| 致谢 | 第1-5页 |
| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-14页 |
| 1 引言 | 第14-32页 |
| ·问题的提出 | 第14-15页 |
| ·选题的目的和意义 | 第15页 |
| ·国内外研究现状简述 | 第15-26页 |
| ·煤对气体吸附模型的研究 | 第15-18页 |
| ·煤对多元混合气体吸附的实验研究 | 第18-19页 |
| ·水分对煤吸附多元气体特性的影响 | 第19-20页 |
| ·煤层中气体运动及注气置换/驱替甲烷（ECBM）的理论研究 | 第20-22页 |
| ·煤层注气置换/驱替甲烷的物理模拟和数值模拟研究 | 第22-25页 |
| ·国内外煤层瓦斯抽采技术现状 | 第25-26页 |
| ·井下煤层注气驱替甲烷的促排促抽瓦斯技术研究 | 第26页 |
| ·前期研究存在的问题 | 第26-28页 |
| ·针对井下煤层注气促排/促抽瓦斯技术，前期研究仍是空白 | 第26-27页 |
| ·前期研究尚未完全揭示煤层注气驱替置换机理 | 第27-28页 |
| ·井下煤层注气的工艺和驱替机制有待进一步研究 | 第28页 |
| ·论文的提出及研究内容和方法 | 第28-32页 |
| 2 气体置换煤中甲烷的响应特性实验研究 | 第32-52页 |
| ·实验煤样及其相关基础参数 | 第32-34页 |
| ·多组分气体吸附实验装置及实验条件 | 第34-36页 |
| ·实验装置的建立 | 第34-35页 |
| ·实验条件的确定 | 第35页 |
| ·混合气样采集方法 | 第35-36页 |
| ·煤对单一组分吸附-解吸规律 | 第36-39页 |
| ·煤对CH_4的吸附规律 | 第37-38页 |
| ·煤对CO_2的吸附规律 | 第38-39页 |
| ·煤对N_2的吸附规律 | 第39页 |
| ·煤对混合气体的竞争吸附特征规律 | 第39-44页 |
| ·竞争吸附的定义 | 第39-40页 |
| ·煤对CH_4-N_2二元混合气体竞争吸附 | 第40-41页 |
| ·煤对CH_4-CO_2二元混合气体竞争吸附 | 第41-44页 |
| ·气体对煤甲烷的置换吸附特征规律 | 第44-48页 |
| ·置换吸附的定义 | 第44-46页 |
| ·相同甲烷平衡压力下，注入N_2的置换吸附-解吸规律 | 第46-47页 |
| ·相同混合浓度配比下，注入CO_2的置换吸附-解吸规律 | 第47-48页 |
| ·竞争吸附与置换吸附对比分析 | 第48页 |
| ·实验结果对煤层注气的指导意义 | 第48-49页 |
| ·N_2可以作为置换解吸煤中CH_4的候选气源 | 第49页 |
| ·煤层注入单组份气体的置换效果比混合气体好 | 第49页 |
| ·煤层瓦斯压力越高，置换所需的注气压力也越高 | 第49页 |
| ·注气压力越高，置换的CH_4量越大 | 第49页 |
| ·本章小结 | 第49-52页 |
| 3 注气驱替/置换煤层甲烷的数值模拟研究 | 第52-74页 |
| ·数值模拟软件简介 | 第53-55页 |
| ·数学模型的建立 | 第55-59页 |
| ·基本假设 | 第55-56页 |
| ·数学模型 | 第56-58页 |
| ·数值模型及边界条件 | 第58-59页 |
| ·煤层钻孔瓦斯自然排放的数值模拟结果 | 第59-61页 |
| ·单孔排放流量的变化 | 第59-60页 |
| ·瓦斯含量变化 | 第60-61页 |
| ·煤层钻孔负压抽放的数值模拟结果 | 第61-63页 |
| ·单孔抽放流量的变化 | 第61-62页 |
| ·瓦斯含量变化 | 第62-63页 |
| ·煤层钻孔边注气边排放的数值模拟结果 | 第63-67页 |
| ·边注N_2边排放 | 第63-65页 |
| ·边注CO_2边排放 | 第65-67页 |
| ·煤层钻孔边注气边抽放的数值模拟结果 | 第67-71页 |
| ·边注N_2边抽放 | 第67-69页 |
| ·边注CO_2边抽放 | 第69-71页 |
| ·注气驱替煤层甲烷的效果分析 | 第71-72页 |
| ·最大排放瓦斯量 | 第71-72页 |
| ·煤层残存瓦斯含量 | 第72页 |
| ·数值模拟结果对煤层注气的指导意义 | 第72-73页 |
