| 中文摘要 | 第3-5页 |
| 英文摘要 | 第5-7页 |
| 1 绪论 | 第13-35页 |
| 1.1 问题的提出及研究意义 | 第13-14页 |
| 1.1.1 问题的提出 | 第13-14页 |
| 1.1.2 研究的意义 | 第14页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第14-32页 |
| 1.2.1 煤与瓦斯突出机理研究现状 | 第14-16页 |
| 1.2.2 煤孔隙特征研究现状 | 第16-20页 |
| 1.2.3 煤吸附/解吸特性研究现状 | 第20-27页 |
| 1.2.4 煤吸附/解吸变形特性研究现状 | 第27-32页 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 | 第32-35页 |
| 1.3.1 主要研究内容 | 第32-33页 |
| 1.3.2 技术路线 | 第33-35页 |
| 2 煤的孔隙特征、显微和大分子结构特征 | 第35-57页 |
| 2.1 概述 | 第35页 |
| 2.2 基础实验测试 | 第35-36页 |
| 2.3 不同煤级煤的孔隙特征 | 第36-46页 |
| 2.3.1 孔隙特征测试 | 第36-37页 |
| 2.3.2 孔隙结构特征 | 第37-41页 |
| 2.3.3 孔隙形态特征分析 | 第41-46页 |
| 2.4 软煤和硬煤孔隙特征对比分析 | 第46-47页 |
| 2.4.1 孔隙结构特征对比 | 第46页 |
| 2.4.2 孔隙形态特征对比 | 第46-47页 |
| 2.5 软煤和硬煤显微结构及元素分析 | 第47-52页 |
| 2.5.1 样品制备与实验方法 | 第47-48页 |
| 2.5.2 显微结构特征 | 第48-49页 |
| 2.5.3 样品主要元素分析 | 第49-52页 |
| 2.6 软煤和硬煤傅立叶变换红外光谱结构分析 | 第52-54页 |
| 2.6.2 样品制备与实验方法 | 第52页 |
| 2.6.3 样品FTIR结构特征分析 | 第52-54页 |
| 2.7 本章小结 | 第54-57页 |
| 3 煤层瓦斯吸附解吸变形动态测试装置研制及试验方法 | 第57-81页 |
| 3.1 概述 | 第57页 |
| 3.2 主要功能及原理 | 第57-58页 |
| 3.2.1 主要功能 | 第57-58页 |
| 3.2.2 测试原理 | 第58页 |
| 3.3 设备研制技术方案 | 第58-62页 |
| 3.3.1 气体控制系统 | 第59-60页 |
| 3.3.2 气体压力采集系统 | 第60页 |
| 3.3.3 应变采集系统 | 第60-61页 |
| 3.3.4 控温系统 | 第61页 |
| 3.3.5 抽真空系统 | 第61页 |
| 3.3.6 辅助设备 | 第61-62页 |
| 3.4 设备研制中的关键技术 | 第62-64页 |
| 3.4.1 装置气密性 | 第62-63页 |
| 3.4.2 恒温性能 | 第63-64页 |
| 3.5 试验方法研究 | 第64-72页 |
| 3.5.1 状态方程选取 | 第64-67页 |
| 3.5.2 管路体积测试 | 第67-68页 |
| 3.5.3 吸附/解吸量及应变同步测试 | 第68-71页 |
| 3.5.4 煤有效孔隙率测试 | 第71-72页 |
| 3.6 等温吸附/解吸量测试及数据处理方法 | 第72-79页 |
| 3.6.1 吸附/解吸量测试结果 | 第72-74页 |
| 3.6.2 解吸试验结果误差分析 | 第74-75页 |
| 3.6.3 解吸数据精确拟合方法 | 第75-79页 |
| 3.7 本章小结 | 第79-81页 |
| 4 原煤和型煤吸附/解吸变形特征对比 | 第81-97页 |
| 4.1 概述 | 第81页 |
| 4.2 试验方法 | 第81-83页 |
| 4.3 吸附/解吸全过程变形动力学特征 | 第83-88页 |
| 4.4 吸附/解吸变形动力学特征 | 第88-91页 |
