非均質(zhì)巖體熱力耦合理論與煤炭地下氣化通道穩(wěn)定性

第1章 緒論
1.1 煤炭地下氣化現(xiàn)狀
1.1.1 煤炭地下氣化發(fā)展歷程
1.1.2 煤炭地下氣化通道穩(wěn)定性
1.2 巖石高溫物理力學(xué)特性
1.2.1 巖石的高溫特性
1.2.2 煤的高溫特性
1.2.3 簡要評述
1.3 熱力耦合理論
1.4 需要研究的內(nèi)容
1.4.1 實(shí)驗(yàn)研究
1.4.2 理論研究
1.4.3 數(shù)值模擬與數(shù)值試驗(yàn)研究
第2章 600℃20MN伺服控制高溫高壓巖體三軸試驗(yàn)機(jī)
2.1 概述
2.1.1 主要功能
2.1.2 主要技術(shù)參數(shù)
2.2 設(shè)備的構(gòu)成
2.2.1 主機(jī)加載系統(tǒng)
2.2.2 高溫三軸壓力室及溫控系統(tǒng)
2.2.3 輔機(jī)裝料系統(tǒng)
2.2.4 測試系統(tǒng)
2.3 設(shè)備研制中的關(guān)鍵技術(shù)
2.3.1 加熱元件
2.3.2 密封與絕緣
2.4 設(shè)備的操作程序
第3章 高溫及三軸應(yīng)力下巖石物理力學(xué)特性
3.1 引言
3.1.1 高溫及三軸應(yīng)力下巖石的物理力學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)
3.1.2 巖體表征體積單元與大尺寸試樣實(shí)驗(yàn)
3.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試樣采集及其制備
3.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
3.2.3 三軸實(shí)驗(yàn)彈性模量的計(jì)算
3.3 高溫及三軸應(yīng)力下巖石物理力學(xué)特性
3.3.1 高溫及三軸應(yīng)力下煤巖的變形特征
3.3.2 高溫及三軸應(yīng)力下煤巖的熱破裂特征
3.3.3 高溫及三軸應(yīng)力下煤巖的物理力學(xué)性質(zhì)
3.3.4 對煤巖高溫特性的討論
第4章 煤炭地下氣化采場圍巖熱力耦合理論
4.1 引言
4.2 數(shù)學(xué)模型的建立
4.2.1 基本假設(shè)
4.2.2 巖體溫度場控制方程
4.2.3 巖體變形控制方程
4.2.4 巖體熱力耦合數(shù)學(xué)模型
4.3 巖體熱力耦合數(shù)學(xué)模型的數(shù)值解法
4.3.1 巖體熱傳導(dǎo)控制方程的離散
4.3.2 巖體變形控制方程的泛函及其離散
4.4 耦合數(shù)學(xué)模型的有限元分析
4.5 專用模擬程序的編制
第5章 煤炭地下氣化采場圍巖溫度場演化規(guī)律
5.1 引言
5.2 影響采場圍巖溫度場分布的因素
5.2.1 技術(shù)因素
5.2.2 巖體熱物理性質(zhì)因素
5.2.3 地質(zhì)因素
5.3 模擬方法
5.3.1 專用模擬程序的編制
5.3.2 模擬模型的建立
5.3.3 煤巖體熱物理參數(shù)隨溫度的變化規(guī)律
5.3.4 氣化采場的移動速率
5.4 煤炭地下氣化采場圍巖溫度場演化規(guī)律
5.4.1 溫度場的總體分布特征
5.4.2 溫度場動態(tài)變化規(guī)律
5.4.3 燃燒過程的討論
第6章 煤炭地下氣化采場熱礦山壓力顯現(xiàn)特征
6.1 地下氣化通道圍巖穩(wěn)定性問題
6.2 影響氣化通道圍巖穩(wěn)定的因素
6.3 數(shù)值模擬方法
6.3.1 模擬模型的建立
6.3.2 煤巖體物理力學(xué)參數(shù)隨溫度的變化規(guī)律
6.3.3 煤巖物理力學(xué)參數(shù)
6.4 煤炭地下氣化采場熱礦山壓力顯現(xiàn)特征
6.4.1 氣化采場圍巖變形破壞特征
6.4.2 氣化采場前方支承壓力分布特征
6.4.3 氣化采場熱礦山壓力顯現(xiàn)特征的討論
第7章 煤炭地下氣化采場前方煤體熱破裂機(jī)理與規(guī)律
7.1 引言
7.2 煤體的非均質(zhì)性與熱破裂
7.2.1 煤體結(jié)構(gòu)的非均質(zhì)性
7.2.2 巖石的熱破裂
7.2.3 煤體的熱破裂
7.3 非均質(zhì)巖體熱力耦合作用數(shù)學(xué)模型及其數(shù)值解法
7.3.1 基本假設(shè)和物理力學(xué)基礎(chǔ)
7.3.2 三維隨機(jī)非均質(zhì)巖體熱破裂數(shù)學(xué)模型
7.3.3 隨機(jī)非均質(zhì)巖體熱破裂數(shù)學(xué)模型的數(shù)值解法
7.3.4 隨機(jī)概率分布
7.4 數(shù)值試驗(yàn)方法
7.4.1 數(shù)值試驗(yàn)?zāi)Ｐ?br />7.4.2 數(shù)值試驗(yàn)方法
7.4.3 煤和巖石細(xì)觀單元的賦值
7.5 煤炭地下氣化采場前方煤體熱破裂機(jī)理和規(guī)律
7.5.1 煤的熱膨脹系數(shù)非均勻分布對熱破裂的影響
7.5.2 非均勻溫度場分布對熱破裂的影響
7.5.3 煤體熱破裂的討論
參考文獻(xiàn)