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摘要
第一章 绪论
1．1 研究背景
1．2 采空区瓦斯抽采国内外研究现状
1．2．1 国内外工程实践研究现状
1．2．2 国内外数值模拟研究现状
1．3 采空区瓦斯抽采存在的问题及发展趋势
1．3．1 现存问题
1．3．2 发展趋势
1．5 课题研究意义
1．6 本文研究内容、目标及技术路线
1．6．1 研究内容
1．6．2 研究目标及技术路线
第二章 试验矿井概况
2．1 矿井生产概况
2．1．1 矿井煤层分布及瓦斯赋存特征
2．1．2 矿井开拓方式
2．2 工作面安全生产概况
2．1．1 煤层、煤质及其顶底板岩性
2．1．2 工作面地质构造特征
2．1．3 水文地质
2．1．4 巷道布置及工作面基本参数
2．1．5 通风方式及配风方法
第三章 采空区覆岩采动破坏特征研究
3．1 采后覆岩移动特征分析
3．1．1 岩石的碎胀性
3．1．2 关键层理论
3．1．3 关键层对采后覆岩破坏沉降的影响
3．1．4 竖直方向“三带”理论
3．1．5 水平方向“三区”理论
3．2 Flac3D数值模拟建模
3．2．1 Flac3D数值模拟的基本原理
3．2．2 Flac3D软件简介
3．2．4 数值模拟几何模型的建立及网格划分
3．2．5 定义材料模型及参数
3．3 Flac3D模拟步骤及结果分析
3．3．1 加载边界条件及工作面开挖
3．3．2 模拟结果分析
3．4 试验工作面“三带”高度的划分
3．4．1 经验公式法
3．4．2 关键层组合分析法
3．4．3 Flac3D数值模拟分析
3．5 本章小结
第四章 采空区卸压瓦斯运移规律研究
4．1 采空区瓦斯流动理论基础
4．1．1 多孔介质理论及简化假设
4．1．2 瓦斯在多孔介质中的运移状态及简化假设
4．1．3 扩散—渗流理论
4．1．4 瓦斯渗流运动数学模型
4．2 泄压瓦斯流动物理过程
4．2．1 本煤层瓦斯流动
4．2．2 邻近层瓦斯流动
4．2．3 采空区瓦斯流动
4．3 不同通风方式下采空区瓦斯流动数值模拟
4．3．1 Fluent软件简介
4．3．2 模型的建立及边界条件的设置
4．3．3 模拟结果分析
4．4 试验工作面回采期间瓦斯涌出量预测及抽采必要性分析
4．5 本章小结
第五章 大直径高位钻孔瓦斯抽采技术研究
5．1 钻孔抽放瓦斯的基本原理
5．1．1 平面径向不稳定渗流方程
5．1．2 平面径向稳定渗流方程
5．2 影响钻孔抽放效果主要因素的Fluent模拟分析
5．2．1 模型的建立及模拟方案
5．2．2 模拟结果分析
5．3 井下大直径高位钻孔参数设计
5．3．1 大直径高位钻孔钻场布置方案
5．3．2 合理布孔参数的确定
5．4 扇形高位钻孔与倾向高位巷试验观测及对比分析
5．4．1 抽采效果观测及分析
5．4．2 工作面安全状况分析
5．4．3 大直径扇形高位钻孔的优点
5．5 本章小结
第六章 结论
6．1 本文主要结论
6．2 不足与展望
参考文献
致谢
在校期间研究成果
