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煤氧化的力學(xué)特性及應(yīng)用 版權(quán)信息
- ISBN：9787030792655
- 條形碼：9787030792655 ; 978-7-03-079265-5
- 裝幀：平裝
- 冊(cè)數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
煤氧化的力學(xué)特性及應(yīng)用 內(nèi)容簡(jiǎn)介
本書基于煤礦深部開采過程中存在的煤自燃問題，通過研究同一水平應(yīng)力集中區(qū)煤層或深部高地應(yīng)力煤層開采和反復(fù)開采過程中煤層賦存的應(yīng)力狀態(tài)，開展了原煤在不同初始應(yīng)力和反復(fù)加卸荷應(yīng)力狀態(tài)下不同工況卸荷后的升溫氧化實(shí)驗(yàn)，并對(duì)比不同氧化煤樣微觀結(jié)構(gòu)的演化特性，以探討深部開采煤層采動(dòng)卸荷后煤體氧化規(guī)律，其對(duì)于深部卸荷煤體氧化自燃的防治具有重要意義。本書共分12章，主要介紹煤礦開采煤力學(xué)及自燃研究現(xiàn)狀、不同應(yīng)力作用下煤體物性參數(shù)變化、微觀活性結(jié)構(gòu)變化、孔裂隙結(jié)構(gòu)變化、不同應(yīng)力-溫度下煤體氧化特性研究、不同應(yīng)力下遺煤二次氧化自燃特性研究、反復(fù)加卸荷煤體氧化特性研究、不同圍巖地溫下卸荷煤體氧化特性研究、基于煤體氧化力學(xué)特性差異分析其氧化機(jī)理、基于氧化和熱損傷的煤體力學(xué)特性變化、深部煤氧化誘災(zāi)機(jī)理及自燃災(zāi)變機(jī)理研究和工程實(shí)踐、含瓦斯煤氧化特性及力學(xué)特性研究、采空區(qū)抽采條件瓦斯-煤自燃共生耦合致災(zāi)機(jī)制及防治關(guān)鍵技術(shù)等。
煤氧化的力學(xué)特性及應(yīng)用 目錄
目錄序言前言第1章 緒論 11.1 研究背景及意義 11.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 21.2.1 煤巖體力學(xué)特性研究現(xiàn)狀 21.2.2 煤體氧化自燃特性研究現(xiàn)狀 41.2.3 煤自燃及其復(fù)合災(zāi)害研究現(xiàn)狀 4第2章 氧化煤的物化特性及孔隙結(jié)構(gòu)變化規(guī)律 62.1 氧化煤體物理性質(zhì) 62.1.1 氧化煤體物理參數(shù)測(cè)試結(jié)果 62.1.2 不同氧化程度煤物理參數(shù)變化規(guī)律 82.2 氧化煤體化學(xué)性質(zhì) 132.2.1 氧化煤體的微晶結(jié)構(gòu)及測(cè)試結(jié)果 132.2.2 氧化煤體微晶結(jié)構(gòu)變化規(guī)律 14第3章 煤氧化微觀活性結(jié)構(gòu)演化特性 173.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及步驟 173.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 173.1.2 實(shí)驗(yàn)方案及步驟 193.2 深部煤氧化官能團(tuán)變化的測(cè)試與分析 193.3 深部煤氧化過程中主要官能團(tuán)變化規(guī)律 253.3.1 含氧官能團(tuán)的變化規(guī)律 253.3.2 脂肪烴的變化規(guī)律 313.3.3 芳香烴的變化規(guī)律 333.4 本章小結(jié) 35第4章 煤氧化孔裂隙結(jié)構(gòu)發(fā)育特性 364.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及步驟 364.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 364.1.2 實(shí)驗(yàn)方案及步驟 414.2 深部煤氧化的孔裂隙發(fā)育特征 424.2.1 深部煤氧化的微觀裂隙發(fā)育特性 424.2.2 深部煤氧化的微觀孔隙發(fā)育特性 474.3 深部煤氧化的孔裂隙結(jié)構(gòu)演化特性 524.3.1 深部煤氧化過程中 T2譜的變化特性 534.3.2 深部煤氧化過程中孔隙度的變化特性 594.4 深部煤氧化孔裂隙結(jié)構(gòu)分形特性 644.4.1 分形理論及計(jì)算 644.4.2 熱作用對(duì)分形維數(shù)的影響 654.4.3 氧作用對(duì)分形維數(shù)的影響 684.5 本章小結(jié) 71第5章 力熱耦合作用對(duì)煤氧化熱特性的影響研究 725.1 煤樣的制備及實(shí)驗(yàn)流程 725.2 應(yīng)力-溫度作用下煤低溫氧化特征參數(shù)分析 725.2.1 CO濃度分析 725.2.2 CO2濃度分析 745.2.3 耗氧速率分析 755.3 應(yīng)力-溫度作用對(duì)煤氧化熱特性的影響研究 775.3.1 應(yīng)力-溫度作用下煤氧化升溫?zé)崃髦?