| 4.4.1 吸附膨胀变形动力学特征 | 第88-89页 |
| 4.4.2 解吸收缩变形动力学特征 | 第89-91页 |
| 4.4.3 吸附/解吸变形动力学特征综合描述 | 第91页 |
| 4.5 平衡应变-瓦斯压力关系 | 第91-94页 |
| 4.5.1 平衡吸附应变-瓦斯压力关系 | 第91-93页 |
| 4.5.2 平衡解吸应变-原始瓦斯压力关系 | 第93-94页 |
| 4.6 残余变形对比分析 | 第94-95页 |
| 4.7 讨论 | 第95页 |
| 4.8 本章小结 | 第95-97页 |
| 5 煤吸附/解吸变形试验影响因素研究 | 第97-125页 |
| 5.1 概述 | 第97-98页 |
| 5.2 试验方案 | 第98-99页 |
| 5.2.1 成型力影响试验方案 | 第98页 |
| 5.2.2 循环加卸载影响试验方案 | 第98页 |
| 5.2.3 压力影响试验方案 | 第98-99页 |
| 5.3 成型力的影响 | 第99-107页 |
| 5.3.1 试验结果 | 第99-101页 |
| 5.3.2 成型力对煤等温吸附/解吸特征的影响 | 第101-102页 |
| 5.3.3 煤等温吸附/解吸应变曲线描述 | 第102页 |
| 5.3.4 煤吸附/解吸应变滞后特征及富裕应变分析 | 第102-104页 |
| 5.3.5 成型力对煤吸附/解吸变形特征影响 | 第104-105页 |
| 5.3.6 孔隙率和强度对煤吸附/解吸变形的影响机理 | 第105-107页 |
| 5.3.7 讨论 | 第107页 |
| 5.4 循环加卸载的影响 | 第107-119页 |
| 5.4.1 试验结果及分析 | 第107-113页 |
| 5.4.2 循环作用对吸附/解吸常数及应变参数影响 | 第113-117页 |
| 5.4.3 循环作用对煤吸附/解吸应变与吸附量关系的影响 | 第117-119页 |
| 5.4.4 讨论 | 第119页 |
| 5.5 气体压力的影响 | 第119-122页 |
| 5.5.1 试验结果 | 第119-120页 |
| 5.5.2 压力对煤吸附常数及吸附应变参数影响 | 第120-121页 |
| 5.5.3 压力对富裕应变的影响 | 第121页 |
| 5.5.4 讨论 | 第121-122页 |
| 5.6 本章小结 | 第122-125页 |
| 6 不同煤级煤在不同气氛下的吸附/解吸量及变形特征 | 第125-177页 |
| 6.1 概述 | 第125页 |
| 6.2 氦气气氛下的“吸附量”及变形特征 | 第125-135页 |
| 6.2.1 不同煤级煤等温―吸附量‖测试结果误差分析 | 第125-127页 |
| 6.2.2 不同煤级煤变形动力学特征 | 第127-128页 |
| 6.2.3 不同煤级煤应变曲线演化特征 | 第128-132页 |
| 6.2.4 不同煤级煤有效孔隙率演化特征 | 第132-134页 |
| 6.2.5 考虑煤压缩变形作用的吸附量校正可行性探讨 | 第134-135页 |
| 6.3 甲烷气氛下的吸附/解吸变形特征 | 第135-152页 |
| 6.3.1 不同煤级煤等温吸附/解吸特征 | 第135-140页 |
| 6.3.2 煤级、构造作用对煤等温吸附/解吸特征影响机理 | 第140-142页 |
| 6.3.3 不同煤级煤等温吸附/解吸应变动力学特征 | 第142-146页 |
| 6.3.4 不同煤级煤等温吸附/解吸应变曲线演化特征 | 第146-151页 |
| 6.3.5 煤级、构造作用对煤等温吸附/解吸变形特征影响机理 | 第151-152页 |
| 6.4 二氧化碳气氛下的吸附/解吸量及变形特征 | 第152-157页 |
| 6.4.1 等温吸附/解吸特征 | 第152-153页 |
| 6.4.2 等温吸附/解吸变形动力学特征 | 第153-156页 |
| 6.4.3 等温吸附/解吸应变曲线演化特征 | 第156-157页 |
