煤與甲烷共采學(xué)導(dǎo)論

序
前言
第1章 緒論
1.1 煤炭的地位和作用
1.1.1 煤炭行業(yè)在全球經(jīng)濟(jì)中的地位
1.1.2 煤炭在我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用
1.2 煤礦瓦斯的雙重性
1.2.1 煤礦瓦斯的災(zāi)害性
1.2.2 煤礦瓦斯的資源性
1.3 煤與甲烷共采理念的提出
1.3.1 煤礦綠色開采理念
1.3.2 煤與甲烷共采的概念
1.4 煤與甲烷共采理論與技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.4.1 礦井采動覆巖移動及結(jié)構(gòu)演化規(guī)律研究現(xiàn)狀
1.4.2 礦井瓦斯抽采基礎(chǔ)理論研究現(xiàn)狀
1.4.3 礦井瓦斯抽采技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.5 煤與甲烷共采學(xué)的研究內(nèi)容和研究方法
1.5.1 煤與甲烷共采學(xué)的研究內(nèi)容
1.5.2 煤與甲烷共采學(xué)的研究方法
1.5.3 煤與甲烷共采學(xué)研究技術(shù)路線

第2章 煤層甲烷賦存及滲透特性分析
2.1 煤層甲烷賦存狀態(tài)及特點(diǎn)
2.1.1 煤層甲烷賦存狀態(tài)
2.1.2 我國大部分礦區(qū)煤層甲烷賦存特點(diǎn)
2.2 煤體微結(jié)構(gòu)及吸附甲烷特性分析
2.2.1 煤體微結(jié)構(gòu)特性分析
2.2.2 煤體孑L隙孔容壓汞實(shí)驗(yàn)分析
2.2.3 煤體吸附甲烷特性實(shí)驗(yàn)分析
2.3 煤體滲透特性分析
2.3.1 煤體滲透特性電液伺服滲流試驗(yàn)分析
2.3.2 煤層滲透特性主控影響因素

第3章 采動覆巖裂隙動態(tài)演化規(guī)律的物理模擬
3.1 模型的設(shè)計(jì)及制作
3.1.1 實(shí)驗(yàn)原型條件
3.1.2 相似常數(shù)的確定
3.1.3 實(shí)驗(yàn)材料配比計(jì)算
3.1.4 測試儀表及測點(diǎn)布置
3.1.5 模型的制作
3.2 采動覆巖移動規(guī)律分析
3.2.1 采動覆巖關(guān)鍵層的確定
3.2.2 采動覆巖下沉規(guī)律分析
3.3 采動覆巖應(yīng)力分布規(guī)律分析
3.3.1 煤層走向分布規(guī)律分析
3.3.2 煤層傾向應(yīng)力分布規(guī)律
3.4 采動覆巖裂隙動態(tài)演化規(guī)律
3.4.1 采動覆巖破斷裂隙分布規(guī)律
3.4.2 采動覆巖離層裂隙動態(tài)演化規(guī)律
3.4.3 采動覆巖碎脹特征分析

第4章 采動覆巖卸壓范圍及分布形態(tài)的數(shù)值模擬
4.1 基于FLAC3D的煤層開采前處理程序的開發(fā)
4.1.1 FLAC3D軟件簡介
4.1.2 程序開發(fā)的基本思路
4.1.3 程序的主界面及功能模塊
4.2 計(jì)算模型的建立
4.2.1 基本假設(shè)
4.2.2 計(jì)算模型的建立
4.3 采動覆巖移動及應(yīng)力分布規(guī)律
4.3.1 采動覆巖移動破壞規(guī)律分析
4.3.2 采動覆巖應(yīng)力變化規(guī)律分析
4.3.3 采動覆巖卸壓區(qū)形態(tài)分析

第5章 采動覆巖裂隙帶動態(tài)演化模型及機(jī)理研究
5.1 采動裂隙帶空間結(jié)構(gòu)工程簡化模型及參數(shù)
5.1.1 采動裂隙橢拋帶及其控制方程
5.1.2 采動裂隙橢拋帶的工程簡化模型
5.2 采動裂隙帶的主要參數(shù)及影響因素
5.2.1 采動裂隙帶的主要參數(shù)
5.2.2 采動裂隙帶動態(tài)演化的影響因素
5.3 采動裂隙帶動態(tài)演化特征及機(jī)理
5.3.1 采動裂隙帶動態(tài)演化特征
5.3.2 采動裂隙帶動態(tài)演化機(jī)理

第6章 采動裂隙帶卸壓瓦斯運(yùn)移規(guī)律數(shù)值模擬
6.1 采動裂隙帶及其中卸壓瓦斯特點(diǎn)
6.1.1 采動裂隙帶的多孔介質(zhì)性質(zhì)
6.1.2 采動裂隙帶內(nèi)瓦斯來源及其流態(tài)分析
6.2 采動裂隙帶卸壓瓦斯運(yùn)移數(shù)學(xué)模型及其解法
6.2.1 采動裂隙帶卸壓瓦斯運(yùn)移數(shù)學(xué)模型
6.2.2 采動裂隙帶卸壓瓦斯運(yùn)移模型的數(shù)值解法
6.3 采動裂隙帶瓦斯運(yùn)移的FLUENT數(shù)值建模
6.3.1 FLUENT軟件簡介
6.3.2 采場幾何模型及網(wǎng)格劃分
6.3.3 模型主要參數(shù)的確定
6.4 采動裂隙帶瓦斯運(yùn)移規(guī)律分析
6.4.1 U形通風(fēng)系統(tǒng)瓦斯運(yùn)移規(guī)律數(shù)值模擬
6.4.2 U+L形通風(fēng)系統(tǒng)瓦斯運(yùn)移規(guī)律數(shù)值模擬
6.4.3 U形通風(fēng)系統(tǒng)+高抽巷采場瓦斯運(yùn)移規(guī)律數(shù)值模擬
6.4.4 U+L形通風(fēng)系統(tǒng)+走向高抽巷瓦斯治理效果數(shù)值模擬

第7章 煤與甲烷共采工程實(shí)踐
7.1 采動裂隙演化與卸壓瓦斯儲集關(guān)系分析
7.1.1 采動裂隙演化與卸壓瓦斯儲集過程分析
7.1.2 卸壓瓦斯在采動裂隙帶的運(yùn)移儲集特征
7.2 高抽巷抽采卸壓瓦斯工程驗(yàn)證
7.2.1 工作面概況
7.2.2 瓦斯抽排系統(tǒng)的布置
7.2.3 工作面瓦斯涌出影響因素
7.2.4 工作面煤與甲烷共采效果
7.3 低抽巷抽采卸壓瓦斯工程驗(yàn)證
7.3.1 工作面概況
7.3.2 低抽巷抽采瓦斯布置方式
7.3.3 工作面瓦斯涌出影響因素
7.3.4 工作面煤與甲烷共采效果

第8章 主要結(jié)論及研究展望
8.1 主要結(jié)論
8.2 研究展望
參考文獻(xiàn)