煤層瓦斯流動理論簡明教程

內容簡介

《煤層瓦斯流動理論簡明教程》從煤礦瓦斯抽采及其資源化利用的角度出發，研究煤層瓦斯擴散-滲流-氣固耦合理論與套用。詳細地介紹了煤的孔隙及裂隙特徵、基質瓦斯擴散和裂隙瓦斯滲流的物理過程，構建了煤與瓦斯氣固耦合模型，並基於多個套用場景詳細介紹了數值仿真與數據處理方法。全書共分6章，包括多孔介質流體力學基礎、煤中瓦斯的擴散運動、煤中瓦斯的滲流運動、煤與瓦斯氣固耦合模型、有限元方法及COMSOL基本建模過程與驗證，以及煤與瓦斯氣固耦合模型的數值仿真及套用。

《煤層瓦斯流動理論簡明教程》可供安全工程、採礦工程和煤層氣工程等相關專業師生使用，還可供相關企業技術人員和科研院所研究人員參考使用。

圖書目錄

1 多孔介質流體力學基礎

1．1 多孔介質

1．2 流體

1．3 多孔介質滲流

1．4 作用於流體和骨架上的力

參考文獻

2 煤中瓦斯的擴散運動

2．1 煤的孔隙特徵

2．2 煤基質的瓦斯擴散

2．3 煤基質瓦斯擴散的數學模型

2．4 煤的瓦斯解吸性能

2．5 煤的吸附變形特性

參考文獻

3 煤中瓦斯的滲流運動

3．1 煤的裂隙特徵

3．2 裂隙中的瓦斯滲流

3．3 煤的滲透性

3．4 有效應力與吸附變形對煤體滲透性的控制作用

參考文獻

4 煤與瓦斯氣固耦合模型

4．1 物理模型及基本假設

4．2 基質瓦斯擴散控制方程

4．3 裂隙瓦斯滲流控制方程

4．4 煤體變形方程與滲透率演化模型

4．5 煤與瓦斯氣固耦合模型

參考文獻

5 COMSOL仿真基礎與可行性分析

5．1 有限元法概述

5．2 商用軟體COMSOLMultiphysics簡介

5．3 一維線性穩態流動數值仿真可行性分析

5．4 擬無限大流場瞬態流動數值仿真可行性分析

參考文獻

6 煤與瓦斯氣固耦合的數值仿真方法

6．1 多孔瓦斯抽采孔間互擾及布孔模式最佳化

6．2 煤的瓦斯擴散性能對抽采效果影響的定量評價

6．3 瓦斯抽采的負壓回響機制及在瓦斯資源化利用中的套用

參考文獻

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基本介紹

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