線分析 775.3.2 應(yīng)力-溫度作用下煤氧化放熱階段特征分析 835.4 應(yīng)力-溫度作用下煤的微觀結(jié)構(gòu)特征分析 935.4.1 應(yīng)力-溫度作用下煤官能團(tuán)測(cè)試結(jié)果 935.4.2 煤中主要官能團(tuán)分析 955.4.3 應(yīng)力-溫度作用下煤中官能團(tuán)的演變規(guī)律分析 975.5 本章小結(jié) 110第6章 不同應(yīng)力下遺煤二次氧化自燃特性研究 1116.1 不同應(yīng)力條件下遺煤二次氧化指標(biāo)性氣體衍生規(guī)律 1116.2 不同應(yīng)力條件下遺煤二次氧化熱特性研究 1156.2.1 不同應(yīng)力條件下遺煤低溫氧化熱過程隨溫度變化規(guī)律 1156.2.2 不同應(yīng)力條件下遺煤低溫氧化熱過程隨溫度變化的分段特征 1166.2.3 不同應(yīng)力條件下遺煤低溫氧化放熱量隨溫度的變化特征 1206.2.4 不同應(yīng)力條件下遺煤二次氧化熱分析動(dòng)力學(xué) 1216.3 本章小結(jié) 125第7章 基于氧化損傷和熱損傷的煤體力學(xué)特性變化規(guī)律 1267.1 實(shí)驗(yàn)條件及實(shí)驗(yàn)過程 1267.2 氧化煤體單軸壓縮實(shí)驗(yàn)結(jié)果 1277.2.1 氧化煤體單軸壓縮應(yīng)力-應(yīng)變*線 1287.2.2 氧化煤體單軸壓縮力學(xué)特性 1307.2.3 氧化煤體單軸壓縮應(yīng)變特性 1347.2.4 氧化煤體單軸壓縮破壞特征 1357.3 氧化煤體巴西劈裂實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 1367.3.1 氧化煤體巴西劈裂實(shí)驗(yàn)結(jié)果 1367.3.2 氧化煤體巴西劈裂應(yīng)力-變形*線 1377.3.3 氧化煤體巴西劈裂破壞特征 1407.4 氧化煤體三軸壓縮實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 1417.4.1 氧化煤體三軸壓縮實(shí)驗(yàn)結(jié)果 1417.4.2 氧化煤體三軸壓縮應(yīng)力-應(yīng)變*線特征 1437.4.3 氧化煤體三軸實(shí)驗(yàn)力學(xué)參數(shù)變化規(guī)律 1457.5 氧化煤體力學(xué)變化及能量耗散研究 1487.5.1 不同氧化煤力學(xué)參數(shù)變化規(guī)律 1487.5.2 不同氧化煤力學(xué)破壞特征變化規(guī)律 1567.5.3 不同氧化煤能量耗散規(guī)律 1577.6 氧化煤體沖擊傾向特性分析 1617.6.1 氧化煤體沖擊傾向參數(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 1627.6.2 氧化煤體沖擊傾向性參數(shù)分析 1637.6.3 氧化煤體沖擊傾向性劃分 1677.7 本章小結(jié) 172第8章 氧化煤體力學(xué)特性及氧化特性差異機(jī)理研究 1748.1 基于孔隙結(jié)構(gòu)的煤氧化差異性分析 1748.1.1 不同應(yīng)力下卸荷煤體氧化特性變化規(guī)律 1748.1.2 孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)卸荷煤體氧化特性影響分析 1758.1.3 深部卸荷煤體氧化特性分析 1778.2 氧化煤體力學(xué)特性差異分析 1798.2.1 氧化煤體的損傷因子變化規(guī)律 1798.2.2 基于單軸壓縮實(shí)驗(yàn)的氧化煤體力學(xué)模型構(gòu)建 1808.2.3 基于Mohr-Coulomb準(zhǔn)則的三軸破壞判據(jù) 1838.3 氧化煤體破壞過程的能量機(jī)制 1858.3.1 氧化煤體塊度統(tǒng)計(jì)損傷本構(gòu)模型構(gòu)建 1858.3.2 氧化煤體破壞過程能量轉(zhuǎn)化分析 1888.3.3 氧化煤體破壞過程能量耗散規(guī)律 1908.4 氧化煤體塊度分形損傷演化本構(gòu)模型構(gòu)建及驗(yàn)證 1938.4.1 氧化煤體破碎篩分結(jié)果及分析 1948.4.2 氧化煤體破碎塊度分形分析 2028.4.3 塊度分形與氧化程度的關(guān)系 2038.4.4 基于Abaqus的數(shù)值模擬驗(yàn)證 