采动应力裂隙场时空演化与瓦斯流动场耦合效应2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

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第1章 绪论1

1.1研究对象1

1.2研究意义2

1.3研究现状4

1.3.1采动煤岩体应力场及裂隙演化过程研究进展4

1.3.2煤层瓦斯渗流理论研究进展16

1.3.3煤层瓦斯渗流理论在采矿工程中的应用33

1.4研究内容与研究方法38

1.4.1研究内容38

1.4.2研究方法39

第2章 采动煤岩体裂隙场时空演化41

2.1煤岩地质特征与赋存环境41

2.1.1煤岩力学特性41

2.1.2煤岩结构特征42

2.2采动煤岩体应力壳与裂隙的动态效应47

2.2.1应力壳力学特征、演化特征及其采厚效应47

2.2.2不同采厚采动裂隙时空演化特征60

2.2.3应力壳与采动裂隙的动态效应64

2.3采动煤岩体裂隙场时空演化规律78

2.3.1采动煤岩裂隙场演化规律现场观测及描述78

2.3.2采动煤岩裂隙场演化规律相似模拟及描述82

2.3.3覆岩裂隙场演化的定量描述87

2.3.4覆岩裂隙场演化的应力机制分析100

2.3.5覆岩裂隙场演化的影响因素分析119

2.3.6煤岩裂隙演化规律理论分析136

2.3.7开采过程中煤岩裂隙场演化规律数值模拟142

2.4本章小结159

第3章 采动煤岩体渗透特性研究160

3.1煤岩渗透性的实验室研究160

3.1.1煤岩渗透性的应力敏感性160

3.1.2原煤破坏过程中的瓦斯渗透规律研究181

3.1.3变围压及煤变形破坏过程中渗透规律试验研究186

3.2采动煤岩体渗透特性206

3.2.1采动影响下煤岩体内瓦斯流动分析206

3.2.2气体示踪技术相关研究208

3.2.3现场观测仪器的选择208

3.2.4五阳煤矿采动条件下煤体渗透率研究210

3.3本章小结230

第4章 采动煤岩体多场耦合效应研究232

4.1采动围岩裂隙场与瓦斯流动场耦合效应232

4.1.1冒落带内瓦斯流动与汇集规律232

4.1.2裂隙带瓦斯汇集规律234

4.1.3弯曲下沉带瓦斯流动与汇集规律243

4.1.4下伏煤岩瓦斯运移、汇集规律246

4.1.5特殊地质条件下瓦斯运移、汇集规律253

4.2煤层应力场、裂隙场与瓦斯流动场耦合效应258

4.2.1应力场、裂隙场与瓦斯关系的预测260

4.2.2应力场、裂隙场与瓦斯关系的验证263

第5章 煤岩体多场耦合数值模拟研究281

5.1远程采动煤岩体变形与瓦斯流动气固耦合模型281

5.1.1采动煤岩体弹脆塑性损伤本构模型281

5.1.2采动弹脆塑性损伤本构模型的开发284

5.1.3采动煤岩体变形数学模型287

5.1.4远程卸压瓦斯运移物理模型288

5.1.5卸压瓦斯运移数学模型289

5.1.6采动煤岩体气固耦合变量292

5.2煤岩体裂隙场与渗流场耦合过程数值模拟294

5.2.1煤体采动裂隙场演化过程中煤体渗透性的变化分析294

5.2.2煤体瓦斯渗流-应力耦合方程建立297

5.2.3煤体采动裂隙场演化过程中瓦斯流动的数值模拟299

5.2.4煤岩体裂隙场瓦斯渗流数值模拟研究311

5.2.5采动裂隙场瓦斯渗流数值模拟研究317

第6章 耦合理论在瓦斯抽放中的应用328

6.1采动煤岩体变形与瓦斯流动气固耦合模型的应用328

6.1.1数值试验模型的构建328

6.1.2气固耦合效应分析329

6.2采动裂隙场对瓦斯抽放影响的数值模拟及其应用335

6.2.1工程应用背景概况335

6.2.2煤层瓦斯抽放数值模拟338

6.3本章小结354

参考文献356