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用於揭示煤與瓦斯突出機理與規律的模擬試驗儀器及應用(精)

  • 作者：袁亮//王漢鵬|責編:牛宇鋒//羅娟
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030598868
  • 出版日期：2021/05/01
  • 裝幀：精裝
  • 頁數：274
人民幣：RMB 145 元      售價：元
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內容大鋼
    本書針對煤與瓦斯突出模擬試驗的關鍵科學技術難題，在相似理論、相似材料、儀器系統、功能技術、方法工藝取得重要突破與創新：構建完善煤與瓦斯突出相似準則，研發含瓦斯煤、低滲性岩層等相似材料，研發了用於含瓦斯煤物理力學特性研究的六套基礎試驗儀器，研發了以巷道掘進誘突為目標的多尺度煤與瓦斯突出定量模擬試驗系統，創建煤層高壓氣體「三層密封」方法，創建「煤層預製+岩層現澆」的模式化試驗模型製作方法。
    本書可供從事煤與瓦斯突出綜合治理的採礦工程、煤炭安全技術及工程、防災減災工程與防護工程、岩土工程及相關領域的科研人員和工程技術人員參考，也可以作為高等院校相關專業研究生和本科生的教學參考書。
作者介紹
袁亮//王漢鵬|責編:牛宇鋒//羅娟
目錄
前言
第1章  緒論
  1.1  研究意義
    1.1.1  煤炭是我國主體能源
    1.1.2  煤與瓦斯突出災害及其機理亟待突破
  1.2  煤與瓦斯突出災害及假說
  1.3  國內外研究現狀
    1.3.1  研究現狀
    1.3.2  存在的問題與不足
  1.4  主要研究內容與方法
  1.5  研究目標
  1.6  主要創新與進展
  參考文獻
第2章  煤與瓦斯突出物理模擬相似準則創建
  2.1  煤與瓦斯突出物理模擬相似準則進展
  2.2  固氣耦合模型及相似轉化
    2.2.1  煤與瓦斯突出準備階段數學模型
    2.2.2  準備階段數學模型的相似轉化
  2.3  能量模型及其相似轉化
    2.3.1  煤與瓦斯突出能量模型
    2.3.2  能量模型的相似轉化
  2.4  煤與瓦斯突出相似準則建立及其相似性分析
    2.4.1  相似准數選取
    2.4.2  煤與瓦斯突出相似準則建立
    2.4.3  相似準則相似性分析
  2.5  相似準則相似性分析與驗證
  2.6  小結
  參考文獻
第3章  吸附解吸特性含瓦斯煤相似材料研發
  3.1  煤的物理力學特性及相似材料研究進展
    3.1.1  煤的孔隙結構特徵
    3.1.2  煤的吸附解吸特性
    3.1.3  煤的放散特性
    3.1.4  煤的力學特性
    3.1.5  煤岩相似材料研究進展
  3.2  吸附解吸特性含瓦斯煤相似材料選擇與製備
    3.2.1  吸附解吸特性含瓦斯煤相似材料選擇
    3.2.2  吸附解吸特性含瓦斯煤相似材料試件的製作
  3.3  基本物理力學參數測試
  3.4  影響因素分析
    3.4.1  容重和孔隙率
    3.4.2  吸附性
    3.4.3  單軸抗壓強度
    3.4.4  彈性模量
    3.4.5  內聚力
    3.4.6  內摩擦角、泊松比
  3.5  含瓦斯煤相似材料的優勢
  3.6  小結
  參考文獻
第4章  低滲透性岩層相似材料研發

  4.1  岩層特性及低滲性相似材料研究進展
  4.2  低滲性岩層相似材料選擇
  4.3  基本物理力學參數測試
    4.3.1  測試方案
    4.3.2  物理力學性質測試方法
  4.4  影響因素分析
    4.4.1  密度
    4.4.2  單軸抗壓強度及彈性模量
    4.4.3  滲透率
  4.5  材料適用性分析
  4.6  小結
  參考文獻
第5章  本安型瓦斯相似氣體研發
  5.1  瓦斯特性與本安型瓦斯相似氣體
  5.2  相似指標與氣體篩選
    5.2.1  相似指標
    5.2.2  氣體篩選
  5.3  相似指標測定與結果分析
    5.3.1  瓦斯/氣體含量Q測定
    5.3.2  瓦斯/氣體放散初速度△P測定
    5.3.3  初始釋放瓦斯/氣體膨脹能Wp測定
    5.3.4  含瓦斯/氣體煤力學性質Rc測定
  5.4  瓦斯與相似氣體的相關性分析
  5.5  小結
  參考文獻
第6章  相關基礎試驗儀器的研發
  6.1  可視化恆容固氣耦合試驗儀研發
    6.1.1  研發意義
    6.1.2  儀器構成與原理
    6.1.3  儀器功能與技術指標
    6.1.4  儀器詳細介紹
    6.1.5  衝擊力測試
  6.2  標準試件環向位移測試系統研發
    6.2.1  研發意義
    6.2.2  系統構成
    6.2.3  測試方法與原理
    6.2.4  系統主要參數
    6.2.5  系統測試精度驗證
  6.3  岩石三軸力學滲透測試儀研發
    6.3.1  研發意義
    6.3.2  儀器功能與技術參數
    6.3.3  儀器構成與各部分關鍵技術
    6.3.4  儀器操作流程
  6.4  瓦斯膨脹能測定儀優化改進
    6.4.1  研發意義
    6.4.2  測定原理
    6.4.3  設計思路與儀器構成
    6.4.4  儀器優化改進與性能指標
  6.5  煤粒瓦斯放散測定儀研發
    6.5.1  研發意義

