基於煤結構的煤粒瓦斯放散規律與機理研究

基於煤結構的煤粒瓦斯放散規律與機理研究 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

劉彥偉 著
圖書標籤:
  • 煤層氣
  • 煤瓦斯
  • 放散規律
  • 煤結構
  • 瓦斯賦存
  • 煤岩力學
  • 吸附解吸
  • 滲流力學
  • 數值模擬
  • 礦井安全
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齣版社: 科學齣版社
ISBN:9787030546920
版次:31
商品編碼:12372636
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2018-05-01
頁數:208
正文語種:中文

具體描述

內容簡介

  煤粒瓦斯放散動力學規律和模型大多是基於均質煤粒建立,沒有考慮軟硬煤在孔隙結構和分子結構方麵的差異及其對瓦斯放散規律的影響,工程實踐錶明,軟煤瓦斯含量損失量推算、煤粒瓦斯解吸指標等參數測定偏差較大。本書研究瞭不同煤階典型軟硬煤分子結構、孔隙結構、初始瓦斯擴散濃度和瓦斯放散動態過程的差異特徵,探討動力變質對煤粒瓦斯放散規律的影響。根據氣體在多孔介質運移理論,揭示煤結構對軟硬煤粒瓦斯放散的影響機理。引入孔隙結構參數,建立能統一描述軟硬煤粒瓦斯放散動態過程的多重孔隙結構動力學物理-數學模型,求解瓦斯放散量與時間關係式,采用數值模擬研究不同煤階、破壞類型煤粒瓦斯放散規律。為瓦斯災害預測與防治、煤層氣開發奠定理論基礎。
《煤岩力學與地下工程安全》 內容簡介 本書深入探討瞭煤岩體在復雜地下工程環境下的力學行為、變形破壞機理及其對工程安全的影響。全書共分為四個主要部分,層層遞進,旨在為讀者構建一個全麵、係統的煤岩力學知識體係,並重點關注其在實際工程中的應用與對策。 第一部分:煤岩體的基本力學特性與本構模型 本部分首先對煤岩體的宏觀及微觀力學特性進行瞭詳盡的闡述。我們將從構成煤岩體的基本單元——礦物顆粒、膠結物以及孔隙——齣發,分析這些微觀結構如何影響煤岩體的整體力學錶現。在此基礎上,我們將詳細介紹煤岩體的各類力學參數,包括但不限於彈性模量、泊鬆比、抗壓強度、抗拉強度、抗剪強度、內聚力、內摩擦角以及應變率效應等。這些參數的測定方法,如單軸壓縮試驗、三軸壓縮試驗、直剪試驗、巴西劈裂試驗等,也將得到細緻的介紹,並分析不同試驗方法對參數獲取的精度和適用範圍的影響。 隨後,我們將重點聚焦於煤岩體的本構模型。不同於均勻、各嚮同性的理想材料,煤岩體呈現齣顯著的非綫性、彈塑性、損傷纍積以及各嚮異性特徵。本書將係統梳理和介紹現有的各類煤岩體本構模型,從經典的鬍剋定律、莫爾-庫侖模型,到更復雜、能更精確描述煤岩體非綫性變形與破壞過程的本構模型,如 Drucker-Prager 模型、Lade 模型、Cam-Clay 模型及其改進模型,以及考慮瞭損傷力學和狀態方程的本構模型。我們將詳細解析這些模型的理論基礎、數學錶達式、模型參數的物理意義,並通過具體的算例展示它們在模擬煤岩體應力-應變行為方麵的優劣。此外,針對煤岩體在不同應力狀態、應變速率及孔隙壓力影響下的力學行為差異,還將探討相應的動態本構模型和考慮流固耦閤效應的本構模型。 第二部分:煤岩體的變形與破壞機理 本部分將深入剖析煤岩體在外部載荷作用下發生變形和破壞的內在機理。首先,我們將從微觀層麵齣發,分析加載過程中岩石內部孔隙、微裂隙的開展、閉閤、貫通以及顆粒間的相對滑動等過程。這些微觀尺度的變形纍積最終導緻宏觀上的強度下降和破壞的發生。 接著,我們將重點闡述不同類型的煤岩體破壞模式。這包括但不限於:脆性斷裂(如張拉斷裂、剪切斷裂)、韌性流動、屈服、失穩等。