大采高工作面顺序开采瓦斯渗流规律与高位钻孔层位确定方法

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变量注释表

1 绪论

1.1选题背景与意义

1.2.1 煤岩应力-裂隙-渗流耦合特征研究现状

1.2.2 瓦斯渗流理论及运移规律研究现状

1.2.3 高位钻孔瓦斯抽采技术研究现状

1.2.4 存在的主要不足

1.3.1 研究目标

1.3.2 研究内容及方法

1.4主要创新点

2 不同临空开采条件采动应力分布与煤岩应力路径

2.1研究区工程地质条件以及瓦斯赋存特征

2.1.1 研究区工程地质条件

2.1.2 瓦斯赋存特征

2.2不同临空开采条件下采动应力分布规律研究

2.2.1 数值模拟软件简介

2.2.2 数值模型的建立

2.2.3 计算结果分析

2.3基于采动应力路径的煤岩渗流实验加载方案设计

2.3.1 全应力-应变煤岩瓦斯渗流试验方案

2.3.2 轴压围压不等幅循环同时加卸载煤岩瓦斯渗流试验方案

2.3.3 轴压不等幅循环加卸载煤岩瓦斯渗流试验方案

2.4本章小结

3 不等幅循环加卸载煤岩渗流特性实验研究

3.1.1 仪器构建以及工作原理

3.1.2 实验设备主要参数

3.1.3 试验机测试原理

3.2研究区域煤岩样制备

3.2.1 标准煤岩样制备

3.2.2 裂隙煤岩样的制备

3.3全应力应变过程煤岩瓦斯渗流特征研究

3.4轴压围压不等幅循环同时加卸载路径下煤岩渗流特征

3.4.1 煤样渗流特征

3.4.2 泥岩渗流特征

3.5轴压不等幅循环加卸载煤岩瓦斯渗流特征研究

3.5.1 煤样渗流特征

3.5.2 泥岩试样渗流特征

3.6本章小结

4 高位钻孔抽采瓦斯渗流运移规律

4.1不同损伤煤岩应力-渗流模型构建

4.1.1 考虑损伤的固体力学平衡及损伤演化方程

4.1.2 煤岩体基质气体流动方程

4.1.3 基质孔隙度以及渗透率模型

4.1.4 裂隙孔隙度以及渗透率模型

4.2不同损伤煤岩样应力敏感性分析

4.2.1 不同损伤煤岩体渗透率-有效应力耦合模型构建

4.2.2 不同损伤煤岩试样渗透率应力敏感性评价

4.3不同损伤渗流-应力模型验证及流固耦合特性研究

4.3.1 COMSOL Multiphysics软件介绍

4.3.2 基于实验室测试结果的流固耦合参数拟合研究

4.3.3 非均质模型流固耦合特性研究

4.4瓦斯抽采效果影响因素及其影响规律

4.4.1 数值模型建立

4.4.2 裂隙初始渗透率的影响

4.4.3 钻孔瓦斯压力的影响

4.4.4 基质渗透率的影响

4.4.5 钻孔周边应力环境的影响

4.4.6 抽采单孔优化研究

4.5本章小结

5 大采高工作面顺序接替高位钻孔层位确定

5.1不同临空条件下覆岩应力与裂隙发育特征

5.1.1 覆岩应力场变化特征

5.1.2 覆岩塑性区变化特征

5.2不同临空条件下覆岩损伤变形及渗透性分析

5.3高位瓦斯抽采方案制定与效果模拟分析

5.3.1 高位瓦斯抽采钻孔层位选择

5.3.2 数值模拟软件简介

5.3.3 数值模型的建立

5.3.4 计算结果分析

5.4本章小结

6 寺河矿高位钻孔现场试验

6.1.1 全实体煤

6.1.2 单侧单临空

6.1.3 单侧双临空

6.25310工作面高位钻孔工程应用

6.2.1 5310工作面概况

6.2.2 高位钻孔布置

6.2.3 5310工作面高位钻孔瓦斯抽采效果分析

6.3瓦斯抽采数据综合分析

6.3.1 单侧双临空工作面瓦斯抽采数据综合分析

6.3.2 不同临空状态高位钻孔瓦斯抽采数据综合分析

6.4本章小结

7 结论与展望

7.1主要结论

7.2展望

参考文献

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