导读:本文包含了含瓦斯煤岩论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:瓦斯煤岩,固气,耦合动态模型,相关数值模拟研究
含瓦斯煤岩论文文献综述
崔巍,王瑾,王静,宋姣姣,张圆圆[1]（2019）在《含瓦斯煤岩固气耦合动态模型与数值模拟研究》一文中研究指出依据以往瓦斯煤岩的研究内容来看,在过去的瓦斯渗流与煤体变形的情形下,通常都是经过引入煤体变形的过程中,去细观一些单元的损伤力度及透气性演化的耦合作用方程,因此,气固耦合的动力学模型和数值模拟建立了含瓦斯煤和岩石,而这种该模型的模拟研究,主要是针对煤矿开采诱发的煤与瓦斯突出的过程,以及突出前后煤体中,瓦斯压力的变化规律,以及采动影响下,瓦斯抽放过程中,煤层透气性的演化和抽放孔周围瓦斯压力的变化规律,所以,在固体相似材料研究的基础上,通过使用相耦合理论的相似性,我们找到一些类似的条件适合煤和岩石天然气的气相耦合。(本文来源于《四川水泥》期刊2019年10期）
张毅[2]（2019）在《含瓦斯煤岩应力与瓦斯压力耦合特征数值模拟研究》一文中研究指出近年来,随着我国浅层煤炭开采殆尽,煤矿进入深部开采,导致煤与瓦斯动力灾害发生的频度与强度增加。主要是由于煤与瓦斯动力灾害的致灾因素:应力与瓦斯压力均发生变化,使得煤与瓦斯动力灾害发生机理更加复杂。含瓦斯煤岩应力与瓦斯压力耦合特征致灾作用研究是揭示煤与瓦斯动力灾害机理防治煤与瓦斯动力灾害的关键,但现有煤层应力与瓦斯压力耦合研究以宏观定性为主,而实验室定量试验研究将密封试样罐内气体压力代替煤层瓦斯压力,无法实时同步研究应力与瓦斯压力之间耦合本质关系。为进一步的深入研究含瓦斯煤岩应力与瓦斯压力的耦合特征,本文分别以实验室和工程尺度为背景对含瓦斯煤岩应力与瓦斯压力耦合特征开展了模拟研究。取得了以下研究成果:(1)基于含瓦斯煤岩孔隙特性和瓦斯吸附理论,以含瓦斯煤瓦斯压力、应力、孔隙率、渗透率变化为基础,依据Langmuir方程,含瓦斯煤岩的变形场方程以及渗流场方程,构建含瓦斯煤岩应力与瓦斯压力耦合本构方程。根据含瓦斯煤岩应力与瓦斯压力耦合方程,开展含瓦斯煤岩在不同围压下力学特性实验室试验与数值模拟,得到应力-应变,孔隙率,渗透率变化曲线,根据研究表明:含瓦斯煤岩孔隙率和渗透率随应力增大先减小后增大,含瓦斯煤岩体积应变随应力的增大呈现先增大而后又跌落的变化规律。根据数值模拟与实验室试验结论进行对比分析,其结论具有一致性,表明所建立模型的准确性和可靠性。(2)在不同初始瓦斯压力和不同围压条件下,针对含瓦斯煤岩力学特性进行数值模拟研究。研究结果表明:无论煤岩是在相同围压不同初始瓦斯压力还是在初始瓦斯压力相同不同围压的边界条件下,含瓦斯煤孔隙率以及渗透率均随着加载应力增大而呈现出先减小后增大的现象。并且数值模拟得出煤岩中的瓦斯压力随着应力增大,与煤岩的渗透率和孔隙率呈现实时的变化,在抗压强度前,含瓦斯煤岩瓦斯压力随着应力增大而增加,当应力的大小超过煤体能够承受的最大压力后,煤岩的瓦斯压力呈现随着应力增大而减小的趋势。(3)以现场实测工作面为背景,进行数值模拟分析。数值模拟表明:在不同推进距离下,含瓦斯煤孔隙瓦斯压力均呈现出随着应力增大先升高后降低的变化趋势。在距离工作面15-25m出现应力的峰值,在距离工作面30-40m时瓦斯压力出现峰值。并且在抗压强度前,含瓦斯煤应力与瓦斯压力呈现正相关性;当应力增加超过煤体抗压强度后,瓦斯压力随着应力增大而减小,二者之间呈现出负相关性。数值模拟结论与现场观测结果基本吻合。图[33]表[6]参[61](本文来源于《安徽理工大学》期刊2019-06-10）