我們將詳細討論影響破壞模式的關鍵因素,例如應力狀態(單軸、雙軸、三軸)、圍壓、加載速率、溫度、含水率以及煤岩體本身的結構特性(如節理、層理、片理等)。針對地下工程中常見的岩石破裂擴展過程,我們將引入斷裂力學的相關理論,如裂紋萌生、擴展、貫通的條件,應力強度因子、斷裂韌度等概念,並介紹數值模擬方法(如有限元法、離散單元法、光滑粒子動力學方法)在模擬岩石破裂過程中的應用。 此外,本部分還將特彆關注煤岩體在特定工程條件下的特殊破壞機理。例如,在高溫環境下,煤岩體的熱應力、熱膨脹引起的損傷以及相變等對力學性能的影響。在水岩相互作用的條件下,水的滲透、溶解、交代作用如何改變煤岩體的物理化學性質,進而影響其力學強度和變形特徵。針對軟弱、高水飽和的煤岩體,還將探討其流變性、蠕變和長期穩定性問題。 第三部分:地下工程中的煤岩力學問題與風險評估 本部分將煤岩力學理論與實際地下工程相結閤,重點分析在工程實踐中可能遇到的關鍵力學問題。我們將以隧道、硐室、采礦工作麵、地下堆渣庫、地下水庫等典型地下工程為例,詳細討論這些工程在開挖、支護、長期運營過程中,煤岩體可能麵臨的應力重分布、變形失穩、岩體滲流、動力響應等問題。 我們將深入分析開挖引起的應力集中與卸荷效應,以及由此導緻的圍岩變形、失穩風險。對於采礦工程,將重點討論工作麵采動應力對煤岩體的影響,包括煤體的冒落、衝擊地壓、煤層瓦斯動力災害等,並分析其內在力學機製。在地下水工程和廢棄物填埋等領域,將探討地下水壓力、滲透壓力以及岩體滲流對工程穩定性的影響,以及相關的流固耦閤問題。 此外,本部分還將詳細介紹煤岩力學風險評估的方法與技術。這包括對潛在危險源(如地應力、斷層、地下水、煤層瓦斯等)的識彆,對工程結構安全性的分析,以及對可能發生的災害(如塌方、冒頂、透水、瓦斯爆炸等)進行概率預測和後果評估。我們將介紹風險評估的常用框架和工具,如危險性辨識、定性與定量風險分析、安全因子法、可靠度分析等,並強調在工程設計、施工和運營過程中,如何根據風險評估結果製定有效的預防和應對措施。 第四部分:煤岩體穩定性控製與地下工程安全保障技術 本部分著眼於地下工程的安全保障,提齣一係列針對煤岩體問題的控製技術和工程實踐。首先,針對開挖引起的圍岩變形與失穩問題,我們將詳細介紹各種支護技術的原理與應用,包括錨杆支護、噴射混凝土支護、鋼拱架支護、組閤支護等,並分析不同支護方式對圍岩應力場和變形的影響。針對采礦工作麵的穩定性控製,將重點介紹充填采礦、垮落法等采礦方法對頂闆和圍岩穩定性的影響,以及相應的支護技術。 其次,針對地下水對工程安全的影響,我們將闡述地下水控製技術,如截斷、疏乾、注漿加固等,以及如何通過閤理的水文地質勘察與設計來規避潛在的水害風險。 在動力災害(如衝擊地壓、瓦斯爆炸)的防治方麵,我們將探討相關的預警監測技術,如地應力監測、煤岩體變形監測、瓦斯監測、微震監測等,以及衝擊地壓的能量釋放和孕育機理,並介紹動載作用下的煤岩體力學響應與加固技術。 最後,本部分還將強調數值模擬技術在工程安全保障中的作用。通過構建精確的數值模型,可以模擬復雜的地質構造、工程開挖及支護過程,預測圍岩變形、應力分布和潛在的破壞區域,為工程設計優化和風險規避提供重要的科學依據。我們將介紹不同數值方法的應用場景,如有限元法用於連續介質分析,離散單元法用於模擬塊體岩石和裂隙岩體,以及專門用於模擬流固耦閤和動力學問題的數值方法。 總而言之,《煤岩力學與地下工程安全》一書旨在為從事地下工程勘察、設計、施工、監測和安全管理的研究人員、工程師以及相關專業學生提供一本全麵、深入且實用的參考書。本書力求將理論知識與工程實踐緊密結閤,幫助讀者深刻理解煤岩體的復雜力學行為,掌握分析和解決地下工程中煤岩力學問題的關鍵技術,從而有效地保障各類地下工程的安全與穩定運行。

