| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第9-10页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第9-10页 |
| 1.1.2 研究意义 | 第10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-14页 |
| 1.2.1 煤体力学性质研究现状 | 第10-11页 |
| 1.2.2 流固耦合研究现状 | 第11-12页 |
| 1.2.3 瓦斯抽采技术研究现状 | 第12-14页 |
| 1.3 主要研究内容及目标 | 第14-15页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第14-15页 |
| 1.3.2 研究目标 | 第15页 |
| 1.4 研究方法及技术路线 | 第15-17页 |
| 1.4.1 研究方法 | 第15页 |
| 1.4.2 技术路线 | 第15-17页 |
| 2 钻孔周围煤体应力-应变规律研究 | 第17-30页 |
| 2.1 煤的力学特性实验与分析 | 第17-23页 |
| 2.1.1 煤样采集与试样制作 | 第17-18页 |
| 2.1.2 实验方法 | 第18页 |
| 2.1.3 实验结果 | 第18-20页 |
| 2.1.4 单轴压缩条件下的变形特征 | 第20-21页 |
| 2.1.5 煤的坚固性系数测定 | 第21-22页 |
| 2.1.6 含瓦斯煤体的蠕变特性 | 第22-23页 |
| 2.2 钻孔周围煤体的蠕变变形分析 | 第23-29页 |
| 2.2.1 钻孔周围煤体的力学模型 | 第23页 |
| 2.2.2 基本方程及屈服准则 | 第23-25页 |
| 2.2.3 钻孔周围煤体的应力-应变 | 第25-29页 |
| 2.3 钻孔蠕变变形对瓦斯抽采效果的影响 | 第29页 |
| 2.4 本章小结 | 第29-30页 |
| 3 煤层瓦斯运移流固耦合数学模型建立 | 第30-39页 |
| 3.1 基本假设 | 第30页 |
| 3.2 主要控制方程 | 第30-38页 |
| 3.2.1 考虑解吸作用的渗透率动态变化方程 | 第30-35页 |
| 3.2.2 瓦斯运移控制方程 | 第35-37页 |
| 3.2.3 考虑蠕变变形的煤体变形控制方程 | 第37-38页 |
| 3.2.4 流固耦合模型 | 第38页 |
| 3.3 本章小结 | 第38-39页 |
| 4 瓦斯抽采数值模拟分析 | 第39-53页 |
| 4.1 多物理场耦合软件COMSOLMultiphysics简介 | 第39页 |
| 4.2 有效抽采半径及布孔间距的确定 | 第39-46页 |
| 4.2.1 模型建立及参数确定 | 第39-40页 |
| 4.2.2 单钻孔瓦斯抽采模拟及分析 | 第40-43页 |
| 4.2.3 多钻孔瓦斯抽采模拟及分析 | 第43-45页 |
| 4.2.4 布孔间距与有效半径的关系 | 第45-46页 |
| 4.3 合理封孔深度的确定 | 第46-49页 |
| 4.3.1 模型建立及参数的确定 | 第46-47页 |
| 4.3.2 钻孔封孔深度的模拟及分析 | 第47-49页 |
| 4.4 合理预抽期的确定 | 第49-52页 |
| 4.4.1 模型建立及参数的确定 | 第49-50页 |
| 4.4.2 预抽期的模拟及分析 | 第50-52页 |
| 4.5 本章小结 | 第52-53页 |
| 5 工程现场应用 | 第53-60页 |
| 5.1 试验矿井及工作面概况 | 第53-54页 |
| 5.1.1 试验矿井概况 | 第53页 |
| 5.1.2 试验工作面概况 | 第53-54页 |
| 5.2 试验工作面瓦斯抽采方案设计 | 第54-55页 |
| 5.3 试验工作面瓦斯抽采效果检验 | 第55-59页 |
| 5.3.1 试验工作面瓦斯抽采量 | 第55-57页 |
| 5.3.2 试验工作面抽采达标效果检验 | 第57-58页 |
| 5.3.3 参数优化的经济效益 | 第58-59页 |
| 5.4 本章小结 | 第59-60页 |
| 6 结论与展望 | 第60-62页 |
| 6.1 主要结论 | 第60-61页 |
| 6.2 展望 | 第61-62页 |
| 致谢 | 第62-63页 |
| 参考文献 | 第63-68页 |
| 附录 | 第68页 |