肖晓春,丁鑫,潘一山,吕祥锋,吴迪[3]（2018）在《含瓦斯煤岩真叁轴多参量试验系统研制及应用》一文中研究指出以深部日趋严重的煤岩体冲击-突出复合灾害为研究背景,紧密围绕多场条件下的煤岩流(瓦斯)-固耦合力学行为演化机制这一关键科学问题,充分考虑深部煤岩真叁向应力环境与受载特点,自主研发了含瓦斯煤岩真叁轴多参量试验系统,以期厘清煤岩受载、破坏过程力学行为、声发射与电荷感应信号时空演化规律,掌握冲击-突出复合灾害孕育力学机制,建立科学的灾害防控手段。该试验系统主要由加/卸荷系统、载荷-位移监测系统、气体环境施加与监测系统、电控系统、声发射监测系统、电荷感应信号监测系统6个子系统组成,具有高应力、真叁向、多尺寸、高精度、稳定性强、多参量、多加/卸荷路径等特点。利用该系统初步开展了瓦斯压力、侧压比与卸荷路径影响的煤岩叁轴受载试验,并对全应力-应变曲线及声发射、电荷感应信号变化规律分析。结果表明,瓦斯气体影响了煤岩强度、峰后残余强度及延性特征,随侧压比值降低煤岩各向异性特征逐渐弱化,在应力较小方向具有较大的应变量,侧压比与加/卸荷路径是影响煤岩力学行为的重要应力环境因素。该系统为后续开展含瓦斯煤岩力学行为时空演化规律研究提供了试验基础。(本文来源于《岩土力学》期刊2018年S2期）
张民波,雷克江,吝曼卿,赵洋,王龙康[4]（2018）在《加轴压卸围压下含瓦斯煤岩损伤变形的能量演化机制》一文中研究指出采动影响下含瓦斯煤岩的损伤变形是一个极其复杂的非线性过程,单纯依靠传统经典弹塑性力学无法准确分析其破坏机理。针对此情况,通过试验研究了不同初始围压条件下含瓦斯煤岩的损伤变形特征,并分析了损伤变形与能量演化规律之间的内在联系。研究表明:初始围压越高,煤样破坏时强度越大,脆性破坏特征越明显,瓦斯流量急剧增加幅度越大,煤样破坏时积累的总能量和弹性应变能越多,且初始围压与弹性能之间满足对数函数关系。采用累积耗散能定义了煤岩损伤变量,并分析了不同阶段损伤与渗透率之间的演化关系。(本文来源于《中国安全生产科学技术》期刊2018年04期）
宋洋,吴贝宁,祝百茹[5]（2018）在《机械振动作用下含瓦斯煤岩渗透率演化规律研究》一文中研究指出为研究机械振动对含瓦斯煤岩渗透率演化规律的影响,从应力平衡角度出发,考虑煤岩体受机械振动应力衰减的特殊性,建立振动作用下含瓦斯煤岩渗透率变化方程,求出不同振动时间、孔隙压力和振动频率下含瓦斯煤岩的渗透率。试验发现:机械振动产生的应力波能够加快煤岩体内部裂隙的发育;煤岩渗透率随孔隙压力的变化规律符合Klinkenberg效应。应用渗透率变化方程计算得出的理论值能够较好地反映试验所获得的渗透率演化规律。(本文来源于《矿业安全与环保》期刊2018年01期）
徐志亮[6]（2017）在《不同采动应力条件下含瓦斯煤岩渗透特性研究》一文中研究指出为了研究煤层在开采过程中不同采动条件对含瓦斯煤体的渗透特性的影响规律,本文通过理论计算、实验研究以及利用叁轴伺服渗流实验装置进行实验。通过数据统计,拟合分析得出,在常规载荷条件的不同压力下岩体力学特征与渗透率变化规律。结果表明:随着载荷的增大,煤体在整个应变过程中,弹性应变的变化趋势与应力变化趋势相对应;随着瓦斯压力的增大,煤体的有效围压减小,最终发生失稳破坏;在常规叁轴加载条件下,煤体的耗散能所占能量总比例增大,弹性应变能所占比例减小,当达到屈服阶段时,能量与应力差关系曲线斜率减小。(本文来源于《煤炭与化工》期刊2017年11期）
