高瓦斯矿煤岩力学性态及非线性失稳机理 出版时间:2011年版内容简介 由李树刚编著的《高瓦斯矿煤岩力学性态及非线性失稳机理》以作者从事含瓦斯煤岩体微观构成、力学性质、吸附/解吸特性、渗透特性方面的实验研究及含瓦斯煤岩体破裂失稳的非线性理论研究工作为基础,采用渗流稳定性指数判定富含瓦斯煤体的渗流失稳现象,给出了温度、粒径及激振作用对煤体吸附/解吸瓦斯性能的影响;采用多尺度力学方法,研究给出了富含瓦斯煤岩的宏观破坏概率函数和跨尺度敏感性函数,并研究了采掘过程中损伤分数、名义应力、温度以及瓦斯压力等因数的变化对富含瓦斯煤岩损伤破裂的影响规律;将地下采掘工程中产生的层状煤岩体视为薄板结构,采用尖点突变理论,研究了薄板在面内荷载和法向荷载共同作用下的稳定性;考虑采掘过程中动态荷载的影响,采用燕尾突变理论,研究了势函数的不同形式对岩板动力稳定性的影响,并运用突变级数法,分折评价了矿井发生煤与瓦斯突出的危险性。《高瓦斯矿煤岩力学性态及非线性失稳机理》可供力学、采矿、岩土及相关领域的教学、科研人员和工程技术人员参考。目录序言前言第一章 绪论1.1 研究背景和意义1.2 研究现状及发展趋势1.2.1 煤岩试验研究1.2.2 煤岩动力失稳研究1.2.3 非线性科学在煤岩动力失稳中应用的研究1.3 本书的主要内容第二章 高瓦斯矿煤岩微结构及其分形特征2.1 概述2.2 煤体中瓦斯的赋存规律及煤样的微结构特征2.2.1 煤体中瓦斯的赋存分布及其对煤体力学性质的影响2.2.2 含瓦斯煤体微结构特征2.3 含瓦斯煤体结构的分形特征2.3.1 含瓦斯煤体孔隙裂隙的分型特征2.3.2 煤岩体固体骨架介质类型2.3.3 含瓦斯煤岩体碎裂后的块度分形特征第三章 高瓦斯矿煤样强度和变形特征的试验研究3.1 概述3.2 煤样单轴压缩试验研究3.2.1 单轴压缩实验概况3.2.2 煤样单轴压缩试验结果3.2.3 煤样单轴压缩破坏特征3.3 煤样三轴压缩试验研究3.3.1 煤样三轴压缩试验结果3.3.2 煤样强度准则及其弹性模量的拟合3.3.3 煤样三轴压缩破坏特征第四章 高瓦斯矿煤样全应力应变过程渗透试验4.1 概述4.2 煤样渗透特性试验的原理4.2.1 瞬态渗透试验原理4.2.2 煤岩试样的采集加工及实验程序4.3 煤样全应力一应变过程渗透试验结果分析4.3.1 煤样Darcy流渗透试验结果及分析4.3.2 煤样非Darcy流渗透试验结果及分析第五章 高瓦斯矿煤吸附/解吸规律的试验研究5.1 概述5.2 Langmuir吸附常数与温度及表面自由能之间关系5.2.1 煤对瓦斯气体的吸附与解吸5.2.2 气体分子运动动力学分析5.2.3 Langmulr吸附常数n、6与温度及表面自由能的关系5.3 温度对煤体吸附瓦斯性能的影响5.3.1 实验设备5.3.2 煤样的制作及其工业特性5.3.3 瓦斯吸附实验及其等温线5.3.4 温度与吸附常数a、b的关系5.4 粒径大小对煤吸附瓦斯性能的影响5.4.1 不同粒径煤样的吸附等温线5.4.2 煤吸附能、吸附位、比表面积及吸附量之间的关系5.4.3 实验结果的讨论5.5 瓦斯吸附/解吸激振试验5.5.1 瓦斯吸附/解吸激振及测试系统研制5.5.2 改造后设备的吸附常数计算5.5.3 激振荷载对煤解吸瓦斯的影响第六章 含瓦斯煤岩破裂灾变的多尺度预测6.1 概述6.2 煤岩微单元强度模型的建立6.2.1 固体材料损伤和破坏的多尺度耦合问题6.2.2 煤岩的微单元强度模型6.2.3 煤岩的强度分布特征6.3 煤岩的微单元受力模型6.3.1 平均场模型6.3.2 集团分担模型6.3.3 邻近单元加权分担模型6.4 煤岩的宏观破坏概率6.4.1 煤岩跨尺度宏观破坏概率函数6.4.2 煤岩损伤破坏的跨尺度敏感性6.4.3 温度及瓦斯压力对煤岩损伤破坏的影响6.5 煤与瓦斯突出的跨尺度力学条件6.5.1 煤与瓦斯突出的力学条件6.5.2 煤体的强度分布特征6.5.3 煤与瓦斯突出的跨尺度力学条件第七章 煤岩体采掘失稳的突变机理7.1 概述7.2 煤岩体层状结构的产生及其力学模型7.2.1 煤岩体的层状结构7.2.2 煤岩体的力学模型7.2.3 煤岩薄板挠度的重三角级数表示7.3 煤岩薄板稳定性判定的尖点突变模型7.3.1 突变理论的基本概念7.3.2 尖点突变的数学描述7.3.3 煤岩薄板系统的势函数7.3.4 煤岩薄板系统的突变理论模型7.3.5 煤岩薄板系统突变失稳的条件7.4 考虑动态荷载煤岩板系统的燕尾突变模型7.4.1 燕尾突变模型的数学描述7.4.2 煤岩板系统的势函数7.4.3 动荷载对煤岩板稳定性的影响第八章 突变级数法在煤与瓦斯突出危险性预测中的应用8.1 概述8.2 突变级数法的基本思想及其突出预测指标体系的建立8.2.1 突变级数法评价的基本思想8.2.2 煤与瓦斯突出预测的指标体系的建立8.3 突变级数法在矿井煤与瓦斯突出危险性预测中的应用8.3.1 煤与瓦斯突出的样本学习8.3.2 突变级数法评价实例参考文献 上一篇: 矿井瓦斯治理实用技术(修订本) 下一篇: N1203工作面提高瓦斯抽采浓度工艺技术研究研究报告