深部煤与瓦斯开采中固-液-气耦合作用机理及实验研究PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1引言 1

1.2煤与瓦斯开采研究现状 2

1.2.1煤层裂隙、孔隙结构系统研究现状 2

1.2.2瓦斯在煤岩体中吸附与解吸研究现状 4

1.2.3煤岩体力学特性研究现状 6

1.2.4瓦斯在煤岩体中渗流研究现状 9

1.2.5煤与瓦斯突出防治及其机理研究现状 14

1.3本书主要工作 16

参考文献 17

第2章 无烟煤的孔隙、裂隙结构及吸附实验 32

2.1概述 32

2.1.1寺河煤矿地质条件 32

2.1.2赵庄煤矿地质条件 38

2.2电镜扫描实验 47

2.2.1扫描电子显微镜 47

2.2.2样品准备 47

2.2.3观察方案 48

2.2.4观察结果及分析 48

2.3比表面及孔隙度分析 53

2.3.1比表面及孔隙度分析仪 53

2.3.2结果及分析 53

2.4不同含水率无烟煤等温吸附瓦斯实验 61

2.4.1无烟煤的真密度、干块体密度及孔隙率测定 61

2.4.2无烟煤的工业分析 63

2.4.3不同含水率无烟煤等温吸附瓦斯实验 64

2.5本章小结 69

参考文献 70

第3章 开采瓦斯中煤层渗透率演化机理研究 72

3.1概述 72

3.2煤层的有效应力 73

3.3含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流实验装置的研制 73

3.3.1煤岩气体渗流实验装置研制进展 73

3.3.2含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流实验装置研制思路 74

3.3.3含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流实验装置介绍 76

3.4有效应力和含水率对煤层渗透率的影响研究 79

3.4.1实验概况 79

3.4.2实验结果 82

3.4.3煤样含水率对甲烷有效渗透率的影响 83

3.4.4煤样所受有效应力对甲烷有效渗透率的影响 85

3.4.5煤样含水率和有效应力对甲烷有效渗透率的综合影响 87

3.4.6讨论 88

3.5考虑煤基质收缩效应和滑脱效应的气、水相相对渗透率模型 89

3.6本章小结 93

参考文献 94

第4章 煤岩破裂过程裂纹演化及声发射实验 96

4.1概述 96

4.2坚固性系数 96

4.2.1仪器、设备和用具 96

4.2.2采样和制样 97

4.2.3测定步骤 97

4.2.4煤的坚固性系数 98

4.3煤岩破坏过程声发射实验 98

4.3.1实验装置 98

4.3.2煤样制备 101

4.3.3实验操作方法及步骤 102

4.3.4煤岩破裂过程裂纹演化 103

4.3.5煤岩破裂过程声发射 113

4.4本章小结 119

参考文献 120

第5章 含瓦斯煤岩卸围压瓦斯渗流实验 121

5.1概述 121

5.2实验方案及实验条件 125

5.2.1试样概况 125

5.2.2实验方案 126

5.3实验结果及分析 127

5.3.1常规三轴含瓦斯煤岩力学和瓦斯渗流实验 127

5.3.2三轴卸围压含瓦斯煤岩力学和瓦斯渗流实验 129

5.4本章小结 148

参考文献 149

第6章 含瓦斯煤岩全应力-应变过程渗流实验及机理研究 151

6.1概述 151

6.2不同瓦斯压力煤岩全应力-应变瓦斯渗流实验 151

6.2.1实验概况 151

6.2.2实验结果及分析 152

6.3不同围压煤岩全应力-应变瓦斯渗流实验 154

6.3.1实验概况 154

6.3.2实验结果及分析 154

6.4不同含水率煤岩全应力-应变瓦斯渗流实验 156

6.4.1实验概况 156

6.4.2实验结果及分析 157

6.5不同面割理煤岩全应力-应变瓦斯渗流实验 161

6.5.1试样概况 161

6.5.2实验结果及分析 161

6.6不同温度煤岩全应力-应变瓦斯渗流实验 170

6.6.1实验概况 171

6.6.2实验结果及分析 171

6.7突出煤和非突出煤全应力-应变瓦斯渗流实验 175

6.7.1三汇一矿概况 175

6.7.2实验概况 177

6.7.3实验结果及分析 178

6.8循环荷载下煤岩全应力-应变瓦斯渗流实验 183

6.8.1实验概况 184

6.8.2实验结果及分析 185

6.9型煤和原煤全应力-应变瓦斯渗流实验 191

6.10本章小结 192

参考文献 195