| ·注气驱替/置换煤层甲烷的效果显著 | 第72页 |
| ·注N_2驱替/置换煤层甲烷是可行的 | 第72-73页 |
| ·注CO_2的效果优于注N_2的效果 | 第73页 |
| ·本章小结 | 第73-74页 |
| 4 井下注气驱替/置换煤层甲烷的工程试验研究 | 第74-120页 |
| ·试验矿区概况 | 第74-82页 |
| ·石港矿业公司 | 第74-77页 |
| ·新景矿 | 第77-80页 |
| ·寺家庄矿业公司 | 第80-82页 |
| ·煤层注气方式、气源及影响因素 | 第82-86页 |
| ·注气驱替/置换煤层甲烷的气源优选 | 第82-83页 |
| ·井下注气方式及其分类 | 第83-85页 |
| ·注气驱替/置换煤层甲烷的影响因素 | 第85-86页 |
| ·煤层注气有效影响半径 | 第86-91页 |
| ·煤层注气有效影响半径定义 | 第86-87页 |
| ·注气有效影响半径测定的布孔方式 | 第87页 |
| ·有效注气半径的测定方法 | 第87-88页 |
| ·注气前后各排放钻孔流量变化 | 第88-89页 |
| ·数值模拟和现场试验结果的一致性分析 | 第89页 |
| ·有效注气半径的测定结果 | 第89-90页 |
| ·影响注气半径的因素 | 第90-91页 |
| ·掘进工作面迎头边注边排效果 | 第91-99页 |
| ·注气工艺 | 第91-93页 |
| ·注气试验现场观测结果 | 第93-97页 |
| ·促排瓦斯效果分析 | 第97-99页 |
| ·掘进工作面迎头边注边抽放效果 | 第99-101页 |
| ·注气工艺 | 第99页 |
| ·现场试验观测结果 | 第99-101页 |
| ·促排瓦斯效果分析 | 第101页 |
| ·巷帮钻场边注边抽效果 | 第101-103页 |
| ·注气工艺 | 第101-102页 |
| ·现场试验观测结果 | 第102-103页 |
| ·巷帮顺层钻孔高压边注边抽效果 | 第103-112页 |
| ·注气工艺 | 第104-105页 |
| ·试验要求及安全措施 | 第105页 |
| ·现场试验观测结果 | 第105-111页 |
| ·促排瓦斯效果分析 | 第111-112页 |
| ·巷帮顺层钻孔注纯 N_2/CO_2排放瓦斯效果 | 第112-118页 |
| ·注气工艺 | 第113页 |
| ·现场试验观测结果 | 第113-115页 |
| ·注气前后钻孔流量变化 | 第115-116页 |
| ·注气前后钻孔气体浓度变化 | 第116-117页 |
| ·注气前后煤体残存瓦斯含量变化规律 | 第117-118页 |
| ·本章小结 | 第118-120页 |
| 5 煤层注气驱替甲烷机理探讨 | 第120-130页 |
| ·注入气体的置换吸附-解吸机理 | 第120-123页 |
| ·吸附位理论 | 第120页 |
| ·吸附势理论 | 第120-121页 |
| ·多元气体吸附理论 | 第121-122页 |
| ·分子运动理论 | 第122-123页 |
| ·注气气流的载携作用机理 | 第123-124页 |
| ·气体粘性阻力 | 第123-124页 |
| ·气体流经裂隙通道的沿程阻力 | 第124页 |
| ·气体与裂隙通道表面质量交换带来的阻力 | 第124页 |
| ·注气气流的稀释扩散机理 | 第124-125页 |
| ·CH_4的扩散运动 | 第125页 |
| ·注入气体（N_2或CO_2）的扩散运动 | 第125页 |
| ·注气气流的膨胀增透作用机理 | 第125-126页 |
| ·煤层注气驱替/置换甲烷的主导作用机制 | 第126-130页 |
| ·注气促排过程中存在明显的置换作用 | 第126-127页 |
| ·注气促排过程中存在明显的气体载携作用 | 第127-128页 |
| ·煤层注气促排过程中气体载携和驱替作用占主导地位 | 第128-130页 |
| 6 主要结论及创新点 | 第130-134页 |
| ·主要结论 | 第130-131页 |
| ·创新点 | 第131-132页 |
| ·存在的问题和不足 | 第132页 |
| ·对今后研究工作的展望 | 第132-134页 |
| 参考文献 | 第134-143页 |
| 作者简历 | 第143-145页 |
| 学位论文数据集 | 第145页 |