2068.5 本章小結(jié) 208第9章 煤氧化的力學(xué)特性及自燃災(zāi)變機(jī)理研究 2099.1 深部煤自燃內(nèi)在相互關(guān)聯(lián)機(jī)制 2099.1.1 深部煤自燃綜合特性對(duì)比分析 2099.1.2 深部煤自燃特性的內(nèi)在關(guān)聯(lián)作用機(jī)制 2119.2 深部煤自燃的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型 2129.2.1 基本定理 2129.2.2 基本方程 2139.2.3 煤自燃及其蔓延現(xiàn)象的基礎(chǔ)模型 2139.2.4 溫度分布數(shù)學(xué)模型 2159.2.5 深部煤自燃動(dòng)態(tài)變化數(shù)學(xué)模型 2179.3 深部煤自燃災(zāi)變機(jī)理 2199.3.1 深部煤自燃溫度分布規(guī)律及原因 2199.3.2 深部煤自燃過程中高溫蔓延的條件 2229.3.3 深部煤自燃高溫蔓延方向 2239.3.4 深部煤自燃高溫蔓延的數(shù)值模擬結(jié)果 2239.3.5 深部煤自燃災(zāi)變機(jī)理分析 2289.4 本章小結(jié) 228第10章 氧化煤體誘災(zāi)機(jī)理及防治——以煤柱為例 23010.1 煤體氧化損傷的力學(xué)效應(yīng)分析 23110.1.1 煤體局部氧化后應(yīng)力分布特征 23110.1.2 煤自燃與沖擊地壓災(zāi)害共生分析 23210.2 氧化煤體對(duì)煤柱穩(wěn)定性影響的理論分析 23410.2.1 基于煤體局部弱化的煤柱應(yīng)力分布特征 23410.2.2 煤柱自燃機(jī)理 23810.3 氧化煤體對(duì)煤柱穩(wěn)定性影響的數(shù)值模擬研究 24110.3.1 數(shù)值模擬方案及模型建立 24210.3.2 數(shù)值模擬結(jié)果及分析 24310.3.3 深部氧化煤體誘災(zāi)的防治技術(shù) 25210.4 本章小結(jié) 257第11章 含瓦斯煤氧化特性研究 25811.1 含瓦斯煤物理特性研究 25811.1.1 含瓦斯煤物性演化機(jī)理分析 25811.1.2 含瓦斯煤力學(xué)特性分析 25911.2 含瓦斯煤升溫氧化研究 27311.2.1 含瓦斯煤氧化熱效應(yīng)變化 27411.2.2 含瓦斯煤氧化氣體衍生變化 27511.3 含瓦斯煤熱解特性研究 27711.4 不同含瓦斯煤粒徑對(duì)熱效應(yīng)的影響 27911.5 瓦斯對(duì)煤自燃的作用機(jī)理分析 280第12章 采空區(qū)抽采條件瓦斯-煤自燃共生耦合致災(zāi)機(jī)制及防治關(guān)鍵技術(shù) 28212.1 抽采負(fù)壓環(huán)境下煤體氧化自燃?xì)怏w產(chǎn)物特性 28212.1.1 不同風(fēng)量條件下CO、CO2產(chǎn)物分析 28212.1.2 不同風(fēng)量條件下烴類產(chǎn)物分析 28312.2 采空區(qū)賦存環(huán)境煤自燃與瓦斯災(zāi)害模擬模型 28412.2.1 物理模型設(shè)定 28512.2.2 數(shù)學(xué)模型設(shè)定 28812.2.3 邊界條件設(shè)定和模型驗(yàn)證 29112.3 采空區(qū)多物理流場(chǎng)分布模擬 29212.3.1 采空區(qū)不同賦存風(fēng)量條件下模擬結(jié)果分析 29212.3.2 采空區(qū)不同瓦斯抽采條件下模擬結(jié)果分析 29812.4 采空區(qū)煤自燃與瓦斯災(zāi)害演化特征 30612.4.1 工作面風(fēng)流與瓦斯分布特征分析 30612.4.2 煤自燃與瓦斯災(zāi)害演化規(guī)律分析 30812.5 瓦斯與煤自燃耦合致災(zāi)分析及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警 31012.5.1 抽采條件下瓦斯與煤自燃耦合致災(zāi)分析 31012.5.2 瓦斯與煤自燃風(fēng)險(xiǎn)早期預(yù)警系統(tǒng) 31212.5.3 瓦斯抽采條件下煤自燃預(yù)防 32012.6 采空區(qū)抽采條件瓦斯-煤自燃耦合災(zāi)害防治關(guān)鍵技術(shù) 32212.6.1 煤自燃預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng) 32212.6.2 工作面氮?dú)夥罍缁鹣到y(tǒng) 32412.6.3 固化封堵防滅火新材料研發(fā)與應(yīng)用 326參考文獻(xiàn) 333
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