用戶評價

評分

我個人一直對礦産資源尤其是煤炭的開發利用過程中的科學原理抱有濃厚的興趣,而《基於煤結構的煤粒瓦斯放散規律與機理研究》這個書名,瞬間就抓住瞭我的注意力。它不僅僅是一個關於“煤”和“瓦斯”的簡單組閤,更強調瞭“煤結構”和“煤粒”這兩個關鍵點,這預示著本書的視角是深入到微觀層麵,去探究瓦斯這種危險氣體在煤層中行為的根本原因。瓦斯放散,這可是個聽起來就充滿力量感的詞匯,它涉及到氣體從煤體中逸齣的過程,這個過程的速度、總量,以及它受哪些因素影響,是關係到煤礦安全生産的頭等大事。很多時候,我們看到的都是宏觀的瓦斯濃度監測數據,但如果能夠理解瓦斯在煤粒這個最基本單元上的“一舉一動”,那對瓦斯防治措施的設計將會是革命性的。我設想,作者一定花費瞭大量的時間和精力去研究煤的微觀結構,比如煤岩的孔隙網絡,這些孔隙是瓦斯儲存和遷移的通道。不同的煤種,其孔隙的形態、大小、連通性都是不一樣的,這肯定會直接影響瓦斯吸附的容量以及擴散的速率。書中可能還會探討煤的有機質和無機質對瓦斯放散的影響,例如,有機質的黏結性、高分子結構中的遊離鍵,以及無機礦物(如黏土礦物)的存在,它們是如何影響煤的吸附性能和氣體滲透性的。作者可能還考慮瞭不同應力狀態下(例如,圍壓、地應力)煤粒結構的變化,壓力對孔隙的壓縮,以及由此引發的瓦斯解吸和流動。總而言之,這本書從“結構”入手,探究“規律”,揭示“機理”,這樣的研究路徑,我認為是非常紮實且具有深遠意義的。它不僅僅是描述現象,更是追溯根源,為解決實際問題提供瞭理論支持。

評分

《基於煤結構的煤粒瓦斯放散規律與機理研究》——僅僅是書名,就足以勾起我無限的好奇心和求知欲。它像是一扇窗,引領我們窺探煤炭這神秘物質內在的奧秘,以及瓦斯氣體與其之間韆絲萬縷的聯係。標題中的“煤結構”這個詞,是理解整本書的關鍵。它錶明研究的視角並非停留在宏觀的煤層,而是深入到煤炭物質最根本的構成單元——“煤粒”。我們可以想象,煤粒的結構是極其復雜的,它可能包含著豐富的孔隙網絡,這些孔隙的大小、形狀、連通性,都直接決定瞭瓦斯能夠在其中儲存多少,以及以何種速度遷移。作者可能運用瞭多種高科技手段來解析這些結構特徵,比如掃描電子顯微鏡(SEM)來觀察煤粒錶麵的形貌和微孔,氮氣吸附-脫附法來測定煤粒的比錶麵積和孔徑分布。而“瓦斯放散規律與機理”則揭示瞭這本書的核心研究內容。瓦斯,這個讓煤礦安全生産時刻處於警惕狀態的氣體,它的放散過程必然受到多種因素的影響,而這些因素的根源,很可能就隱藏在煤粒的結構之中。書中或許會詳細闡述,當外部條件(如圍壓、溫度、瓦斯分壓)發生變化時,煤粒的結構是如何響應的,從而導緻瓦斯以特定的速率和總量進行放散。這其中可能涉及到氣體擴散理論、吸附-解吸動力學等多種物理化學原理。更令人期待的是,本書是否能夠建立起一個從煤粒微觀結構到瓦斯宏觀湧齣量的理論聯係,從而為更精確地預測瓦斯災害,以及開發更有效的瓦斯治理技術提供科學依據。這本書的價值,我認為就在於它提供瞭一個深入理解煤炭瓦斯問題的科學視角,從最根本的物質結構齣發,去揭示看似復雜多變的瓦斯放散現象背後的內在邏輯。

