| 摘要 | 第3-8页 |
| ABSTRACT | 第8-12页 |
| 第一章 绪论 | 第17-31页 |
| 1.1 背景及意义 | 第17-18页 |
| 1.2 注气驱替煤层气研究现状 | 第18-28页 |
| 1.2.1 煤层气吸附解吸研究现状 | 第18-23页 |
| 1.2.2 注气驱替煤层气研究现状 | 第23-28页 |
| 1.3 存在的主要问题 | 第28-29页 |
| 1.4 研究内容与技术路线 | 第29-31页 |
| 1.4.1 研究内容 | 第29页 |
| 1.4.2 技术路线 | 第29-31页 |
| 第二章 注气驱替煤层气机理及工艺模式 | 第31-41页 |
| 2.1 注气驱替煤层气机理 | 第31-35页 |
| 2.2 注气驱替煤层气工艺模式 | 第35-36页 |
| 2.2.1 工艺过程 | 第35页 |
| 2.2.2 煤岩渗透性 | 第35-36页 |
| 2.3 注气种类选择 | 第36-39页 |
| 2.3.1 气体分子的极性 | 第36-37页 |
| 2.3.2 煤对气体分子的吸附作用力 | 第37-38页 |
| 2.3.3 煤对不同气体的吸附能力 | 第38-39页 |
| 2.4 本章小结 | 第39-41页 |
| 第三章 煤岩吸附单组分气体特征及模型适用性研究 | 第41-65页 |
| 3.1 煤岩吸附实验 | 第41-45页 |
| 3.1.1 实验系统与实验方法 | 第41-42页 |
| 3.1.2 样品采集与制备 | 第42-45页 |
| 3.2 小尺度(粒径0.075~0.5MM)肥煤的吸附实验 | 第45-56页 |
| 3.2.1 小尺度肥煤对CH_4的吸附实验 | 第45-48页 |
| 3.2.2 小尺度肥煤对O_2的吸附实验 | 第48-53页 |
| 3.2.3 小尺度肥煤对N_2的吸附实验 | 第53-56页 |
| 3.3 大尺度(Φ=40MM)球形煤样对CH_4的吸附解吸试验 | 第56-59页 |
| 3.3.1 煤样等温吸附解吸试验结果 | 第56-57页 |
| 3.3.2 煤样吸附模型适用性分析 | 第57-59页 |
| 3.4 泥岩对CH＿4与O＿2的吸附 | 第59-64页 |
| 3.4.1 泥岩样品及其吸附实验 | 第59-60页 |
| 3.4.2 吸附模型适用性分析 | 第60-64页 |
| 3.5 本章小结 | 第64-65页 |
| 第四章 三轴应力作用下空气驱替煤层气实验研究 | 第65-87页 |
| 4.1 含瓦斯煤岩渗透特性 | 第65-67页 |
| 4.1.1 渗透率概念 | 第65-66页 |
| 4.1.2 渗透率参数 | 第66-67页 |
| 4.2 实验系统与实验步骤 | 第67-71页 |
| 4.2.1 实验系统 | 第67-68页 |
| 4.2.2 煤岩样品与注气介质 | 第68-69页 |
| 4.2.3 实验内容与实验步骤 | 第69-71页 |
| 4.3 原煤样加、卸载过程渗透率变化规律实验研究 | 第71-76页 |
| 4.3.1 一次加卸载实验 | 第71-72页 |
| 4.3.2 二次加卸载实验 | 第72-75页 |
| 4.3.3 渗透率随孔隙压变化规律 | 第75-76页 |
| 4.4 驱替前后肥煤样渗透率变化规律 | 第76-77页 |
| 4.4.1 驱替前后对渗透率影响实验结果 | 第76页 |
| 4.4.2 驱替前后引起渗透率实验结果分析 | 第76-77页 |
| 4.5 驱替方式对驱替效果影响 | 第77-85页 |
| 4.5.1 连续驱替过程各组分变化规律 | 第77-81页 |
| 4.5.2 间歇驱替过程各组分变化规律 | 第81-85页 |
| 4.5.3 不同驱替方式实验结果对比分析 | 第85页 |
| 4.6 本章小结 | 第85-87页 |
| 第五章 注气开采煤层气物理数学模型及数值模拟研究 | 第87-99页 |
| 5.1 混合气体的扩散渗流模型 | 第87-92页 |
| 5.1.1 孔隙裂隙双重介质模型 | 第87-88页 |
| 5.1.2 混合气体吸附方程 | 第88-89页 |
| 5.1.3 孔隙中扩散微分方程 | 第89-90页 |
| 5.1.4 裂隙中渗流微分方程 | 第90-91页 |
| 5.1.5 辅助方程及边界条件 | 第91-92页 |
| 5.2 注气开采煤层气数值模拟 | 第92-95页 |
| 5.2.1 物理数学模型 | 第92-93页 |
| 5.2.2 模拟参数 | 第93-94页 |
| 5.2.3 数值试验模型及方案 | 第94-95页 |
| 5.3 数值模拟结果及分析 | 第95-97页 |
| 5.3.1 煤层渗透率变化规律 | 第95-96页 |
| 5.3.2 煤层压力随孔隙压变化规律 | 第96-97页 |
| 5.4 本章小结 | 第97-99页 |
| 第六章 双柳煤矿3 | 第99-117页 |
| 6.1 双柳煤矿矿井概况 | 第99-101页 |
| 6.1.1 222工作面地质概况 | 第100页 |
| 6.1.2 掘进期间煤层气抽采 | 第100-101页 |
| 6.2 空气驱替煤层气试验 | 第101-105页 |
| 6.2.1 驱替煤层气试验方案 | 第101-102页 |
| 6.2.2 试验设备 | 第102-103页 |
| 6.2.3 试验步骤 | 第103-105页 |
| 6.3 试验结果及分析 | 第105-115页 |
| 6.3.1 对照试验孔瓦斯流量 | 第105-106页 |
| 6.3.2 间歇注气驱替孔瓦斯流量 | 第106-110页 |
| 6.3.3 连续注气驱替孔瓦斯流量 | 第110-113页 |
| 6.3.4 对比分析 | 第113-115页 |
| 6.4 本章小结 | 第115-117页 |
| 第七章 结论与展望 | 第117-123页 |
| 7.1 结论 | 第117-120页 |
| 7.2 论文主要创新点 | 第120-121页 |
| 7.3 展望 | 第121-123页 |
| 参考文献 | 第123-133页 |
| 致谢 | 第133-135页 |
| 研究生期间发表的论文及参与的科研项目 | 第135-137页 |
| 论文独创性说明 | 第137页 |