| 摘要 | 第4-7页 |
| Abstract | 第7-10页 |
| 1 绪论 | 第15-25页 |
| 1.1 选题背景及意义 | 第15-16页 |
| 1.2 煤自燃相关问题国内外研究进展 | 第16-21页 |
| 1.2.1 煤自燃发火机理研究进展 | 第16-17页 |
| 1.2.2 煤自燃影响因素方面的研究 | 第17-19页 |
| 1.2.3 煤孔隙结构方面的研究 | 第19-20页 |
| 1.2.4 巷道松散煤体自然发火方面的研究 | 第20-21页 |
| 1.3 研究目的与内容 | 第21-22页 |
| 1.4 研究技术路线 | 第22-23页 |
| 1.5 论文创新点 | 第23-25页 |
| 2 TGA-DTA-FTIR试验研究煤自燃过程机理及影响因素 | 第25-45页 |
| 2.1 TGA-DTA-FTIR实验 | 第25-29页 |
| 2.1.1 实验设备 | 第25-26页 |
| 2.1.2 TGA-DTA-FTIR实验原理 | 第26-28页 |
| 2.1.3 试验样品 | 第28页 |
| 2.1.4 试验方案与步骤 | 第28-29页 |
| 2.2 TGA-DTA实验结果分析 | 第29-34页 |
| 2.2.1 特征温度 | 第29-32页 |
| 2.2.2 活化能 | 第32-34页 |
| 2.3 FTIR试验结果分析 | 第34-40页 |
| 2.3.1 煤自燃过程中甲烷的浓度变化规律 | 第37页 |
| 2.3.2 煤自燃过程中一氧化碳的浓度变化规律 | 第37-38页 |
| 2.3.3 煤自燃过程中二氧化碳的浓度变化规律 | 第38-39页 |
| 2.3.4 煤自燃过程中水的浓度变化规律 | 第39-40页 |
| 2.4 TGA试验研究煤吸氧量的影响因素 | 第40-44页 |
| 2.4.1 水分对吸氧量的影响 | 第41-42页 |
| 2.4.2 氧元素对吸氧量的影响 | 第42页 |
| 2.4.3 氧气浓度对吸氧量的影响 | 第42-43页 |
| 2.4.4 升温速率对吸氧量的影响 | 第43-44页 |
| 2.5 本章小结 | 第44-45页 |
| 3 煤自燃倾向性等级判定与煤升温氧化实验 | 第45-55页 |
| 3.1 煤层自燃倾向性等级的模糊综合评判 | 第45-48页 |
| 3.1.1 煤层自燃影响因素 | 第45-47页 |
| 3.1.2 模糊综合评价法煤自燃等级分类模型 | 第47页 |
| 3.1.3 枣泉矿2号煤层自燃倾向等级判定 | 第47-48页 |
| 3.2 煤自燃过程特性参数测定 | 第48-54页 |
| 3.2.1 耗氧速率的测定原理 | 第49-50页 |
| 3.2.2 放热强度的测定原理 | 第50-51页 |
| 3.2.3 煤样升温氧化实验与结果分析 | 第51-52页 |
| 3.2.4 DSC测定煤的比热 | 第52-54页 |
| 3.3 本章小结 | 第54-55页 |
| 4 煤自燃过程孔隙结构变化研究 | 第55-81页 |
| 4.1 煤孔隙结构基本参数 | 第55-57页 |
| 4.2 煤样表面扫描电镜能谱分析 | 第57-62页 |
| 4.2.1 SEM基本原理 | 第57-58页 |
| 4.2.2 试验样品制备 | 第58页 |
| 4.2.3 煤样表面能谱分析 | 第58-62页 |
| 4.3 氮吸附实验研究 | 第62-66页 |
| 4.3.1 氮气吸附实验基本原理 | 第62-64页 |
| 4.3.2 不同温度煤样的氮气吸附-解吸等温线 | 第64-66页 |
| 4.4 压汞实验 | 第66-68页 |
| 4.4.1 压汞实验基本原理 | 第66-67页 |
| 4.4.2 不同温度煤样的压汞曲线 | 第67-68页 |
| 4.5 煤自燃过程中孔隙结构变化规律的联孔分析 | 第68-74页 |
| 4.5.1 煤自燃过程中不同温度煤样的联孔孔径分布 | 第69-71页 |
| 4.5.2 孔隙率、孔隙体积随温度的变化规律 | 第71-72页 |
| 4.5.3 渗透率与渗透系数随温度的变化规律 | 第72页 |
| 4.5.4 孔隙比表面积随温度的变化规律 | 第72-73页 |
| 4.5.5 密度随温度的变化规律 | 第73-74页 |
| 4.6 煤自燃过程孔隙分形特征研究 | 第74-78页 |
| 4.6.1 煤孔隙分形维数的推导 | 第75-76页 |
| 4.6.2 分形维数的确定 | 第76-78页 |
| 4.7 本章小结 | 第78-81页 |
| 5 巷道顶部松散煤体自燃三维多场耦合数值模拟 | 第81-107页 |
| 5.1 工程概况 | 第81页 |
| 5.2 巷道顶部松散煤体自燃过程气体渗流、传质、传热数学模型 | 第81-91页 |
| 5.2.1 松散煤体内气体渗流数学模型 | 第81-85页 |
| 5.2.2 巷道流场模型 | 第85-87页 |
| 5.2.3 松散煤体内温度场数学模型 | 第87-89页 |
| 5.2.4 松散煤体内氧浓度场数学模型 | 第89-91页 |
| 5.3 定解条件 | 第91-92页 |
| 5.4 物理模型建立与网格划分 | 第92-93页 |
| 5.5 数值模拟关键参数设定 | 第93页 |
| 5.6 求解方法 | 第93-94页 |
| 5.7 巷道顶部松散煤体自燃多场耦合数值模拟结果与分析 | 第94-105页 |
| 5.7.1 巷道顶部松散煤体自燃过程温度场变化规律 | 第96-100页 |
| 5.7.2 巷道顶部松散煤体自燃影响因素分析 | 第100-102页 |
| 5.7.3 自燃过程松散煤体位移与应力变化 | 第102-105页 |
| 5.8 本章小结 | 第105-107页 |
| 6 结论与展望 | 第107-111页 |
| 6.1 主要结论 | 第107-109页 |
| 6.2 主要创新点 | 第109-110页 |
| 6.3 不足与展望 | 第110-111页 |
| 参考文献 | 第111-119页 |
| 致谢 | 第119-121页 |
| 作者简介 | 第121页 |
