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瓦斯快速解吸诱导颗粒煤二次破碎机理与实验验证
目录
文档简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.1.1煤炭开采与利用现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
1.1.2瓦斯灾害防治的迫切性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
1.1.3颗粒煤高效处理的需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
1.2国内外研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
1.2.1煤与瓦斯突出机理研究述评．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
1.2.2瓦斯解吸行为研究概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
1.2.3煤炭破碎技术研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
1.3主要研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
1.4技术路线与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
1.5本文创新点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17
瓦斯快速解吸诱导颗粒煤二次破碎的理论基础．．．．．．．．．．．．．．．18
2.1颗粒煤结构与瓦斯赋存特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
2.1.1煤体宏观结构与微观孔隙．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
2.1.2瓦斯在煤中的吸附与解吸特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
2.2瓦斯快速解吸的动力学模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
2.2.1瓦斯解吸速率影响因素分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
2.2.2数学模型构建与求解．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
2.3瓦斯压力梯度对煤体破裂的作用机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
2.3.1应力集中与裂纹萌生．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30
2.3.2瓦斯驱动力的力学效应．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31
2.4颗粒煤二次破碎的诱发机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
2.4.1内在裂纹扩展与扩展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35
2.4.2压碎与拉裂过程的耦合．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36
实验方案与系统搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
3.1实验样品选取与制备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39
3.1.1煤样来源与基本性质．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39
3.1.2样品加工与粒度控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
3.2瓦斯快速解吸实验装置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43
3.2.1解吸系统组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44
3.2.2温度与压力控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45
3.2.3解吸过程参数监测．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46
3.3颗粒煤二次破碎实验设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47
3.3.1破碎设备选型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48
3.3.2实验参数设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50
3.4实验数据采集与处理方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50
3.4.1瓦斯解吸量测定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51
3.4.2破碎后粒度分析．．．．．．．．．．．．．．．
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