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

……

第6章 含瓦斯煤THM耦合模型数值分析

参考文献

《含瓦斯煤THM耦合模型及实验研究》系统介绍了含瓦斯煤热流固耦合模型及实验研究成果。全书共6章：第1章总结和评述含瓦斯煤多场耦合相关领域的研究成果；第2章研究含瓦斯煤孔隙率及有效应力方程；第3章研究含瓦斯煤渗透率演化规律并建立了理论模型；第4章研究含瓦斯煤热流固耦合模型并确定了定解条件；第5章详细介绍煤与瓦斯突出模拟试验台的研制及应用；第6章利用COMSOL Multiphysics软件对含瓦斯煤THM耦合模型进行了数值分析。
《含瓦斯煤THM耦合模型及实验研究》可供从事煤矿瓦斯综合治理的采矿工程、安全技术及工程、防灾减灾工程与防护工程、岩土工程及相关领域的科研人员、工程技术人员参考使用，也可作为高等院校相关专业研究生和高年级本科生的教学参考书。