| 摘要 | 第4-7页 |
| abstract | 第7-12页 |
| 1 绪论 | 第18-30页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第18-20页 |
| 1.2 研究现状及不足 | 第20-27页 |
| 1.2.1 煤体吸附水研究 | 第20-22页 |
| 1.2.2 水对煤体吸附瓦斯影响 | 第22-24页 |
| 1.2.3 煤体力学特性与水的关系 | 第24页 |
| 1.2.4 瓦斯-水耦合渗流规律 | 第24-27页 |
| 1.2.5 研究尚存在的不足 | 第27页 |
| 1.3 研究内容与技术路线 | 第27-30页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第27-29页 |
| 1.3.2 技术路线 | 第29-30页 |
| 2 煤体微观结构特征 | 第30-48页 |
| 2.1 引言 | 第30页 |
| 2.2 煤样采集 | 第30页 |
| 2.3 煤体的孔隙结构及分形特征 | 第30-40页 |
| 2.3.1 煤体孔隙的表征方法及分类 | 第30-31页 |
| 2.3.2 低温液氮吸附实验研究 | 第31-34页 |
| 2.3.3 压汞实验研究 | 第34-37页 |
| 2.3.4 煤的孔隙分形特征 | 第37-40页 |
| 2.4 煤体的表面官能团结构特征 | 第40-46页 |
| 2.4.1 测定方法 | 第40-41页 |
| 2.4.2 煤样的红外光谱定性分析 | 第41-43页 |
| 2.4.3 煤样的红外光谱定量分析 | 第43-46页 |
| 2.5 本章小结 | 第46-48页 |
| 3 水分对煤体吸附瓦斯影响规律 | 第48-70页 |
| 3.1 引言 | 第48页 |
| 3.2 瓦斯等温吸附实验 | 第48-52页 |
| 3.2.1 煤样制备 | 第48-49页 |
| 3.2.2 实验装置 | 第49-50页 |
| 3.2.3 实验方法 | 第50-52页 |
| 3.3 煤体吸附水分规律 | 第52-54页 |
| 3.4 水分对煤体吸附瓦斯特性影响 | 第54-61页 |
| 3.4.1 不同水分煤体的瓦斯等温吸附线 | 第54-55页 |
| 3.4.2 不同水分煤体的瓦斯吸附特征 | 第55-56页 |
| 3.4.3 水分对煤体瓦斯吸附影响机理 | 第56-58页 |
| 3.4.4 考虑水分影响的瓦斯吸附修正方程 | 第58-61页 |
| 3.5 煤体的微观结构对水、瓦斯吸附影响 | 第61-67页 |
| 3.5.1 孔隙结构参数对煤体吸附水、瓦斯影响 | 第61-63页 |
| 3.5.2 孔隙分形特征对煤体吸附水、瓦斯影响 | 第63-65页 |
| 3.5.3 含氧官能团对煤体吸附水、瓦斯影响 | 第65-67页 |
| 3.6 水分对煤体瓦斯吸附影响差异分析 | 第67-68页 |
| 3.7 本章小结 | 第68-70页 |
| 4 含水煤体力学特性与损伤演化规律 | 第70-86页 |
| 4.1 引言 | 第70页 |
| 4.2 试验概述 | 第70-75页 |
| 4.2.1 试验装置 | 第70-71页 |
| 4.2.2 煤样加工 | 第71-73页 |
| 4.2.3 试验方案和步骤 | 第73-74页 |
| 4.2.4 含水煤样制备 | 第74-75页 |
| 4.3 试验结果和分析 | 第75-79页 |
| 4.3.1 单轴压缩应力-应变特征分析 | 第75-76页 |
| 4.3.2 含水率与煤体的力学特性关系 | 第76-77页 |
| 4.3.3 煤样的破坏形式和损伤机理分析 | 第77-79页 |
| 4.4 煤体损伤统计模型 | 第79-84页 |
| 4.4.1 分段式煤体损伤本构模型的建立 | 第79-81页 |
| 4.4.2 微元统计分布量 | 第81页 |
| 4.4.3 不同含水率的煤体损伤本构模型 | 第81-82页 |
| 4.4.4 模型验证 | 第82-84页 |