赵宏刚[7]（2017）在《流固耦合条件下含瓦斯煤岩力学响应特性及渗流规律研究》一文中研究指出煤矿开采过程中,作用在煤岩体上的应力由于工程扰动发生重新分布,其受力路径表现为轴向应力的加载和围压的卸载;同时,由于流体的流动使得煤岩体受到应力场和渗流场的耦合作用。因此,本论文以原煤和砂岩为研究对象,基于自主研制的“煤岩热流固耦合试验系统(THM-2)”开展了不同加卸载条件下含瓦斯原煤岩的力学特性及渗流规律的试验研究,探讨了不同加卸载速率条件下含瓦斯煤岩的强度、变形及渗透率等变化规律;分析了瓦斯压力对砂岩破坏准则的影响并提出了瓦斯压力作用条件下的修改型H-B强度准则,以此作为煤岩破坏的强度判据。本文的主要研究成果如下:(1)开展了加卸载条件下含瓦斯原煤力学特性及渗流演化规律的试验研究。试验结果表明:含瓦斯煤的力学特性与加卸载速率关系密切。煤样破坏时的峰值应力σ1、轴向应变ε1和环向应变ε3均随加卸载速率比n的增大呈线性关系增大,体应变εv的变化则相反。不同加卸载速率比条件下含瓦斯煤的变形模量变化规律大致相同,加卸载速率比n越小,变形模量则越大,且煤样达到峰值应力时,渗透率也越大。(2)开展了砂岩在不同加卸载速率条件下力学特性的试验研究。试验结果表明:砂岩的峰值应力、破坏时的轴向应变及环向应变均随轴向应力加载速率Vσ1的增加呈线性关系增大,随初始围压的升高呈指数型函数关系增大。定义不同初始围压条件下砂岩从屈服阶段到峰值应力处所产生的轴向应变随时间的变化率为Δε1,砂岩进入屈服阶段后,Δε1随Vσ1的增加而增大,这表明轴向应变快速增大,且增大的速率随Vσ1的增加而增大。(3)开展了常规叁轴加载条件下瓦斯压力对砂岩力学特性影响的试验研究。试验结果表明:瓦斯压力对砂岩的峰值应力和弹性模量起到了弱化作用,瓦斯压力条件下砂岩的峰值应力随围压的升高呈非线性关系增大。运用抛物线型Mohr强度准则、Hoek-Brown(H-B)强度准则对砂岩在瓦斯压力作用下的非线性强度特征进行研究,提出了考虑瓦斯压力作用条件下的修改型H-B强度准则,并以此作为含瓦斯煤岩破坏的强度判据。(4)开展了不同卸围压速率对砂岩力学特性及渗流规律影响的试验研究。试验结果表明:不同围压和不同卸荷速率条件下,砂岩破坏过程中的变形规律大致相同,且破坏时应力均出现突然跌落,脆性破坏特征表现明显。砂岩失稳破坏前经历的应力平台阶段时间T随卸围压速率v的增大呈幂函数关系减小,表明卸围压速率越大,砂岩越容易发生失稳破坏。应力平台阶段的渗透率k与时间T呈指数型递增关系,且k增大的速率随v的增大而加快。(本文来源于《重庆大学》期刊2017-05-01）
张钧祥[8]（2016）在《基于孔隙—裂隙双重介质特性含瓦斯煤岩动态耦合模型及其应用研究》一文中研究指出钻孔瓦斯抽采是治理瓦斯事故的主要技术手段,能够快速降低、消除瓦斯突出危险性,同时可将抽采出的瓦斯作为一种清洁能源加以利用。为了优化抽采设计、实现最佳的瓦斯抽采效果,本文在以往研究的基础上,根据煤体孔隙-裂隙双重介质特性,分析煤体内瓦斯的不同赋存形式、运移机理及产出方式,建立含瓦斯煤体双重介质动态耦合模型,通过叁维空间下的数值模拟,研究瓦斯排采过程中瓦斯压力、渗透率的变化规律,分析瓦斯抽采过程中的影响因素、确定合理的布孔间距,对矿井抽采工作具有一定的指导意义。