    6.5.2  儀器構成與簡介
    6.5.3  測量原理及方法
  6.6  相似材料滲透率測試儀研發
    6.6.1  研發意義
    6.6.2  儀器簡介和工作原理
  6.7  基礎試驗儀器的應用
    6.7.1  含瓦斯煤力學特性研究
    6.7.2  煤岩吸附瓦斯放散特性研究
    6.7.3  瓦斯膨脹能影響規律研究
    6.7.4  受力過程煤岩氣體滲透特性研究
  6.8  小結
  參考文獻
第7章  煤與瓦斯突出物理模擬試驗儀器研發原理
  7.1  突出關鍵因素與突出物理模擬試驗儀器系統構成
    7.1.1  突出關鍵因素
    7.1.2  突出物理模擬試驗儀器系統構成
  7.2  合理確定模擬範圍及相似比尺
    7.2.1  確定模擬範圍
    7.2.2  確定相似比尺
  7.3  多尺度煤與瓦斯突出物理模擬試驗儀器研發
  參考文獻
第8章  小型瞬間揭露煤與瓦斯突出模擬試驗儀器
  8.1  儀器構成與設計
    8.1.1  研製思路
    8.1.2  系統主要技術參數
    8.1.3  模擬系統構成與功能
  8.2  儀器驗證與應用
    8.2.1  試驗方案與過程
    8.2.2  模擬試驗過程
    8.2.3  試驗現象與結果分析
  8.3  小結
  參考文獻
第9章  中型煤與瓦斯突出模擬試驗儀器
  9.1  儀器構成與設計
    9.1.1  反力密封單元
    9.1.2  應力載入單元
    9.1.3  氣體充填單元
    9.1.4  巷道掘進單元
    9.1.5  信息採集單元
  9.2  儀器驗證與應用
    9.2.1  試驗方案
    9.2.2  試驗過程
    9.2.3  試驗結果及分析
  9.3  小結
  參考文獻
第10章  大型煤與瓦斯突出模擬試驗儀器
  10.1  儀器構成與設計
    10.1.1  研發思路
    10.1.2  定量化模擬基礎——相似體系構建
    10.1.3  系統構成與技術指標

    10.1.4  五大關鍵單元構成與功能
  10.2  儀器驗證與應用
    10.2.1  試驗方案
    10.2.2  試驗過程
    10.2.3  試驗結果與分析
  10.3  小結
  參考文獻
第11章  煤與瓦斯突出物理模擬方法工藝創新
  11.1  煤層高壓氣體「三層密封」方法
    11.1.1  低強高黏氣體密封膠密封
    11.1.2  低滲岩層材料密封
    11.1.3  反力裝置密封
  11.2  試驗模型精細化製作工藝
    11.2.1  模型製作方案
    11.2.2  相似材料配製
    11.2.3  模型分層振實
    11.2.4  煤層鋪設與密封
    11.2.5  感測器埋設與變送器氣密封保護
    11.2.6  模型完成製作與封蓋
  11.3  試驗流程與創新工藝
    11.3.1  試驗流程
    11.3.2  創新工藝
  11.4  小結
第12章  揭煤致突試驗與影響因素分析
  12.1  瞬間揭煤致突試驗
  12.2  煤體強度對突出的影響規律
    12.2.1  研究意義
    12.2.2  試驗方案
    12.2.3  試驗結果
    12.2.4  影響規律分析
    12.2.5  煤體強度對突出的能量影響機制
  12.3  氣體吸附含量對突出影響規律
    12.3.1  研究意義
    12.3.2  試驗方案
    12.3.3  試驗結果
    12.3.4  影響規律分析
    12.3.5  吸附氣體對突出能量影響機制分析
  12.4  小結
  參考文獻
第13章  淮南典型突出事故物理模擬與分析
  13.1  工程概況
    13.1.1  典型突出案例——新莊孜礦煤與瓦斯突出事故
    13.1.2  試驗原型參數
  13.2  試驗方案
  13.3  試驗結果與分析
    13.3.1  試驗現象
    13.3.2  試驗數據結果
  13.4  小結
  參考文獻
第14章  結論與展望

  14.1  結論
  14.2  展望

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