評分

這本書的標題——《基於煤結構的煤粒瓦斯放散規律與機理研究》——本身就散發齣一種嚴謹的學術氣息,讓人不禁對其中蘊含的深刻洞見充滿期待。從這個標題我們不難推測,作者定然是深入剖析瞭煤這種獨特而復雜的介質,特彆是聚焦於其微觀的“煤粒”層麵,去探尋瓦斯氣體在其內部如何“放散”——這個詞匯本身就帶著一種動態的、充滿能量的意味。瓦斯,作為煤礦安全生産中繞不開的幽靈,其放散規律的掌握,直接關係到礦井通風、瓦斯抽采以及最終的災害預防。這本書很可能不僅僅是停留在宏觀的物理現象描述,而是藉助“煤結構”這個關鍵詞,暗示瞭對物質本質的追溯。我們知道,煤炭的結構是多層次的,從宏觀的煤層到微觀的煤岩組分,再到分子層麵的排列,每一個層級都可能對瓦斯的存在、吸附、擴散和解吸過程産生至關重要的影響。作者很可能運用瞭諸如X射綫衍射、掃描電子顯微鏡、核磁共振等先進的實驗手段,去描繪齣煤粒內部細緻入微的三維結構,例如孔隙度、孔徑分布、比錶麵積、有機質的微觀形態、甚至礦物質的分布情況。這些結構特徵,無疑是影響瓦斯吸附容量、擴散通道暢通性的根本原因。再者,瓦斯本身也並非單一的組分,其中甲烷是主要成分,但也可能夾雜著氮氣、二氧化碳等其他氣體,這些氣體的性質差異,例如溶解度、擴散係數等,也必定會在煤粒內部上演一齣復雜而微妙的相互作用。本書可能詳細闡述瞭這些基本物理化學原理如何作用於煤粒這個微觀載體,從而解釋瞭為何在不同的圍壓、溫度、煤種甚至瓦斯分壓條件下,瓦斯放散的速率和總量會呈現齣顯著的差異。我尤其好奇書中是如何將宏觀的瓦斯湧齣量與微觀的煤粒結構聯係起來的,這其中的量化模型和理論推導,想必是全書的精髓所在。

評分

《基於煤結構的煤粒瓦斯放散規律與機理研究》——這個書名像是一份邀請函,邀請我們一同踏上一場深入探究煤炭與瓦斯之間復雜關係的旅程。標題中的“煤結構”是核心,它預示著研究的深度和廣度。我理解,“煤結構”不僅僅是指煤炭的宏觀形態,更包含其微觀的、構成性的特徵,比如煤粒內部的孔隙網絡、裂隙發育程度、有機質的化學結構,甚至礦物質的種類和分布。這些微觀的結構要素,很可能是決定瓦斯在煤中如何儲存、如何遷移、以及為何會“放散”的關鍵所在。書中很可能詳細介紹瞭各種分析煤炭微觀結構的方法,例如利用掃描電子顯微鏡(SEM)來觀察煤粒錶麵的微觀形貌,利用氣體吸附-脫附技術來測定煤粒的比錶麵積和孔隙度,甚至可能涉及到利用X射綫衍射(XRD)來分析煤的礦物成分。而“瓦斯放散規律與機理”則指明瞭本書的研究目的——揭示瓦斯從煤粒中逸齣的過程和內在原因。我們可以想象,瓦斯放散並非是一個簡單的物理過程,它可能受到多種因素的影響,例如煤粒的孔隙度和連通性會影響瓦斯的擴散速度,煤基質對瓦斯的吸附能力會影響瓦斯的儲存容量,而外部條件的變化(如圍壓、溫度、瓦斯分壓)則會直接影響這些因素。本書可能詳細闡述瞭氣體擴散、吸附-解吸動力學等物理化學原理在煤粒中的具體應用,並且嘗試建立一個能夠定量描述瓦斯放散規律的模型。更重要的是,它可能將這些微觀的機理與宏觀的瓦斯湧齣現象聯係起來,從而為煤礦瓦斯災害的預測和防治提供堅實的理論基礎。這本書的價值,我認為在於它提供瞭一種從根本上理解煤炭瓦斯問題的科學方法,通過深入剖析煤炭的內在結構,來解釋瓦斯行為的復雜性。

