煤层瓦斯注热开采的理论与方法一直是煤矿安全工程和岩土工程领域研究的难点，涉及煤体微观变形，瓦斯解吸，煤体温度场、应力场以及水和瓦斯渗流场耦合等理论问题。本书主要开展注热强化煤层瓦斯抽采的细观机理与理论研究工作，采用细观与宏观实验、理论分析与数值模拟相结合的方法，对煤层瓦斯赋存与运移的规律进行细致翔实的介绍，对揭示含瓦斯煤层“压裂—注热—渐进解吸瓦斯”过程的规律具有科学意义，能够为注热开采煤层瓦斯和瓦斯灾害防治工程提供技术支撑和理论指导。本书适合煤层瓦斯热采及瓦斯灾害防治工程技术人员以及研究人员、大中专院校相关专业师生阅读参考。
第1章绪论001
1.1注热强化煤层瓦斯抽采背景简介002
1.2相关理论的发展现状003
1.2.1煤体瓦斯吸附解吸理论003
1.2.2煤体瓦斯渗流理论006
1.2.3耦合作用下瓦斯渗流理论009
1.3本书内容简介013
1.3.1主要内容013
1.3.2关键技术015
参考文献016
第2章注热强化煤样瓦斯解吸025
2.1注热强化煤粉瓦斯吸附解吸027
2.1.1实验方案027
2.1.2实验结果与分析030
2.2注热强化块煤样瓦斯吸附解吸033
2.2.1实验方案033
2.2.2实验结果与分析035
2.3瓦斯吸附解吸对煤样的变形影响037
2.3.1实验方案037
2.3.2实验结果及分析038
2.4本章小结041
参考文献042
第3章注热强化煤岩孔隙演变045
3.1随温度作用的煤岩孔隙特征统计分析047
3.1.1随温度作用的煤岩孔隙特征细观统计分析原理048
3.1.2贫煤试件统计分析049
3.1.3花岗岩试件统计分析051
3.1.4细砂岩试件统计分析052
3.1.5石灰岩试件统计分析053
3.1.6焦煤试件统计分析053
3.2随温度作用煤岩特征孔隙团大小及形状变化分析054
3.2.1贫煤试件特征孔隙团分析055
3.2.2花岗岩试件特征孔隙团分析057
3.2.3细砂岩试件特征孔隙团分析058
3.2.4石灰岩试件特征孔隙团分析060
3.2.5焦煤试件特征孔隙团分析061
3.3煤岩孔隙细观结构随温度增加演变规律063
3.4本章小结065
参考文献066
第4章注热强化煤岩细观结构演变069
4.1随温度作用煤岩CT扫描细观统计分析071
4.1.1实验方案071
4.1.2分析原理072
4.1.3褐煤试样统计分析073
4.1.4瘦煤试样统计分析077
4.1.5无烟煤试样统计分析081
4.2随温度作用煤岩CT扫描特征孔隙团大小变化分析084
4.2.1分析原理084
4.2.2褐煤CT扫描实验086
4.2.3瘦煤CT扫描实验086
4.2.4无烟煤CT扫描实验088
4.3本章小结090
参考文献091
第5章注热强化瓦斯抽采的固流热耦合数学模型093
5.1固流热耦合数学模型建立094
5.1.1注热强化煤层瓦斯开采机理分析094
5.1.2基本假设095
5.1.3瓦斯渗流方程098
5.1.4水渗流控制方程100
5.1.5温度场控制方程101
5.1.6煤岩体变形方程102
5.2注热强化瓦斯抽采的热-流-固耦合数学模型103
5.2.1数学模型方程组建立103
5.2.2数学模型分析104
5.3本章小结106
第6章注热强化煤层瓦斯抽采数值模拟计算109
6.1数值解法分析110
6.1.1瓦斯渗流方程的线性近似110
6.1.2瓦斯渗流方程的泛函及离散112
6.1.3传热方程的泛函及离散113
6.1.4固体变形方程的泛函及离散114
6.2实验区概况及计算模型简化115
6.2.1实验区概况115
6.2.2计算模型简化115
6.2.3数值实验117
6.2.4随注热进行煤体温度场变化的规律117
6.2.5吸附态瓦斯含量变化规律118
6.2.6瓦斯总含量变化规律120
6.2.7煤层瓦斯孔隙压随注热过程的变化规律121
6.2.8煤层体积应力变化规律123
6.3本章小结124
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