通过分析煤层内瓦斯的解吸-扩散-渗流的流动机理,由于裂隙系统内瓦斯的渗流速度远大于孔隙系统内瓦斯的扩散速度,孔隙、裂隙系统之间产生压差,导致煤基质不断解吸瓦斯,以基质交换量为桥梁,得到双重介质瓦斯流动控制方程;考虑地应力、瓦斯压力、基质收缩效应对煤体渗透率的综合影响,分析有效应力作用和基质收缩效应对煤体孔隙系统和裂隙系统的不同作用机理,得到渗透率动态演化模型;视含瓦斯煤岩为弹塑性体,建立弹塑性本构关系,与空间问题中的平衡微分方程和几何方程组成煤岩体变形控制方程;共同构成含瓦斯煤体双重介质动态耦合模型。以本文动态耦合模型为基础,将理论数学模型以偏微分形式嵌入至COMSOL Multiphysics模拟软件中,建立叁维空间下抽采钻孔模型,模拟研究瓦斯抽采影响因素。在采用压降法现场测试,实测结果与模拟结果两者基本一致,说明本文基于含瓦斯煤岩孔隙-裂隙双重介质动态耦合模型下叁维数值模拟的可靠性,能够满足实际抽采工作要求。(本文来源于《河南理工大学》期刊2016-06-01）
秦虎,黄滚,贾泉敏[9]（2015）在《含瓦斯煤岩卸围压声发射特性及能量特征分析》一文中研究指出利用自主研发的含瓦斯煤岩热流固耦合叁轴伺服渗流装置配合声发射监测系统对不同围压作用下含瓦斯煤岩进行了卸围压试验,试验结果表明:不同围压作用下含瓦斯煤岩声发射事件率、累积振铃计数与应力曲线具有较好的对应关系,振幅总体分布在[42,60]d B之间,随着振幅的增加,声发射事件率呈现出递减的趋势;含瓦斯煤岩失稳破坏时声发射事件率与围压呈线性关系,而声发射累积振铃计数与围压呈指数函数关系;不同围压下含瓦斯煤岩卸围压实验中轴向应力加载阶段和围压卸载阶段能量特征是不同的,随着围压的增大,煤岩加载阶段吸收的能量明显增大,卸载阶段释放的能量也相应的增大,加载阶段和卸载阶段能量变化与初始围压均呈对数关系。(本文来源于《煤田地质与勘探》期刊2015年05期）
彭守建,许江,张超林,冯丹,聂闻[10]（2015）在《含瓦斯煤岩剪切破断过程中裂纹演化及其分形特征》一文中研究指出利用自主研发的含瓦斯煤岩细观剪切试验装置,开展了含瓦斯煤岩细观剪切试验,研究了煤岩剪切破断面裂纹的开裂扩展演化规律,并基于分形理论,分析了剪切破断面裂纹分布的分形特征。研究结果表明:含瓦斯煤岩剪切破断面裂纹的演化过程经历了5个阶段,即裂纹起裂、裂纹稳定扩展、裂纹非稳定扩展、剪切破断及裂纹摩擦阶段;含瓦斯煤岩剪切破断不同阶段的裂纹分布符合分形特征,且随着剪切应力水平的提高,含瓦斯煤岩剪切面裂纹分布的分形维数呈现上升趋势,通过剪切面裂纹的分形维数可定量描述含瓦斯煤岩随剪切应力状态变化的裂纹演化特征。(本文来源于《煤炭学报》期刊2015年04期）
含瓦斯煤岩论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
