煤與瓦斯突出是煤礦井下開采過程中發(fā)生的一種復雜的、有煤(巖)和瓦斯參與的動力現(xiàn)象,是威脅煤礦井下安全生產的主要災害之一。本書在探討煤層結構特征與瓦斯賦存流動特征的基礎上,推導了煤體流固耦合力學方程,并通過理論分析、數值試驗和現(xiàn)場工業(yè)試驗研究了水力割縫(區(qū)域)及水力疏松(局部)兩種措施在實施過程中的煤巖體力學行為、破壞特性及影響因素,以期為水力化快速消突措施在煤礦生產中的應用提供參考。本書內容主要包括緒論、瓦斯賦存流動規(guī)律及煤體流固耦合力學特性、水力割縫致裂煤體機制及數值模擬研究、水力疏松致裂煤體實施過程數值模擬研究、穿層鉆孔水力割縫區(qū)域快速消突技術試驗研究、煤層水力疏松局部快速消突技術試驗研究、結論與展望等。本書可供開展瓦斯災害治理研究的科研工作者和工程專業(yè)技術人員,以及從事礦山安全管理的政府研究人員參考使用。
前言
章緒論(1)
1.1研究意義(1)
1.2研究現(xiàn)狀(3)
1.3研究內容(11)
1.4研究方法與技術路線(12)
第2章瓦斯賦存流動規(guī)律及煤體流固耦合力學特性(14)
2.1引言(14)
2.2煤層內部結構特征(15)
2.3煤層中瓦斯的賦存規(guī)律(22)
2.4煤層瓦斯的流動機制(30)
2.5煤體流固耦合力學特性方程(34)
2.6本章小結(41)
第3章水力割縫致裂煤體機制及數值模擬研究(42)
3.1引言(42)
3.2水力致裂煤體的增透機制(42)
3.3水力致裂煤體損傷方程(46)
3.4水力割縫致裂煤體的數值模擬(49)
3.5本章小結(67)
第4章水力疏松致裂煤體實施過程數值模擬研究(69)
4.1引言(69)
4.2數值模型構建(70)
4.3數值模擬結果分析(71)
4.4本章小結(126)
第5章穿層鉆孔水力割縫區(qū)域快速消突技術試驗研究(128)
5.1引言(128)
5.2試驗設備(128)
5.3現(xiàn)場試驗設計與施工(136)
5.4試驗結果分析(150)
5.5本章小結(174)
第6章煤層水力疏松局部快速消突技術試驗研究(176)
6.1引言(176)
6.2試驗采區(qū)概況(177)
6.3試驗方案(178)
6.4試驗結果分析(193)
6.5本章小結(197)
第7章結論與展望(198)
7.1結論(198)
7.2主要創(chuàng)新點(200)
7.3不足與展望(201)
參考文獻(202)