煤田火區(qū)裂隙滲流耦合動(dòng)力學(xué)

前言
1 緒論
1.1 煤火災(zāi)害現(xiàn)狀及研究意義
1.1.1 世界各國
1.1.2 中國
1.1.3 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)及發(fā)展趨勢(shì)
1.2.1 煤巖體和巖土體熱破壞過程研究
1.2.2 煤田火區(qū)煤巖體裂隙滲流特性研究
1.2.3 煤田火區(qū)煤巖體流-固-熱耦合數(shù)學(xué)模型
1.2.4 問題的提出
1.3 研究的主要內(nèi)容
參考文獻(xiàn)

2 煤田火區(qū)煤巖體裂隙場(chǎng)多場(chǎng)耦合過程基礎(chǔ)理論研究
2.1 煤巖體溫度場(chǎng)
2.1.1 煤氧復(fù)合作用及其熱效應(yīng)
2.1.2 煤燃燒化學(xué)場(chǎng)
2.2 煤巖體裂隙場(chǎng)
2.2.1 溫度應(yīng)力
2.2.2 煤巖體熱損傷演化
2.2.3 煤體燃燒后上覆巖層形成垮落裂隙
2.3 煤巖體滲流場(chǎng)
2.3.1 熱力風(fēng)壓
2.3.2 氣體非穩(wěn)態(tài)滲流
2.4 煤田火區(qū)煤巖體多場(chǎng)耦合作用過程
2.4.1 煤火災(zāi)害的熱動(dòng)力特性
2.4.2 煤巖體多場(chǎng)耦合作用的熱力學(xué)過程
參考文獻(xiàn)

3 煤巖體熱破壞裂隙擴(kuò)展CT實(shí)驗(yàn)研究
3.1 煤巖樣CT掃描實(shí)驗(yàn)方法
3.1.1 CT掃描原理
3.1.2 實(shí)驗(yàn)裝置
3.2 實(shí)驗(yàn)條件與過程
3.2.1 試樣選取與制備
3.2.2 試驗(yàn)過程
3.3 煤巖熱破壞裂隙擴(kuò)展特征
3.3.1 無煙煤試樣熱破壞裂隙演化特征
3.3.2 泥巖試樣熱破壞裂隙演化特征
3.4 三維重建及其裂隙擴(kuò)展分布
3.4.1 無煙煤試樣熱破壞裂隙演化規(guī)律
3.4.2 泥巖試樣熱破壞孔裂隙演化規(guī)律
參考文獻(xiàn)

4 煤田火區(qū)煤巖體破壞的熱固耦合模型及數(shù)值模擬
4.1 煤巖體材料屬性
4.2 耦合數(shù)學(xué)模型及有限元分析
4.3 熱固耦合作用下煤巖體熱破裂數(shù)值模擬
4.3.1 數(shù)值模擬的物理力學(xué)參數(shù)
4.3.2 砂巖的裂隙擴(kuò)展分布
4.3.3 煤的裂隙擴(kuò)展分布
4.3.4 煤巖組合體的裂隙擴(kuò)展分布
參考文獻(xiàn)

5 煤巖體全應(yīng)力應(yīng)變過程的滲透性試驗(yàn)研究
5.1 實(shí)驗(yàn)裝置及原理
5.1.1 瞬態(tài)法實(shí)驗(yàn)原理
5.1.2 Darcy流的滲透性
5.1.3 非Darcy流的滲透性
5.2 煤巖體單軸和三軸應(yīng)力應(yīng)變特征
5.2.1 煤巖體單軸應(yīng)力應(yīng)變
5.2.2 煤巖體三軸應(yīng)力應(yīng)變
5.3 煤巖體在溫度影響下的三軸應(yīng)力應(yīng)變特征
5.4 煤巖體全應(yīng)力應(yīng)變過程滲透試驗(yàn)
5.4.1 實(shí)驗(yàn)程序及步驟
5.4.2 煤樣的滲透特性
5.4.3 煤樣非Darcy流滲透性
參考文獻(xiàn)

6 煤田火區(qū)煤巖體熱-流-固多場(chǎng)耦合動(dòng)力學(xué)模型
6.1 煤田火區(qū)煤巖體雙重孔隙介質(zhì)屬性
6.2 煤田火區(qū)煤巖體熱-流-固多場(chǎng)耦合動(dòng)力學(xué)機(jī)制
6.2.1 基本假定
6.2.2 煤巖體熱-固-流耦合數(shù)學(xué)模型及邊界條件
6.3 裂隙氣體滲流動(dòng)力學(xué)分析
6.3.1 齊次數(shù)值解法
6.3.2 非齊次柯西解法
參考文獻(xiàn)

7 烏達(dá)煤田火區(qū)演化發(fā)展過程數(shù)值模擬
7.1 工程背景
7.1.1 烏達(dá)煤田概況
7.1.2 含煤地層
7.1.3 煤火特征
7.2 模型的建立
7.2.1 模擬思路
7.2.2 模型構(gòu)建
7.2.3 網(wǎng)格劃分
7.2.4 物理參數(shù)選擇
7.2.5 邊界條件確定
7.3 數(shù)值模擬及結(jié)果分析
7.3.1 應(yīng)力應(yīng)變 位移場(chǎng)分布
7.3.2 垮落前后的位移場(chǎng)變化
7.3.3 溫度場(chǎng) 應(yīng)力場(chǎng)隨時(shí)間的變化
7.3.4 流場(chǎng)分布

參考文獻(xiàn)
8 烏達(dá)煤田火區(qū)監(jiān)測(cè)結(jié)果及分析
8.1 煤火成因
8.2 高光譜熱紅外遙感監(jiān)測(cè)
8.2.1 紅外光譜
8.2.2 高光譜遙感成像特點(diǎn)
8.2.3 烏達(dá)煤火遙感監(jiān)測(cè)
8.3 測(cè)氡法探測(cè)
8.3.1 探測(cè)原理
8.3.2 測(cè)氡方法及儀器裝置
8.3.3 烏達(dá)6號(hào)火區(qū)探測(cè)結(jié)果
8.4 紅外線測(cè)溫結(jié)果
8.5 裂隙間距
參考文獻(xiàn)