近年来,随着我国浅层煤炭开采殆尽,煤矿进入深部开采,导致煤与瓦斯动力灾害发生的频度与强度增加。主要是由于煤与瓦斯动力灾害的致灾因素:应力与瓦斯压力均发生变化,使得煤与瓦斯动力灾害发生机理更加复杂。含瓦斯煤岩应力与瓦斯压力耦合特征致灾作用研究是揭示煤与瓦斯动力灾害机理防治煤与瓦斯动力灾害的关键,但现有煤层应力与瓦斯压力耦合研究以宏观定性为主,而实验室定量试验研究将密封试样罐内气体压力代替煤层瓦斯压力,无法实时同步研究应力与瓦斯压力之间耦合本质关系。为进一步的深入研究含瓦斯煤岩应力与瓦斯压力的耦合特征,本文分别以实验室和工程尺度为背景对含瓦斯煤岩应力与瓦斯压力耦合特征开展了模拟研究。取得了以下研究成果:(1)基于含瓦斯煤岩孔隙特性和瓦斯吸附理论,以含瓦斯煤瓦斯压力、应力、孔隙率、渗透率变化为基础,依据Langmuir方程,含瓦斯煤岩的变形场方程以及渗流场方程,构建含瓦斯煤岩应力与瓦斯压力耦合本构方程。根据含瓦斯煤岩应力与瓦斯压力耦合方程,开展含瓦斯煤岩在不同围压下力学特性实验室试验与数值模拟,得到应力-应变,孔隙率,渗透率变化曲线,根据研究表明:含瓦斯煤岩孔隙率和渗透率随应力增大先减小后增大,含瓦斯煤岩体积应变随应力的增大呈现先增大而后又跌落的变化规律。根据数值模拟与实验室试验结论进行对比分析,其结论具有一致性,表明所建立模型的准确性和可靠性。(2)在不同初始瓦斯压力和不同围压条件下,针对含瓦斯煤岩力学特性进行数值模拟研究。研究结果表明:无论煤岩是在相同围压不同初始瓦斯压力还是在初始瓦斯压力相同不同围压的边界条件下,含瓦斯煤孔隙率以及渗透率均随着加载应力增大而呈现出先减小后增大的现象。并且数值模拟得出煤岩中的瓦斯压力随着应力增大,与煤岩的渗透率和孔隙率呈现实时的变化,在抗压强度前,含瓦斯煤岩瓦斯压力随着应力增大而增加,当应力的大小超过煤体能够承受的最大压力后,煤岩的瓦斯压力呈现随着应力增大而减小的趋势。(3)以现场实测工作面为背景,进行数值模拟分析。数值模拟表明:在不同推进距离下,含瓦斯煤孔隙瓦斯压力均呈现出随着应力增大先升高后降低的变化趋势。在距离工作面15-25m出现应力的峰值,在距离工作面30-40m时瓦斯压力出现峰值。并且在抗压强度前,含瓦斯煤应力与瓦斯压力呈现正相关性;当应力增加超过煤体抗压强度后,瓦斯压力随着应力增大而减小,二者之间呈现出负相关性。数值模拟结论与现场观测结果基本吻合。图[33]表[6]参[61]
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
含瓦斯煤岩论文参考文献
[1].崔巍,王瑾,王静,宋姣姣,张圆圆.含瓦斯煤岩固气耦合动态模型与数值模拟研究[J].四川水泥.2019
[2].张毅.含瓦斯煤岩应力与瓦斯压力耦合特征数值模拟研究[D].安徽理工大学.2019
[3].肖晓春,丁鑫,潘一山,吕祥锋,吴迪.含瓦斯煤岩真叁轴多参量试验系统研制及应用[J].岩土力学.2018
[4].张民波,雷克江,吝曼卿,赵洋,王龙康.加轴压卸围压下含瓦斯煤岩损伤变形的能量演化机制[J].中国安全生产科学技术.2018
[5].宋洋,吴贝宁,祝百茹.机械振动作用下含瓦斯煤岩渗透率演化规律研究[J].矿业安全与环保.2018
[6].徐志亮.不同采动应力条件下含瓦斯煤岩渗透特性研究[J].煤炭与化工.2017
[7].赵宏刚.流固耦合条件下含瓦斯煤岩力学响应特性及渗流规律研究[D].重庆大学.2017
[8].张钧祥.基于孔隙—裂隙双重介质特性含瓦斯煤岩动态耦合模型及其应用研究[D].河南理工大学.2016
[9].秦虎,黄滚,贾泉敏.含瓦斯煤岩卸围压声发射特性及能量特征分析[J].煤田地质与勘探.2015
[10].彭守建,许江,张超林,冯丹,聂闻.含瓦斯煤岩剪切破断过程中裂纹演化及其分形特征[J].煤炭学报.2015