評分

一看到《基於煤結構的煤粒瓦斯放散規律與機理研究》這個書名,我立刻就聯想到瞭煤礦開采中那些令人心驚膽戰的瓦斯爆炸事故,以及為瞭預防這些事故所做的種種努力。這個書名非常精準地抓住瞭問題的核心——瓦斯為何會從煤裏跑齣來,以及它是如何跑齣來的。標題中的“煤結構”是關鍵,它暗示瞭作者並非停留在對瓦斯湧齣現象的簡單描述,而是深入到瞭煤炭物質本身的微觀層麵,去探究其內在的構造。我們可以推測,煤的結構是極其復雜的,它包含瞭各種大小的孔隙、微裂隙,以及有機質和礦物質的分布。這些結構特徵,毫無疑問會直接影響瓦斯在煤中的吸附、儲存和遷移。本書很可能通過各種先進的實驗手段,例如掃描電子顯微鏡(SEM)觀察煤粒錶麵的孔隙發育情況,比錶麵積分析儀測定煤粒的孔隙度和比錶麵積,甚至可能采用核磁共振(NMR)技術來探測煤基質內部的孔隙網絡結構。瓦斯放散的“規律”和“機理”的結閤,錶明書中不僅會呈現瓦斯湧齣的數據和現象,更會對其背後的物理化學過程進行深入的剖析。例如,瓦斯在煤粒錶麵以及內部孔隙中的吸附過程,是否存在吸附等溫綫來描述?氣體在煤粒內部的擴散是如何進行的?是否存在擴散係數來量化其遷移能力?作者可能還會考慮不同煤種(如不同煤化程度的煤)在結構上的差異,以及這些差異對瓦斯放散特性的影響。更重要的是,在實際的礦山開采過程中,圍壓的變化、溫度的波動、瓦斯分壓的差異,這些外部因素是如何作用於煤粒結構,從而改變瓦斯放散行為的,這部分內容想必是本書研究的重中之重。這本書的價值,我認為在於它提供瞭一個從微觀結構到宏觀現象的完整解釋框架,這對於開發更精準的瓦斯預測模型,以及設計更有效的瓦斯抽采方案,具有極其重要的理論和實踐意義。

評分

《基於煤結構的煤粒瓦斯放散規律與機理研究》這個書名,本身就充滿瞭探索未知和解決難題的學術氣息。它明確地將研究對象鎖定在“煤粒”這個微觀尺度,並且聚焦於“瓦斯放散”這個煤礦安全生産中的核心問題。我個人非常欣賞這種從微觀到宏觀的視角,因為很多看似復雜的宏觀現象,其根源往往隱藏在物質的微觀結構之中。標題中的“煤結構”是關鍵,它暗示瞭作者不僅僅是描述瓦斯在煤中的行為,而是要深入探究煤炭本身的構成,包括其物理結構(如孔隙、裂隙)和化學結構(如有機質的類型、官能團)。作者很可能利用瞭各種先進的分析技術,比如掃描電子顯微鏡(SEM)來觀察煤粒錶麵的形貌和孔隙特徵,X射綫衍射(XRD)來分析煤的礦物組成,以及氣體吸附-解吸儀來測定煤的孔隙度和比錶麵積。這些結構參數,必然直接影響瓦斯在煤粒中的儲存容量和遷移速度。瓦斯放散的“規律”和“機理”,意味著書中不僅會呈現數據和現象,更會對其背後的物理化學過程進行深入的解析。例如,瓦斯在煤粒中的吸附是物理吸附還是化學吸附?吸附力的大小與哪些因素有關?氣體在煤粒內部的擴散是如何進行的?是否存在特定的擴散模型可以描述這一過程?作者可能還會探討不同煤種(如不同 Rank 的煤)在結構上的差異,以及這些差異如何導緻瓦斯放散規律的不同。此外,開采過程中圍壓、溫度、瓦斯分壓等外部環境的變化,是如何影響煤粒結構,從而觸發瓦斯放散的,這部分內容想必也是研究的重點。這本書的價值,我認為在於它提供瞭一種係統性的研究方法,從煤的內在結構齣發,去解釋瓦斯放散的外部錶現,從而為瓦斯災害的預測和防治提供更科學、更深入的理論指導。

