| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-7页 |
| 第一章 绪论 | 第12-28页 |
| 1.1 煤层气的成因及赋存状态 | 第12-13页 |
| 1.2 构造煤的形成 | 第13页 |
| 1.3 构造煤的结构特点 | 第13-15页 |
| 1.3.1 构造煤的宏观结构 | 第13-14页 |
| 1.3.2 构造煤的微观结构 | 第14-15页 |
| 1.4 构造煤与瓦斯突出现象 | 第15-16页 |
| 1.5 煤层气生成及运移的研究现状 | 第16-19页 |
| 1.5.1 煤层气的生成 | 第16-17页 |
| 1.5.2 煤层气的吸附行为 | 第17-18页 |
| 1.5.3 煤层气的扩散行为 | 第18-19页 |
| 1.6 研究思路及研究内容 | 第19-21页 |
| 1.6.1 研究思路 | 第19-20页 |
| 1.6.2 研究内容 | 第20-21页 |
| 本章参考文献 | 第21-28页 |
| 第二章 理论基础 | 第28-34页 |
| 2.1 密度泛函理论计算方法 | 第28-29页 |
| 2.1.1 密度泛函理论的发展 | 第28页 |
| 2.1.2 过渡态理论 | 第28-29页 |
| 2.1.3 色散修正的密度泛函理论 | 第29页 |
| 2.2 蒙特卡洛模拟方法 | 第29-30页 |
| 2.2.1 蒙特卡洛方法的基本原理 | 第29-30页 |
| 2.2.2 蒙特卡洛方法的求解过程 | 第30页 |
| 2.3 分子动力学模拟方法 | 第30-32页 |
| 2.3.1 分子动力学方法的基本原理 | 第30-31页 |
| 2.3.2 模拟过程的力场与控温方法 | 第31-32页 |
| 本章参考文献 | 第32-34页 |
| 第三章 煤层气的生成机理 | 第34-62页 |
| 3.1 引言 | 第34-35页 |
| 3.2 计算参数及可靠性验证 | 第35-36页 |
| 3.3 煤降解生烃机理 | 第36-50页 |
| 3.3.1 计算模型的选择 | 第36-38页 |
| 3.3.2 热解路径 | 第38-46页 |
| 3.3.3 热解动力学分析 | 第46-50页 |
| 3.3.4 降解生烃小结 | 第50页 |
| 3.4 煤缩聚生烃机理 | 第50-57页 |
| 3.4.1 缩聚模型 | 第50-51页 |
| 3.4.2 缩聚机理及动力学分析 | 第51-56页 |
| 3.4.3 缩聚生烃小结 | 第56-57页 |
| 3.5 本章小结 | 第57-58页 |
| 本章参考文献 | 第58-62页 |
| 第四章 煤分子结构对煤层气运移的影响 | 第62-92页 |
| 4.1 引言 | 第62-63页 |
| 4.2 煤分子结构对煤层气吸附量的影响研究 | 第63-73页 |
| 4.2.1 煤分子模型的构建 | 第63-67页 |
| 4.2.2 蒙特卡洛模拟参数 | 第67-68页 |
| 4.2.3 芳香单元延展度对煤层气吸附量的影响 | 第68-69页 |
| 4.2.4 芳香单元堆砌层数对煤层气吸附量的影响 | 第69-71页 |
| 4.2.5 缺陷及含氧官能团类型对煤层气吸附量的影响 | 第71-73页 |
| 4.2.6 影响煤层气吸附量的分子结构 | 第73页 |
| 4.3 煤分子结构对煤层气扩散行为的影响研究 | 第73-81页 |
| 4.3.1 分子动力学模拟参数 | 第73-74页 |
| 4.3.2 初始模型的确定 | 第74-75页 |
| 4.3.3 不同芳香单元延展度下煤层气的扩散系数 | 第75-76页 |
| 4.3.4 不同芳香单元堆砌层数下煤层气的扩散系数 | 第76-79页 |
| 4.3.5 表面缺陷及含氧官能团对煤层气扩散系数的影响 | 第79-80页 |
| 4.3.6 不同芳香层片组间隙下煤层气的扩散系数 | 第80页 |
| 4.3.7 影响煤层气扩散行为的分子结构 | 第80-81页 |
| 4.4 煤分子结构对煤层气吸附能力的影响研究 | 第81-84页 |
| 4.4.1 模型的选择 | 第81页 |
| 4.4.2 密度泛函理论计算参数 | 第81-82页 |
| 4.4.3 不同芳香单元延展度下甲烷的吸附能 | 第82页 |
| 4.4.4 表面缺陷及含氧官能团对甲烷吸附能的影响 | 第82-83页 |
| 4.4.5 煤分子结构对甲烷吸附能的影响 | 第83-84页 |
| 4.5 构造煤分子微晶结构参数的确定 | 第84-85页 |
| 4.6 本章小结 | 第85-87页 |
| 本章参考文献 | 第87-92页 |
| 第五章 外界环境对煤层气运移的影响 | 第92-104页 |
| 5.1 引言 | 第92-93页 |
| 5.2 压力和温度对煤层气运移的影响 | 第93-96页 |
| 5.2.1 模型及参数 | 第93页 |
| 5.2.2 不同压力下煤层气的运移 | 第93-95页 |
| 5.2.3 不同温度下煤层气的运移 | 第95-96页 |
| 5.3 其它气体含量对煤层气扩散行为的影响 | 第96-99页 |
| 5.3.1 模拟方法及参数 | 第96页 |
| 5.3.2 二氧化碳含量对煤层气扩散行为的影响 | 第96-97页 |
| 5.3.3 不同含量水分子存在时煤层气的扩散行为 | 第97-98页 |
| 5.3.4 二氧化碳和水含量对煤层气扩散的影响 | 第98-99页 |
| 5.4 煤颗粒径向不均质的煤层气扩散微观模型 | 第99-101页 |
| 5.5 本章小结 | 第101-102页 |
| 本章参考文献 | 第102-104页 |
| 第六章 总结 | 第104-108页 |
| 6.1 主要结论 | 第104-105页 |
| 6.2 创新点 | 第105-106页 |
| 6.3 工作不足与建议 | 第106-108页 |
| 致谢 | 第108-109页 |
| 攻读硕士期间发表的论文 | 第109页 |
