| 中文摘要 | 第3-5页 |
| 英文摘要 | 第5-9页 |
| 1 绪论 | 第9-21页 |
| 1.1 选题背景及意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-19页 |
| 1.2.1 煤层瓦斯含量测定技术国内外研究现状 | 第10-12页 |
| 1.2.2 直接法取样技术的国内外现状 | 第12-16页 |
| 1.2.3 保压取芯技术的国内外现状 | 第16-19页 |
| 1.3 研究内容、方法及技术路线 | 第19-21页 |
| 2 冰冻煤体孔隙特征试验研究 | 第21-45页 |
| 2.1 孔隙度试验系统搭建及试件准备 | 第23-27页 |
| 2.1.1 试验系统及设备 | 第23-25页 |
| 2.1.2 试样制备及流程 | 第25-27页 |
| 2.2 核磁共振技术原理 | 第27-31页 |
| 2.3 试验测试结果及分析 | 第31-44页 |
| 2.3.1 冰冻温度对饱和水煤样孔隙的影响 | 第31-37页 |
| 2.3.2 含水率对冰冻后煤样孔隙的影响 | 第37-40页 |
| 2.3.3 冰冻作用对煤体渗透率的影响 | 第40-41页 |
| 2.3.4 冰冻处理前后煤体的MRI和 SEM成像 | 第41-44页 |
| 2.4 本章小结 | 第44-45页 |
| 3 冰冻煤体力学特性演化特征研究 | 第45-61页 |
| 3.1 煤体力学特征试验系统搭建及试件准备 | 第45-49页 |
| 3.1.1 试验系统及设备 | 第45-47页 |
| 3.1.2 试样准备及流程 | 第47-49页 |
| 3.2 力学特征试验结果及分析 | 第49-59页 |
| 3.2.1 冰冻作用对单轴压缩过程煤体裂隙演化的影响 | 第49-55页 |
| 3.2.2 煤体裂隙闭合及屈服应变分析 | 第55-56页 |
| 3.2.3 冰冻作用对煤体力学性能的影响 | 第56-59页 |
| 3.2.4 冰冻作用对煤体的损伤机制 | 第59页 |
| 3.3 本章小结 | 第59-61页 |
| 4 冰冻煤岩瓦斯吸附-解吸-扩散特性影响研究 | 第61-89页 |
| 4.1 吸附-解吸-扩散特性试验系统及试件准备 | 第61-64页 |
| 4.2 煤的吸附-解吸试验结果及讨论 | 第64-75页 |
| 4.2.1 吸附等温线 | 第64-67页 |
| 4.2.2 吸附热力学特性分析 | 第67-73页 |
| 4.2.3 温度与吸附常数的关系 | 第73-75页 |
| 4.3 瓦斯扩散特性试验结果及分析 | 第75-88页 |
| 4.3.1 温度对瓦斯解吸量的影响 | 第77-84页 |
| 4.3.2 温度对瓦斯扩散系数的影响 | 第84-88页 |
| 4.4 本章小结 | 第88-89页 |
| 5 冰冻煤体取芯技术研究 | 第89-129页 |
| 5.1 冰冻煤体取芯技术理论研究 | 第89-92页 |
| 5.1.1 冰冻煤体取芯技术原理 | 第89-91页 |
| 5.1.2 冰冻取芯目标温度区间 | 第91-92页 |
| 5.2 冰冻煤样取芯技术冷源的确定 | 第92-104页 |
| 5.2.1 冰冻煤体冷源选择 | 第92-98页 |
| 5.2.2 制冷剂对比分析 | 第98-104页 |
| 5.3 冰冻煤体取芯钻具设计 | 第104-116页 |
| 5.3.1 取芯钻具技术要求及总体设计 | 第104-106页 |
| 5.3.2 控制机构设计 | 第106-110页 |
| 5.3.3 蒸发器设计 | 第110-113页 |
| 5.3.4 冷凝器设计 | 第113-115页 |
| 5.3.5 微型压缩机选择 | 第115-116页 |
| 5.4 冰冻煤芯温度变化数值模拟及试验验证 | 第116-128页 |
| 5.4.1 冰冻煤芯温度变化数值模拟 | 第116-122页 |
| 5.4.2 煤芯温度变化规律试验测试 | 第122-128页 |
| 5.5 本章小结 | 第128-129页 |
| 6 结论与展望 | 第129-133页 |
| 6.1 主要结论 | 第129-130页 |
| 6.2 创新点 | 第130-131页 |
| 6.3 展望 | 第131-133页 |
| 参考文献 | 第133-153页 |
| 附录 | 第153-157页 |
| A.作者在攻读博士学位期间发表的论文 | 第153-154页 |
| B.作者在攻读博士学位期间授权或申请的专利 | 第154-155页 |
| C.作者在攻读博士学位期间参加的科研项目 | 第155-156页 |
| D.学位论文数据集 | 第156-157页 |
| 致谢 | 第157页 |