摘要 | 第3-4页 |
ABSTRACT | 第4-5页 |
1 绪论 | 第9-17页 |
1.1 选题意义 | 第9-10页 |
1.2 国内外研究现状分析 | 第10-13页 |
1.2.1 岩体裂隙场演化研究现状 | 第10页 |
1.2.2 采动裂隙场演化研究现状 | 第10-11页 |
1.2.3 瓦斯流动理论的发展 | 第11-13页 |
1.2.4 采动裂隙带与瓦斯流动规律研究现状 | 第13页 |
1.3 本文主要研究内容及技术路线 | 第13-15页 |
1.4 本文主要研究方法 | 第15-17页 |
2 瓦斯在煤层中流动的理论分析 | 第17-37页 |
2.1 煤层微结构 | 第17-21页 |
2.1.1 孔隙微结构类型 | 第17-18页 |
2.1.2 裂隙微结构类型 | 第18-20页 |
2.1.3 煤体微结构特性的主要影响因素 | 第20-21页 |
2.2 煤层瓦斯的赋存状态 | 第21-22页 |
2.3 采动覆岩裂隙场的形成 | 第22-25页 |
2.3.1 采动覆岩裂隙场三区划分 | 第23页 |
2.3.2 采动覆岩裂隙场三带划分 | 第23-24页 |
2.3.3 采动裂隙场的空间形态 | 第24-25页 |
2.4 采动裂隙场基本特性 | 第25-27页 |
2.4.1 煤层空隙特点 | 第25-26页 |
2.4.2 多孔介质特性 | 第26页 |
2.4.3 采空区瓦斯的升浮 | 第26-27页 |
2.4.4 采空区瓦斯的扩散 | 第27页 |
2.4.5 采空区瓦斯的聚集 | 第27页 |
2.5 卸压煤岩体的空隙渗流特性 | 第27-32页 |
2.5.1 采动卸压瓦斯空隙渗流特性 | 第27-28页 |
2.5.2 卸压瓦斯运移特性 | 第28-29页 |
2.5.3 瓦斯运移关键控制因素 | 第29-32页 |
2.6 煤层瓦斯含量影响因素 | 第32-34页 |
2.7 煤层瓦斯涌出量分析 | 第34-36页 |
2.8 本章小结 | 第36-37页 |
3 煤岩瓦斯流动规律的实验研究 | 第37-53页 |
3.1 实验原理 | 第37-38页 |
3.2 实验装置 | 第38-39页 |
3.3 试验方案 | 第39-41页 |
3.3.1 试件准备 | 第40页 |
3.3.2 试验过程 | 第40-41页 |
3.4 试验结果分析 | 第41-50页 |
3.4.1 不同瓦斯压力煤岩全应力-应变瓦斯渗流实验 | 第41-43页 |
3.4.2 不同围压煤岩全应力-应变瓦斯渗流实验 | 第43-45页 |
3.4.3 应力-应变全过程中含瓦斯煤岩渗透率变化规律 | 第45-50页 |
3.5 本章小结 | 第50-53页 |
4 采动裂隙场中瓦斯运移规律数值模拟研究 | 第53-71页 |
4.1 采动裂隙场中卸压瓦斯运移数学模型 | 第53-56页 |
4.2 COMSOL Multiphysics 数值计算软件介绍 | 第56-57页 |
4.2.1 结构力学模块 | 第56页 |
4.2.2 地球科学模块 | 第56-57页 |
4.2.3 CAD 导入模块 | 第57页 |
4.3 采场几何模型 | 第57-59页 |
4.4 模型网格划分 | 第59页 |
4.5 主要模型参数的确定 | 第59-62页 |
4.5.1 渗透率和孔隙率 | 第60-61页 |
4.5.2 瓦斯质量源项 | 第61-62页 |
4.5.3 模型边界条件设置 | 第62页 |
4.6 采动裂隙场中瓦斯运移规律研究 | 第62-68页 |
4.6.1 采空区瓦斯平面分布特征 | 第62-64页 |
4.6.2 采空区瓦斯三维空间分布特征 | 第64-67页 |
4.6.3 Y 型通风工作面瓦斯治理情况 | 第67-68页 |
4.7 本章小结 | 第68-71页 |
5 结论及展望 | 第71-73页 |
5.1 主要结论及创新 | 第71-72页 |
5.1.1 主要结论 | 第71页 |
5.1.2 主要创新 | 第71-72页 |
5.2 展望 | 第72-73页 |
致谢 | 第73-75页 |
参考文献 | 第75-79页 |
附录 | 第79页 |
A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 | 第79页 |
B. 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目 | 第79页 |