| 中文摘要 | 第3-5页 |
| 英文摘要 | 第5-7页 |
| 1 绪论 | 第12-22页 |
| 1.1 研究意义 | 第12-14页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第14-18页 |
| 1.2.1 煤与瓦斯突出机理研究现状 | 第14-15页 |
| 1.2.2 其它相关研究 | 第15-17页 |
| 1.2.3 煤瓦斯突出能量研究现状 | 第17-18页 |
| 1.3 存在问题 | 第18-19页 |
| 1.4 主要研究内容及目标 | 第19-20页 |
| 1.4.1 主要研究内容 | 第19-20页 |
| 1.4.2 研究目标 | 第20页 |
| 1.5 研究方法及路线 | 第20-22页 |
| 1.5.1 主要研究方法 | 第20页 |
| 1.5.2 技术路线 | 第20-22页 |
| 2 实验装置研制与煤岩基础参数测试 | 第22-36页 |
| 2.1 实验装置研制 | 第22-27页 |
| 2.1.1 概述 | 第22-23页 |
| 2.1.2 实验装置研制思路 | 第23-25页 |
| 2.1.3 实验装置组成及特点 | 第25-27页 |
| 2.2 煤岩试件采集 | 第27-30页 |
| 2.2.1 鱼田堡煤矿 | 第27-29页 |
| 2.2.2 斌郎煤矿 | 第29-30页 |
| 2.3 煤岩物理力学参数测试 | 第30-35页 |
| 2.3.1 煤岩的孔隙特性 | 第30-32页 |
| 2.3.2 煤岩坚固性系数测试 | 第32-33页 |
| 2.3.3 煤岩基本力学性质测试 | 第33-35页 |
| 2.4 本章小结 | 第35-36页 |
| 3 煤岩体破碎功实验研究 | 第36-62页 |
| 3.1 概述与实验方案 | 第36-38页 |
| 3.1.1 概述 | 第36-37页 |
| 3.1.2 实验方案 | 第37-38页 |
| 3.2 颗粒形状对确定表面积大小的理论分析 | 第38-39页 |
| 3.3 煤颗粒形状的细微观测 | 第39-41页 |
| 3.3.1 原煤落锤破碎后煤颗粒细微观测 | 第39-40页 |
| 3.3.2 原煤高压瓦斯瞬间卸压破碎后细微观测 | 第40-41页 |
| 3.4 原煤破碎实验研究 | 第41-48页 |
| 3.4.1 折算直径与破碎功的计算 | 第41-42页 |
| 3.4.2 一定块度的原煤破碎实验 | 第42-44页 |
| 3.4.3 不同块度原煤施加相同能量破碎实验 | 第44-46页 |
| 3.4.4 同一块度原煤施加不同能量破碎实验 | 第46-47页 |
| 3.4.5 比表面能分析 | 第47-48页 |
| 3.5 煤岩体破碎功与粒径之间关系分析 | 第48-60页 |
| 3.5.1 微小颗粒分布分析 | 第48-50页 |
| 3.5.2 微小煤颗粒分布实验分析 | 第50-56页 |
| 3.5.3 粒径在 0.075mm以下颗粒实验结果分析 | 第56-57页 |
| 3.5.4 能量与新增表面积之间关系分析 | 第57-60页 |
| 3.6 煤岩破碎实验分析 | 第60-61页 |
| 3.7 本章小结 | 第61-62页 |
| 4 突出过程中瓦斯气体破碎煤体的能量研究 | 第62-76页 |
| 4.1 概述 | 第62-63页 |
| 4.2 自由气体膨胀功分析 | 第63-64页 |
| 4.3 吸附气体膨胀功分析 | 第64-67页 |
| 4.4 高压气体瞬间对称卸压破煤实验研究 | 第67-71页 |
| 4.4.1 煤样制备及实验方案 | 第67-68页 |
| 4.4.2 煤的破碎情况分析 | 第68-70页 |
