| 摘要 | 第2-3页 |
| ABSTRACT | 第3-4页 |
| 1 绪论 | 第8-17页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第8-9页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第8-9页 |
| 1.1.2 研究意义 | 第9页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第9-14页 |
| 1.2.1 煤层瓦斯渗流与预抽采技术的研究现状 | 第9-10页 |
| 1.2.2 瓦斯吸附-解吸机理研究 | 第10-12页 |
| 1.2.3 耦合作用下渗流规律的研究现状 | 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 研究方案及技术路线 | 第15-17页 |
| 1.4.1 研究思路 | 第15-16页 |
| 1.4.2 技术路线图 | 第16-17页 |
| 2 吸附效应下的瓦斯抽采固-气耦合数学模型 | 第17-28页 |
| 2.1 固-气耦合作用下预抽瓦斯流动过程 | 第17-19页 |
| 2.2 模型的构建 | 第19-24页 |
| 2.2.1 基本假设 | 第19页 |
| 2.2.2 主要控制方程 | 第19-23页 |
| 2.2.3 定解条件 | 第23-24页 |
| 2.3 数值计算原理以及离散 | 第24-27页 |
| 2.3.1 有限单元法基本方程 | 第24-25页 |
| 2.3.2 微分方程的离散 | 第25-27页 |
| 2.4 本章小结 | 第27-28页 |
| 3 无吸附效应的预抽煤层瓦斯渗流特性数值模拟 | 第28-38页 |
| 3.1 多物理场耦合软件COMSOL Multiphysics选择 | 第28-29页 |
| 3.1.1 COMSOL Multiphysics简介 | 第28页 |
| 3.1.2 COMSOL Multiphysics功能 | 第28-29页 |
| 3.2 模型的建立 | 第29-30页 |
| 3.2.1 实验背景 | 第29页 |
| 3.2.2 几何模型与网格划分 | 第29-30页 |
| 3.2.3 模型计算参数 | 第30页 |
| 3.2.4 定解条件 | 第30页 |
| 3.3 数值模拟结果分析 | 第30-35页 |
| 3.3.1 瓦斯压力的变化规律 | 第30-31页 |
| 3.3.2 渗透率动态变化规律 | 第31-33页 |
| 3.3.3 渗流速度的变化规律 | 第33-35页 |
| 3.4 抽采半径的计算 | 第35-36页 |
| 3.5 本章小结 | 第36-38页 |
| 4 不同吸附常数下预抽煤层瓦斯渗流特性影响数值模拟 | 第38-47页 |
| 4.1 数值模型及模拟方案 | 第38-39页 |
| 4.2 不同吸附常数下模拟结果分析 | 第39-43页 |
| 4.2.1 不同吸附常数对渗透率的影响 | 第39-42页 |
| 4.2.2 不同吸附常数对瓦斯压力时空分布的影响 | 第42-43页 |
| 4.3 不同吸附常数下预抽钻孔有效半径的计算 | 第43-45页 |
| 4.4 本章小结 | 第45-47页 |
| 5 工程现场应用 | 第47-57页 |
| 5.1 应用矿井试验区概况 | 第47-48页 |
| 5.1.1 矿井实验区基本概况 | 第47-48页 |
| 5.1.2 实验工作面概况 | 第48页 |
| 5.2 应用矿井顺层钻孔孔间距布置方案 | 第48-50页 |
| 5.2.1 钻孔抽采半径的确定 | 第48-49页 |
| 5.2.2 钻孔合理封孔深度的确定 | 第49-50页 |
| 5.2.3 顺层钻孔其他参数 | 第50页 |
| 5.3 工作面瓦斯涌出规律 | 第50-53页 |
| 5.3.1 煤壁瓦斯涌出规律 | 第50-52页 |
| 5.3.2 落煤瓦斯涌出量规律 | 第52-53页 |
| 5.4 吸附效应的设计方案的抽采效果 | 第53-56页 |
| 5.4.1 钻孔预抽煤层瓦斯效果 | 第53-55页 |
| 5.4.2 工作面瓦斯瓦斯防治效果 | 第55-56页 |
| 5.5 本章小结 | 第56-57页 |
| 6 结论与展望 | 第57-59页 |
| 6.1 主要结论 | 第57页 |
| 6.2 展望 | 第57-59页 |
| 致谢 | 第59-60页 |
| 参考文献 | 第60-66页 |
| 附录 | 第66页 |
