含瓦斯煤THM耦合模型及實驗研究

前言第1章緒論 1．1引言 1．2研究現(xiàn)狀及評述 1．2．1煤的孔隙、滲透及吸附／解吸特性 1. 2．2耦合問題及其求解方法 1．2．3煤與瓦斯突出模擬試驗 1. 3本書主要研究內(nèi)容第2章含瓦斯煤孔隙率及有效應力方程 2．1煤體孔隙特征及其孔隙率 2．1．1孔隙成因分類 2. 1．2孔隙的孔徑結(jié)構(gòu)劃分 2．1．3 孔隙分形特征 2．1．4孔隙率數(shù)學模型 2．2有效應力方程 2．2．1有效應力分析 2．2. 2含瓦斯煤變形機制 2．2．3有效應力方程建立 2．2．4方程檢驗 2．3本章小結(jié)第3章含瓦斯煤滲透率演化模型 3．1滲透率理論模型 3．1．1滲透率影響機制 3．1. 2模型建立 3．2滲透率試驗研究 3．2．1煤樣的力學特性試驗 3. 2．2滲透率試驗系統(tǒng) 3．2．3滲透率影響因素分析 3．2．4滲透率敏感性分析 3．3滲透率模型驗證 3．4本章小結(jié)第4章含瓦斯煤THM刪耦合模型 4．1基本物性參數(shù)耦合方程及假設(shè) 4．1．1孔隙率、滲透率方程 4. 1. 2煤層瓦斯氣體狀態(tài)方程 4．1. 3修正的瓦斯含量方程 4．1．4基本假設(shè) 4．2含瓦斯煤耦合應力場方程 4．2．1平衡方程 4．2．2幾何方程 4．2．3熱流固本構(gòu)方程 4．2．4應力場方程 4．3含瓦斯煤耦合滲流場方程 4．3．1連續(xù)性方程 4．3．2滲流場方程 4．4含瓦斯煤耦合溫度場方程 4．4．1能量守恒方程 4．4．2自由能與體積內(nèi)能 4．4．3溫度場方程 4．5定解條件 4．5．1應力場定解條件 4．5．2滲流場定解條件 4．5．3溫度場定解條件 4．6本章小結(jié)第5章煤與瓦斯突出模擬試驗臺的研制及應用 5．1煤與瓦斯突出機理 5．2模擬試驗臺的研制 5．2．1研制思路及目的 5．2．2模擬試驗臺的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計 5．2．3模擬試驗臺操作系統(tǒng) 5．2．4模擬試驗臺千斤頂精度檢測 5．2．5模擬試驗臺優(yōu)點 5．3模擬試驗相似設(shè)計及其試驗方法 5．3．1相似設(shè)計 5．3．2試驗方法 5．4模擬試驗結(jié)果及分析 5．4．1突出煤樣剪切試驗 5．4．2模擬試驗結(jié)果及分析 5．5本章小結(jié)第6章含瓦斯煤刪耦合模型數(shù)值分析 6．1COMSOL Multiphysics軟件簡介 6．2THM耦合模型的嵌入 6．2．1含瓦斯煤THM耦合模型 6．2．2THM耦合模型的嵌入 6．3THM耦合模型的解析解驗證 6．4THM耦合模型的實驗室驗證 6．5THM耦合模型的工程應用 6．5．1石壕礦概況 6．5．2數(shù)值計算模型及計算工況 6．5．3數(shù)值模擬結(jié)果分析 6．6本章小結(jié)參考文獻