| 4.4.3 实验过程中温度变化 | 第70-71页 |
| 4.5 气体解吸速度及吸附气体膨胀功分析 | 第71-75页 |
| 4.5.1 瓦斯在煤体中的流动特性 | 第72页 |
| 4.5.2 瓦斯从煤体中解吸特性 | 第72-73页 |
| 4.5.3 瓦斯从煤体中解吸速度分析 | 第73页 |
| 4.5.4 吸附瓦斯的膨胀功分析 | 第73-75页 |
| 4.6 本章小结 | 第75-76页 |
| 5 瓦斯气体膨胀及弹性能释放破煤能量分析 | 第76-98页 |
| 5.1 概述 | 第76-77页 |
| 5.2 实验思路及方案 | 第77-79页 |
| 5.2.1 煤岩体特性分析 | 第77页 |
| 5.2.2 最小耗能原理 | 第77页 |
| 5.2.3 煤岩体破坏过程中能量转换机理分析 | 第77-78页 |
| 5.2.4 实验思路 | 第78页 |
| 5.2.5 实验方案 | 第78-79页 |
| 5.3 不加轴压实验结果及分析 | 第79-86页 |
| 5.3.1 圆柱型原煤卸压实验 | 第79-82页 |
| 5.3.2 块度为 30mm碎煤卸压实验 | 第82-83页 |
| 5.3.3 型煤卸压实验 | 第83-86页 |
| 5.4 加轴压实验结果及分析 | 第86-91页 |
| 5.4.1 煤试样受力分析 | 第86-87页 |
| 5.4.2 加轴压圆柱型突出原煤卸压实验 | 第87-88页 |
| 5.4.3 加轴压圆柱型非突出原煤卸压实验 | 第88-91页 |
| 5.5 瓦斯-轴向应力破煤的能量分析 | 第91-96页 |
| 5.5.1 轴向应力能量分析 | 第91页 |
| 5.5.2 瓦斯气体能量分析 | 第91-96页 |
| 5.6 本章小结 | 第96-98页 |
| 6 煤瓦斯突出的能量耗散机理研究 | 第98-110页 |
| 6.1 概述 | 第98页 |
| 6.2 能量源分析 | 第98-101页 |
| 6.2.1 游离瓦斯膨胀能 | 第98-99页 |
| 6.2.2 吸附瓦斯解吸的膨胀能 | 第99-100页 |
| 6.2.3 围岩对突出范围内的煤岩体所做的功 | 第100-101页 |
| 6.2.4 煤岩弹性能 | 第101页 |
| 6.2.5 突出范围内的煤岩体重力势能 | 第101页 |
| 6.3 突出过程中能量耗散分析 | 第101-105页 |
| 6.3.1 煤岩体破碎功 | 第101-102页 |
| 6.3.2 煤体摩擦功 | 第102-103页 |
| 6.3.3 煤体移动功 | 第103-104页 |
| 6.3.4 其他能量耗散 | 第104-105页 |
| 6.4 突出发生的能量条件分析 | 第105-109页 |
| 6.4.1 突出三要素及其他因素分析 | 第105-106页 |
| 6.4.2 围岩弹性能释放分析 | 第106-107页 |
| 6.4.3 突出过程中案例分析 | 第107-108页 |
| 6.4.4 突出发生能量条件分析 | 第108-109页 |
| 6.5 本章小结 | 第109-110页 |
| 7 结论与展望 | 第110-114页 |
| 7.1 本文的研究成果及结论 | 第110-111页 |
| 7.2 主要创新点 | 第111-112页 |
| 7.3 后续研究工作及展望 | 第112-114页 |
| 致谢 | 第114-116页 |
| 参考文献 | 第116-130页 |
| 附录 | 第130-131页 |
| A 作者在攻读博士学位期间发表的学术论文目录 | 第130页 |
| B 作者在攻读博士学位期间参与的科研项目 | 第130页 |
| C 作者在攻读博士学位期间申请的专利 | 第130-131页 |