含瓦斯煤THM耦合模型及实验研究

前言第1章绪论 1．1引言 1．2研究现状及评述 1．2．1煤的孔隙、渗透及吸附／解吸特性 1. 2．2耦合问题及其求解方法 1．2．3煤与瓦斯突出模拟试验 1. 3本书主要研究内容第2章含瓦斯煤孔隙率及有效应力方程 2．1煤体孔隙特征及其孔隙率 2．1．1孔隙成因分类 2. 1．2孔隙的孔径结构划分 2．1．3 孔隙分形特征 2．1．4孔隙率数学模型 2．2有效应力方程 2．2．1有效应力分析 2．2. 2含瓦斯煤变形机制 2．2．3有效应力方程建立 2．2．4方程检验 2．3本章小结第3章含瓦斯煤渗透率演化模型 3．1渗透率理论模型 3．1．1渗透率影响机制 3．1. 2模型建立 3．2渗透率试验研究 3．2．1煤样的力学特性试验 3. 2．2渗透率试验系统 3．2．3渗透率影响因素分析 3．2．4渗透率敏感性分析 3．3渗透率模型验证 3．4本章小结第4章含瓦斯煤THM删耦合模型 4．1基本物性参数耦合方程及假设 4．1．1孔隙率、渗透率方程 4. 1. 2煤层瓦斯气体状态方程 4．1. 3修正的瓦斯含量方程 4．1．4基本假设 4．2含瓦斯煤耦合应力场方程 4．2．1平衡方程 4．2．2几何方程 4．2．3热流固本构方程 4．2．4应力场方程 4．3含瓦斯煤耦合渗流场方程 4．3．1连续性方程 4．3．2渗流场方程 4．4含瓦斯煤耦合温度场方程 4．4．1能量守恒方程 4．4．2自由能与体积内能 4．4．3温度场方程 4．5定解条件 4．5．1应力场定解条件 4．5．2渗流场定解条件 4．5．3温度场定解条件 4．6本章小结第5章煤与瓦斯突出模拟试验台的研制及应用 5．1煤与瓦斯突出机理 5．2模拟试验台的研制 5．2．1研制思路及目的 5．2．2模拟试验台的结构方案设计 5．2．3模拟试验台操作系统 5．2．4模拟试验台千斤顶精度检测 5．2．5模拟试验台优点 5．3模拟试验相似设计及其试验方法 5．3．1相似设计 5．3．2试验方法 5．4模拟试验结果及分析 5．4．1突出煤样剪切试验 5．4．2模拟试验结果及分析 5．5本章小结第6章含瓦斯煤删耦合模型数值分析 6．1COMSOL Multiphysics软件简介 6．2THM耦合模型的嵌入 6．2．1含瓦斯煤THM耦合模型 6．2．2THM耦合模型的嵌入 6．3THM耦合模型的解析解验证 6．4THM耦合模型的实验室验证 6．5THM耦合模型的工程应用 6．5．1石壕矿概况 6．5．2数值计算模型及计算工况 6．5．3数值模拟结果分析 6．6本章小结参考文献