机视觉的吸附膨胀信息提取技术开发 | 第42-63页 |
| 2.2.1 计算机视觉基础 | 第43-45页 |
| 2.2.2 数字图像处理基础 | 第45-51页 |
| 2.2.3 煤体膨胀信息提取技术 | 第51-60页 |
| 2.2.4 输出应变数据关系简化假设 | 第60-63页 |
| 2.3 本章小结 | 第63-65页 |
| 3 不同灰分煤瓦斯吸附-膨胀变形影响因素分析 | 第65-95页 |
| 3.1 煤样品选择 | 第65-70页 |
| 3.1.1 煤样矿井简介 | 第65-67页 |
| 3.1.2 煤样基础力学性质测试 | 第67-70页 |
| 3.2 不同灰分煤瓦斯吸附-变形实验思路与方案设计 | 第70-74页 |
| 3.2.1 煤瓦斯吸附-变形实验思路 | 第70-74页 |
| 3.2.2 煤瓦斯吸附-变形实验方案设计 | 第74页 |
| 3.3 煤体在无约束条件的吸附诱导应变实验 | 第74-91页 |
| 3.3.1 煤体无约束条件下吸附诱导应变过程 | 第74-81页 |
| 3.3.2 不同气体压力的吸附诱导应变实验结果分析 | 第81-84页 |
| 3.3.3 不同灰分煤样的吸附诱导应变实验结果分析 | 第84-86页 |
| 3.3.4 各向异性对煤样吸附诱导应变实验结果影响分析 | 第86-89页 |
| 3.3.5 不同温度环境的吸附诱导应变实验结果分析 | 第89-91页 |
| 3.4 煤体在有约束条件的吸附膨胀实验 | 第91-93页 |
| 3.4.1 煤体有约束条件下吸附诱导应变结果分析 | 第91-93页 |
| 3.4.2 两种模型的对比分析 | 第93页 |
| 3.5 本章小结 | 第93-95页 |
| 4 基于颗粒堆积模型构建煤层气体运移通道 | 第95-125页 |
| 4.1 煤层气体运移通道基础介绍 | 第95-102页 |
| 4.1.1 孔隙概述 | 第95-98页 |
| 4.1.2 裂隙概述 | 第98-100页 |
| 4.1.3 等效模型中孔隙裂隙-渗透率关系 | 第100-102页 |
| 4.1.4 颗粒团孔隙裂隙等效模型简介 | 第102页 |
| 4.2 不同灰分煤孔隙特征分析实验 | 第102-110页 |
| 4.2.1 不同灰分煤孔隙特征参数测试 | 第103-104页 |
| 4.2.2 不同灰分煤粉碎后的颗粒显微观测 | 第104-105页 |
| 4.2.3 不同煤岩颗粒规律分析与等效表征直径测算 | 第105-110页 |
| 4.3 基于颗粒堆积过程法改进球体随机堆积模型 | 第110-122页 |
| 4.3.1 过程法简介 | 第110-112页 |
| 4.3.2 球体无重叠随机堆积模型原理 | 第112-114页 |
| 4.3.3 等径球体无重叠随机堆积的实现 | 第114-115页 |
| 4.3.4 随机径球体无重叠随机堆积改进 | 第115-117页 |
| 4.3.5 球体随机重叠堆积模型原理 | 第117-119页 |
| 4.3.6 等径球体随机堆积的三维实现 | 第119-122页 |
| 4.4 本章小结 | 第122-125页 |
| 5 煤岩孔隙裂隙几何结构表征模型与固热流耦合模型的联合仿真 | 第125-151页 |
| 5.1 常见直接成像重构方法 | 第125-129页 |
| 5.1.1 CT扫描技术简介与原理 | 第126页 |
| 5.1.2 SEM电镜扫描技术简介与原理 | 第126-127页 |
| 5.1.3 核磁共振扫描技术简介与原理 | 第127-128页 |
| 5.1.4 直观测试方法的优点与缺点 | 第128-129页 |
| 5.2 改进随机生长法实现煤岩孔隙裂隙几何结构表征模型 | 第129-138页 |
| 5.2.1 随机生长算法原理 | 第129-130页 |
| 5.2.2 随机模型二维平面对比真实图像结果 | 第130-134页 |
| 5.2.3 随机生长算法的三维实现 | 第134-135页 |
| 5.2.4 随机模型内部空间的判定 | 第135-137页 |
| 5.2.5 随机球堆积—生长孔隙裂隙几何模型的探讨 | 第137-138页 |
| 5.3 渗流仿真软件对比选择与几何模型导入方法 | 第138-141页 |
| 5.3.1 渗流仿真软件对比选择 | 第138-139页 |
| 5.3.2 几何模型导入方法 | 第139-140页 |
| 5.3.3 几何模型导入方法 | 第140-141页 |
| 5.4 固热流耦合模型 | 第141-144页 |
| 5.4.1 控制方程 | 第141-143页 |
| 5.4.2 边界条件 | 第143页 |
| 5.4.3 参数设置 | 第143-144页 |
| 5.5 煤体孔隙裂隙几何结构表征模型与固热流耦合模型的联合仿真实现 | 第144-148页 |
| 5.6 本章小结 | 第148-151页 |
| 6 结论与展望 | 第151-155页 |
| 6.1 本文的研究成果及结论 | 第151-154页 |
| 6.2 主要创新点 | 第154页 |
| 6.3 后续研究工作及展望 | 第154-155页 |
| 致谢 | 第155-157页 |
| 参考文献 | 第157-173页 |
| 附录 | 第173-174页 |
| A 作者在攻读博士学位期间发表的学术论文目录 | 第173页 |
| B 作者在攻读博士学位期间参与的科研项目 | 第173页 |
| C 作者在攻读博士学位期间申请的专利 | 第173-174页 |