| 6.5 煤吸附/解吸吸附性气体应变模式 | 第157-159页 |
| 6.6 煤吸附/解吸应变与吸附量关系模型研究 | 第159-164页 |
| 6.6.1 等温吸附/解吸量测试结果可靠性分析 | 第159-160页 |
| 6.6.2 不同煤级煤吸附/解吸变形与吸附量关系分析 | 第160-163页 |
| 6.6.3 甲烷气氛下不同煤级煤吸附/解吸应变与吸附量关系模型 | 第163-164页 |
| 6.7 煤吸附/解吸变形机理及应变模型研究 | 第164-172页 |
| 6.7.1 煤吸附/解吸变形机理 | 第164-167页 |
| 6.7.2 改进的煤吸附/解吸应变模型研究 | 第167-171页 |
| 6.7.3 模型验证 | 第171-172页 |
| 6.8 本章小结 | 第172-177页 |
| 7 水分和温度对软煤吸附/解吸变形特征影响 | 第177-213页 |
| 7.1 概述 | 第177-178页 |
| 7.2 试验方案 | 第178-180页 |
| 7.2.1 不同含水率下试验方案 | 第178-179页 |
| 7.2.2 不同温度条件下试验方案 | 第179-180页 |
| 7.3 水分的影响 | 第180-192页 |
| 7.3.1 试验结果 | 第180-182页 |
| 7.3.2 水分对等温吸附/解吸特征的影响 | 第182-185页 |
| 7.3.3 水分对等温吸附/解吸应变曲线演化规律的影响 | 第185-187页 |
| 7.3.4 水分对吸附/解吸变形特征影响机理 | 第187-189页 |
| 7.3.5 考虑水分影响的等温吸附/解吸应变计算式 | 第189-192页 |
| 7.4 温度的影响 | 第192-205页 |
| 7.4.1 试验结果 | 第192-194页 |
| 7.4.2 温度对吸附/解吸特征的影响及机理 | 第194-197页 |
| 7.4.3 考虑温度影响的等温吸附/解吸方程 | 第197-199页 |
| 7.4.4 温度对等温吸附/解吸应变曲线演化规律的影响 | 第199-201页 |
| 7.4.5 温度对吸附/解吸变形特征影响机理 | 第201-202页 |
| 7.4.6 温度对吸附/解吸变形影响校正系数 | 第202-205页 |
| 7.5 软煤吸附/解吸变形对水分和温度敏感性分析 | 第205-210页 |
| 7.5.1 敏感性分析方法 | 第205-206页 |
| 7.5.2 敏感性分析结果 | 第206-210页 |
| 7.6 本章小结 | 第210-213页 |
| 8 煤吸附/解吸变形特征对煤与瓦斯突出的控制作用 | 第213-221页 |
| 8.1 概述 | 第213页 |
| 8.2 突出能量分析 | 第213-214页 |
| 8.3 变形特征对煤与瓦斯突出的控制作用 | 第214-218页 |
| 8.3.1 煤级和构造程度影响下变形特征对突出的控制作用 | 第214-215页 |
| 8.3.2 不同吸附性气体影响下变形特征对突出的控制作用 | 第215-217页 |
| 8.3.3 水分和温度影响下变形特征对突出的控制作用 | 第217-218页 |
| 8.4 本章小结 | 第218-221页 |
| 9 结论与展望 | 第221-231页 |
| 9.1 主要结论 | 第221-228页 |
| 9.2 主要创新点 | 第228-229页 |
| 9.3 后续研究工作展望 | 第229-231页 |
| 致谢 | 第231-233页 |
| 参考文献 | 第233-253页 |
| 附录 | 第253-255页 |
| 附录A 作者在攻读学位期间发表的论文目录 | 第253页 |
| 附录B 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录 | 第253-254页 |
| 附录C 作者在攻读博士学位期间申请的专利 | 第254-255页 |
| 附录D 作者在攻读博士学位期间参与编写的教材 | 第255页 |
| 附录E 作者在攻读博士学位期间所获奖励情况 | 第255页 |