| 4.5 本章小结 | 第84-86页 |
| 5 水分对受载煤体瓦斯渗流影响规律试验研究 | 第86-110页 |
| 5.1 引言 | 第86页 |
| 5.2 水分对受载煤体瓦斯渗流影响试验 | 第86-89页 |
| 5.2.1 煤样准备 | 第86-87页 |
| 5.2.2 实验设备 | 第87页 |
| 5.2.3 实验流程 | 第87-89页 |
| 5.3 实验结果分析 | 第89-97页 |
| 5.3.1 渗透率随有效应力变化规律 | 第89-91页 |
| 5.3.2 渗透率随瓦斯压力变化规律 | 第91-94页 |
| 5.3.3 渗透率随含水率的变化规律 | 第94-97页 |
| 5.4 考虑瓦斯-水分耦合作用的渗透率模型 | 第97-109页 |
| 5.4.1 模型假设 | 第97页 |
| 5.4.2 渗透率模型 | 第97-103页 |
| 5.4.3 不同边界条件下的渗透率表达式 | 第103-106页 |
| 5.4.4 渗透率模型验证 | 第106-109页 |
| 5.5 本章小结 | 第109-110页 |
| 6 受载煤体瓦斯-水两相渗流试验研究 | 第110-132页 |
| 6.1 引言 | 第110页 |
| 6.2 瓦斯-水两相渗流实验平台搭建 | 第110-113页 |
| 6.3 两相渗流实验测定原理 | 第113-115页 |
| 6.3.1 单相渗透率测定原理 | 第113页 |
| 6.3.2 相对渗透率测定原理 | 第113-115页 |
| 6.4 瓦斯-水两相渗流实验过程 | 第115-117页 |
| 6.4.1 应力对瓦斯-水两相渗流影响实验 | 第115-116页 |
| 6.4.2 不同变质程度煤体的瓦斯-水两相渗流实验 | 第116-117页 |
| 6.5 瓦斯-水两相渗流实验结果和分析 | 第117-124页 |
| 6.5.1 应力作用下瓦斯-水两相渗流规律分析 | 第117-120页 |
| 6.5.2 不同变质程度煤体瓦斯-水两相渗流规律 | 第120-124页 |
| 6.6 考虑瓦斯-水耦合作用的相对渗透率模型 | 第124-130页 |
| 6.6.1 相对渗透率理论模型概述 | 第124-126页 |
| 6.6.2 瓦斯-水耦合相对渗透率模型 | 第126-128页 |
| 6.6.3 相对渗透率模型验证 | 第128-130页 |
| 6.7 本章小结 | 第130-132页 |
| 7 受载煤体-瓦斯-水耦合渗流模型及数值分析和验证 | 第132-172页 |
| 7.1 引言 | 第132页 |
| 7.2 受载煤体-瓦斯-水耦合气液两相渗流模型及数值模拟 | 第132-145页 |
| 7.2.1 模型假设 | 第132页 |
| 7.2.2 控制方程 | 第132-137页 |
| 7.2.3 耦合模型 | 第137页 |
| 7.2.4 高含水饱和度煤层瓦斯抽采模拟 | 第137-142页 |
| 7.2.5 模拟结果分析 | 第142-145页 |
| 7.3 受载煤体-瓦斯-水分耦合瓦斯单相渗流模型及数值模拟 | 第145-163页 |
| 7.3.1 模型假设 | 第145页 |
| 7.3.2 控制方程 | 第145-149页 |
| 7.3.3 耦合模型和耦合关系 | 第149-150页 |
| 7.3.4 残余水状态煤层瓦斯抽采模拟 | 第150-153页 |
| 7.3.5 模拟结果及分析 | 第153-163页 |
| 7.4 含水煤层瓦斯抽采全过程分析 | 第163-165页 |
| 7.5 现场工程验证 | 第165-170页 |
| 7.6 本章小结 | 第170-172页 |
| 8 结论与展望 | 第172-176页 |
| 8.1 研究结论 | 第172-174页 |
| 8.2 论文主要创新点 | 第174-175页 |
| 8.3 存在不足及研究展望 | 第175-176页 |
| 参考文献 | 第176-190页 |
| 致谢 | 第190-192页 |
| 作者简介 | 第192-193页 |
