| 摘要 | 第4-7页 |
| Abstract | 第7-10页 |
| 1 绪论 | 第15-31页 |
| 1.1 研究目的及意义 | 第15-18页 |
| 1.2 文献综述 | 第18-27页 |
| 1.2.1 煤炭地下气化实验研究进展 | 第18-20页 |
| 1.2.2 煤炭地下气化热解与气化动力学研究进展 | 第20-21页 |
| 1.2.3 煤炭地下气化特征场研究进展 | 第21-23页 |
| 1.2.4 岩石高温力学研究进展 | 第23-27页 |
| 1.3 研究内容 | 第27-28页 |
| 1.4 创新点 | 第28-29页 |
| 1.5 技术路线 | 第29页 |
| 1.6 本章小结 | 第29-31页 |
| 2 软岩顶板相似材料实验研究 | 第31-41页 |
| 2.1 煤层赋存地质条件原型 | 第31页 |
| 2.2 软岩顶板材料相似原理 | 第31-32页 |
| 2.3 相似比选择 | 第32-33页 |
| 2.4 相似材料实验研究 | 第33-39页 |
| 2.4.1 原型力学参数 | 第33页 |
| 2.4.2 实验设备 | 第33-34页 |
| 2.4.3 实验过程 | 第34-35页 |
| 2.4.4 软岩顶板相似材料配料实验 | 第35-37页 |
| 2.4.5 软岩顶板相似材料配比实验 | 第37-39页 |
| 2.5 本章小结 | 第39-41页 |
| 3 煤层与顶板相似材料热物理力学实验研究 | 第41-53页 |
| 3.1 褐煤导热系数实验研究 | 第41-43页 |
| 3.1.1 实验设备 | 第41-42页 |
| 3.1.2 实验过程 | 第42页 |
| 3.1.3 实验结果与分析 | 第42-43页 |
| 3.2 顶板相似材料导热系数实验研究 | 第43-45页 |
| 3.2.1 试件制备及过程 | 第43-44页 |
| 3.2.2 实验结果与分析 | 第44-45页 |
| 3.3 褐煤比热容高温实验研究 | 第45-46页 |
| 3.3.1 测试仪器 | 第45页 |
| 3.3.2 实验过程 | 第45页 |
| 3.3.3 实验结果与分析 | 第45-46页 |
| 3.4 顶板比热容高温实验研究 | 第46-47页 |
| 3.5 顶板相似材料热力学性质 | 第47-49页 |
| 3.6 褐煤孔隙率高温实验研究 | 第49-51页 |
| 3.7 褐煤孔隙特征参数研究 | 第51页 |
| 3.8 本章小结 | 第51-53页 |
| 4 大尺度褐煤热解与气化特性研究 | 第53-77页 |
| 4.1 大尺度热分析系统 | 第53-54页 |
| 4.2 大尺度褐煤热解动力学研究 | 第54-61页 |
| 4.2.1 实验过程 | 第54-55页 |
| 4.2.2 尺度对试样中心温度的影响 | 第55-56页 |
| 4.2.3 尺度对热解动力学的影响 | 第56-58页 |
| 4.2.4 大尺度煤热解动力学分析 | 第58-61页 |
| 4.3 大尺度煤焦气化动力学研究 | 第61-67页 |
| 4.3.1 实验方法 | 第61-62页 |
| 4.3.2 气化动力学参数计算 | 第62-63页 |
| 4.3.3 大尺度煤焦与CO_2气化动力学 | 第63-65页 |
| 4.3.4 大尺度煤焦与H_2O_((g))气化动力学 | 第65-67页 |
| 4.4 大尺度褐煤热膨胀特性研究 | 第67-71页 |
| 4.4.1 实验方法 | 第68页 |
| 4.4.2 褐煤热膨胀特性 | 第68-71页 |
| 4.5 大尺度煤热解特性 | 第71-74页 |
| 4.5.1 尺度对煤气组分影响 | 第71-73页 |
| 4.5.2 尺度对煤焦结构影响 | 第73-74页 |
| 4.6 本章小结 | 第74-77页 |
| 5 煤炭地下气化特征场演化规律模型实验研究 | 第77-109页 |
| 5.1 煤炭地下气化模型实验系统 | 第77-80页 |
| 5.1.1 模型实验平台 | 第77-78页 |
| 5.1.2 测点布置及数据采集系统 | 第78-80页 |
| 5.2 特征场模型实验过程 | 第80-81页 |
| 5.2.1 实验煤种 | 第80页 |
| 5.2.2 模型实验研究方法 | 第80-81页 |
| 5.3 模型实验结果与分析 | 第81-107页 |
| 5.3.1 煤层温度场演化规律 | 第82-88页 |
| 5.3.2 顶板温度场演化规律 | 第88-92页 |
| 5.3.3 煤层浓度场演化规律 | 第92-99页 |
| 5.3.4 煤层压力场演化规律 | 第99-103页 |
| 5.3.5 顶板热应力场演化规律 | 第103-107页 |
| 5.4 本章小结 | 第107-109页 |
| 6 煤炭地下气化特征场多场耦合研究 | 第109-131页 |
| 6.1 COMSOL Multiphysics | 第109页 |
| 6.2 多物理场数学模型 | 第109-118页 |
| 6.2.1 物理场模型 | 第109-111页 |
| 6.2.2 特征场控制方程 | 第111-118页 |
| 6.3 模型边界条件及网格化 | 第118-120页 |
| 6.3.1 压力场边界条件 | 第118页 |
| 6.3.2 浓度场边界条件 | 第118-119页 |
| 6.3.3 温度场边界条件 | 第119页 |
| 6.3.4 应力场边界条件 | 第119-120页 |
| 6.3.5 模型网格化 | 第120页 |
| 6.4 模型求解 | 第120-121页 |
| 6.5 多场耦合条件下特征场演化规律 | 第121-128页 |
| 6.5.1 煤层燃空区扩展过程 | 第121页 |
| 6.5.2 煤层温度场演化规律 | 第121-123页 |
| 6.5.3 顶板温度场演化规律 | 第123-124页 |
| 6.5.4 煤层浓度场演化规律 | 第124-125页 |
| 6.5.5 煤层压力场演化规律 | 第125-126页 |
| 6.5.6 顶板热应力场演化规律 | 第126-128页 |
| 6.6 本章小节 | 第128-131页 |
| 7 结论与展望 | 第131-135页 |
| 7.1 结论 | 第131-133页 |
| 7.2 展望 | 第133-135页 |
| 参考文献 | 第135-151页 |
| 致谢 | 第151-153页 |
| 作者简介 | 第153页 |
| 在学期间发表的学术论文 | 第153页 |
| 在学期间申请专利 | 第153页 |
| 在学期间参加科研项目 | 第153-154页 |