目錄
前言
第1章 煤層與煤層瓦斯 1
1.1 煤及煤層 1
1.2 煤層瓦斯 6
1.3 本章小結 14
第2章 煤層瓦斯解吸、流動影響因素與分析 15
2.1 煤層瓦斯解吸吸附影響因素與分析 16
2.2 煤層瓦斯流動影響因素與分析 19
2.3 煤層瓦斯放散特性影響因素與分析 26
2.4 本章小結 30
第3章 研究設備的完善與開發(fā) 31
3.1 方形型煤制備裝置 31
3.2 落錘式煤巖沖擊加載試驗裝置 34
3.3 多向約束擺錘式?jīng)_擊動力加載試驗裝置 36
3.4 煤巖細觀觀測系統(tǒng) 37
3.5 塊煤瓦斯放散特性試驗系統(tǒng) 40
3.6 非均勻載荷施加試驗裝置 47
3.7 本章小結 49
第4章 動力沖擊對煤的表面及內部微結構影響 50
4.1 沖擊載荷 50
4.2 超聲波與其傳播特性 52
4.3 超聲波檢測 53
4.4 基于超聲波檢測的沖擊載荷對煤巖內部結構影響研究 55
4.5 基于核磁共振(NMR)的動力沖擊對煤巖內部微隙結構的影響 67
4.6 沖擊載荷下煤巖表面裂隙演化特征細觀試驗 77
4.7 單次沖擊能量大小與煤巖裂隙演化的關系 86
4.8 遞增式?jīng)_擊對煤巖損傷的影響 88
4.9 堅硬顆粒、原生裂隙、非均質性對煤巖表面裂隙擴展路徑的影響 97
4.10 本章小結 98
第5章 沖擊載荷下煤巖表面裂隙擴展分形特征 101
5.1 分形與分數(shù)維 101
5.2 根據(jù)測度關系求維數(shù)的方法 102
5.3 巖石力學中的分形問題與應用 103
5.4 基于MATLAB的煤巖裂隙分形維數(shù)計算程序 106
5.5 煤巖表面裂隙擴展分形特征 108
5.6 本章小結 112
第6章 非均勻載荷對瓦斯鉆孔穩(wěn)定特性影響研究 113
6.1 含孔洞類煤巖多孔材料裂紋擴展量化表征 113
6.2 含孔洞煤裂紋擴展的量化表征 125
6.3 煤體裂紋演化的數(shù)值計算與分析 136
6.4 本章小結 148
第7章 放散面積和運移路徑對煤層瓦斯放散的影響 150
7.1 煤的瓦斯放散特性 150
7.2 放散面積對煤層瓦斯放散的影響 153
7.3 瓦斯運移路徑對瓦斯放散的影響研究 168
7.4 本章小結 173
第8章 放散面積與放散路徑影響下的瓦斯放散機理探討 175
8.1 瓦斯放散機理與模型的有關認識 175
8.2 煤層瓦斯放散機理的探討 177
8.3 瓦斯放散物理-數(shù)學模型 182
8.4 本章小結 189
第9章 卸壓作用對瓦斯放散與流動特性影響 190
9.1 采動導致的卸壓作用 190
9.2 卸軸壓起始載荷水平對含瓦斯煤樣力學特性影響 196
9.3 卸圍壓時含瓦斯煤樣力學性質演化 201
9.4 瓦斯放散過程中煤樣力學特性演化 206
9.5 線彈性階段卸軸壓煤樣內瓦斯流動特性 211
9.6 含瓦斯煤樣橫向變形與瓦斯流動特性耦合關系 216
9.7 本章小結 222
第10章 不均勻煤層瓦斯放散特性試驗與理論分析 224
10.1 煤層構成與形態(tài)特點 224
10.2 夾矸層對煤層開采的影響 226
10.3 夾矸層對煤層瓦斯的影響 228
10.4 煤體瓦斯吸附解吸理論 230
10.5 試驗方案與試驗步驟 233
10.6 夾矸層對煤層瓦斯放散影響機理分析 248
10.7 本章小結 254
第11章 吸附作用對煤層瓦斯流動特性影響研究 256
11.1 吸附解吸作用與煤層瓦斯?jié)B流的關系 256
11.2 吸附作用對煤層滲透特性影響試驗 260
11.3 本章小結 270
第12章 夾矸層對煤層滲透性影響試驗研究 271
12.1 基于均勻組合介質的等效滲透率理論 271
12.2 基于不均勻組合介質的等效滲透率理論 275
12.3 不均勻煤層等效滲透率的理論基礎 279
12.4 含單層夾矸煤層的等效滲透率理論試驗驗證 284
12.5 夾矸層對滑脫因子的影響 287
12.6 夾矸層對煤基質吸附膨脹變形的影響 293
12.7 含雙層夾矸煤層的等效滲透率理論試驗驗證 303
12.8 本章小結 308
參考文獻 310