| 摘要 | 第4-6页 |
| abstract | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第12-26页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第12-15页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第12-13页 |
| 1.1.2 研究意义 | 第13-15页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第15-23页 |
| 1.2.1 煤层致裂增透理论研究现状 | 第15-17页 |
| 1.2.2 煤层致裂增透实验研究现状 | 第17-19页 |
| 1.2.3 煤层致裂增透现场应用技术研究 | 第19-20页 |
| 1.2.4 煤层注气驱替研究现状 | 第20-22页 |
| 1.2.5 存在的问题及发展趋势 | 第22-23页 |
| 1.3 研究内容 | 第23-24页 |
| 1.4 研究方法及技术路线 | 第24-26页 |
| 2 煤层注液态CO_2过程温度场分布及相变特性研究 | 第26-40页 |
| 2.1 二氧化碳相平衡参数 | 第26-31页 |
| 2.1.1 二氧化碳基本性质 | 第26-27页 |
| 2.1.2 密度特性 | 第27-28页 |
| 2.1.3 粘度特性 | 第28-30页 |
| 2.1.4 比热容 | 第30-31页 |
| 2.2 煤的热物性实验 | 第31-33页 |
| 2.2.1 实验原理及装置 | 第31页 |
| 2.2.2 实验条件及方法 | 第31-32页 |
| 2.2.3 实验结果分析 | 第32-33页 |
| 2.3 煤层注液态CO_2过程温度场分布 | 第33-37页 |
| 2.3.1 钻孔周围热交换数学模型 | 第33-34页 |
| 2.3.2 煤层温度场数值模拟 | 第34-37页 |
| 2.4 液态CO_2压注过程相变特性 | 第37-39页 |
| 2.4.1 压注过程相态分布 | 第37-38页 |
| 2.4.2 压注过程相变特性 | 第38-39页 |
| 2.5 本章小结 | 第39-40页 |
| 3 液态CO_2低温致裂煤体力学破坏特性研究 | 第40-54页 |
| 3.1 煤体受力变形及破坏特性 | 第40-42页 |
| 3.1.1 煤体的应力–应变特征 | 第40-41页 |
| 3.1.2 煤体力学破坏类型 | 第41-42页 |
| 3.2 液态CO_2低温致裂煤体抗压强度实验 | 第42-48页 |
| 3.2.1 实验原理及装置 | 第42-43页 |
| 3.2.2 样品制备及实验方法 | 第43-44页 |
| 3.2.3 实验结果及分析 | 第44-48页 |
| 3.3 液态CO_2低温致裂煤体抗拉强度实验 | 第48-52页 |
| 3.3.1 实验原理及装置 | 第48-50页 |
| 3.3.2 实验条件及过程 | 第50页 |
| 3.3.3 结果分析 | 第50-52页 |
| 3.4 本章小结 | 第52-54页 |
| 4 液态CO_2低温致裂煤体孔裂隙结构演化特征研究 | 第54-79页 |
| 4.1 煤体孔裂隙分类及测试方法 | 第54-57页 |
| 4.1.1 煤体孔裂隙分类 | 第54-55页 |
| 4.1.2 煤体孔裂隙测试方法 | 第55-57页 |
| 4.2 液态CO_2低温致裂煤体氮吸附实验 | 第57-64页 |
| 4.2.1 实验原理及装置 | 第57-58页 |
| 4.2.2 样品制备及实验方法 | 第58-59页 |
| 4.2.3 实验结果分析 | 第59-64页 |
| 4.3 液态CO_2低温致裂煤体压汞实验 | 第64-69页 |
| 4.3.1 实验原理及装置 | 第64页 |
| 4.3.2 样品制备及实验方法 | 第64-65页 |
| 4.3.3 实验结果及分析 | 第65-69页 |
| 4.4 液态CO_2低温致裂煤体扫描电镜实验 | 第69-74页 |
| 4.4.1 实验原理及装置 | 第69页 |
| 4.4.2 样品制备及实验方法 | 第69-70页 |
| 4.4.3 实验结果及分析 | 第70-74页 |
| 4.5 液态CO_2低温致裂煤体机制 | 第74-77页 |
| 4.5.1 热应力损伤作用 | 第74-75页 |
| 4.5.2 孔隙气体“楔开”作用 | 第75-76页 |
| 4.5.3 液态CO_2低温致裂煤层机制 | 第76-77页 |
| 4.6 本章小结 | 第77-79页 |
| 5 液态CO_2相变驱替煤层CH_4时效特性研究 | 第79-95页 |
| 5.1 CH_4吸附与解吸 | 第79-82页 |
| 5.1.1 煤层中CH_4赋存状态 | 第79-80页 |
| 5.1.2 煤层CH_4解吸方式 | 第80-82页 |
| 5.2 CO_2驱替煤体CH_4实验装置及方法 | 第82-86页 |
| 5.2.1 实验装置 | 第82-84页 |
| 5.2.2 实验条件 | 第84页 |
| 5.2.3 实验方法 | 第84-86页 |
| 5.3 CO_2驱替煤体CH_4时效特性 | 第86-92页 |
| 5.3.1 驱替时效特性指标的确定 | 第86-87页 |
| 5.3.2 驱替浓度的时效特性 | 第87-88页 |
| 5.3.3 累积驱替量的时效特性 | 第88-90页 |
| 5.3.4 驱替效率特性 | 第90-92页 |
| 5.4 CO_2驱替煤层CH_4机制 | 第92-94页 |
| 5.4.1 CO_2竞争吸附置换煤层CH_4作用 | 第92-93页 |
| 5.4.2 CO_2“驱赶”煤层CH_4作用 | 第93-94页 |
| 5.5 本章小结 | 第94-95页 |
| 6 液态CO_2低温致裂及相变驱替促抽煤层CH_4试验研究 | 第95-111页 |
| 6.1 液态CO_2低温致裂及相变驱替促抽煤层CH_4技术 | 第95-99页 |
| 6.1.1 试验区域选择原则 | 第95页 |
| 6.1.2 系统设备及布置 | 第95-97页 |
| 6.1.3 系统工艺 | 第97-98页 |
| 6.1.4 效果判定指标 | 第98-99页 |
| 6.2 液态CO_2低温致裂及相变驱替影响半径 | 第99-104页 |
| 6.2.1 矿井及煤层概况 | 第99-100页 |
| 6.2.2 钻孔布置及监测方法 | 第100-102页 |
| 6.2.3 试验过程参数 | 第102-104页 |
| 6.2.4 影响半径判定 | 第104页 |
| 6.3 液态CO_2低温致裂及相变驱替促抽煤层CH_4效果 | 第104-109页 |
| 6.3.1 矿井及煤层概况 | 第104-105页 |
| 6.3.2 钻孔布置及监测方法 | 第105-107页 |
| 6.3.3 试验过程参数 | 第107-108页 |
| 6.3.4 瓦斯抽采效果 | 第108-109页 |
| 6.4 本章小结 | 第109-111页 |
| 7 结论与展望 | 第111-114页 |
| 7.1 主要结论 | 第111-112页 |
| 7.2 创新点 | 第112页 |
| 7.3 展望 | 第112-114页 |
| 致谢 | 第114-115页 |
| 参考文献 | 第115-127页 |
| 附录 | 第127-128页 |