評分

提起煤礦安全,瓦斯絕對是繞不開的話題,而《基於煤結構的煤粒瓦斯放散規律與機理研究》這個書名,恰恰點齣瞭問題的核心:瓦斯為何會從煤裏跑齣來,並且以何種方式跑齣來,這其中又隱藏著怎樣的內在邏輯。標題中的“煤結構”三個字,我理解為作者並非僅僅停留在宏觀的煤層描述,而是深入到煤炭物質本身的微觀構成,比如它的多孔性、裂隙發育情況、有機組分的排列方式等等。而“煤粒”則進一步縮小瞭研究範圍,意味著作者關注的是瓦斯在煤炭最基本的顆粒單元上的行為。我們可以想象,瓦斯在煤粒內部的儲存和遷移,肯定與煤粒的物理化學性質息息相關。比如,煤粒的孔隙度、比錶麵積、以及孔隙的連通性,這些都會直接影響瓦斯能夠被吸附多少,以及吸附的瓦斯又有多容易逸齣。作者可能通過大量的實驗手段,比如掃描電鏡觀察煤粒錶麵的形貌,通過比錶麵積分析儀測定煤粒的孔隙特徵,來量化這些結構參數。更進一步,書中可能還會探討不同煤種(如褐煤、煙煤、無煙煤)在結構上的差異,它們對瓦斯吸附能力和放散速率可能産生的影響。而且,瓦斯放散並非簡單的氣體擴散,它還受到煤層應力、溫度、瓦斯分壓等多種因素的製約。我猜想,書中會詳細闡述這些外部條件是如何影響煤粒結構,進而改變瓦斯放散規律的。例如,地應力的變化可能導緻煤粒的微孔隙被壓縮,從而影響瓦斯在其中的擴散;溫度的升高則會降低瓦斯在煤基質上的吸附能,促進其解吸。這本書的價值,我認為在於它試圖揭示一個從微觀結構到宏觀現象的完整鏈條,從而為更精確地預測和控製瓦斯湧齣提供科學依據,這對於保障煤礦作業安全無疑具有極其重要的意義。

評分

當我看到《基於煤結構的煤粒瓦斯放散規律與機理研究》這個標題時,我立刻被它所傳達的嚴謹性和深度所吸引。這不僅僅是一個關於煤炭或瓦斯泛泛而談的書名,它更像是一把鑰匙,指嚮瞭理解煤礦瓦斯災害成因的深層奧秘。標題中的“煤結構”三個字,是本研究的核心切入點,它暗示瞭作者並沒有止步於對瓦斯湧齣現象的錶麵觀察,而是要深入到煤炭物質本身的微觀構造,去探究瓦斯與其之間是如何相互作用的。我設想,書中必定會詳細介紹煤炭微觀結構的多樣性,例如其孔隙的發育程度、孔隙的連通性、有機質與礦物質的分布比例,以及這些結構特徵是如何影響瓦斯分子的吸附能力和遷移路徑的。為瞭實現這一目標,作者很可能運用瞭先進的實驗技術,比如采用高分辨率的顯微成像技術(如SEM、TEM)來直觀地展示煤粒錶麵的微觀形貌和孔隙特徵,或者通過物理吸附法來精確地測定煤的孔隙度、比錶麵積和孔徑分布。而“瓦斯放散規律與機理”的提齣,則意味著本書不僅僅是在描述現象,更是在探索其背後的科學原理。瓦斯從煤粒中釋放齣來的過程,必然遵循著一定的物理化學定律。書中可能詳細闡述瞭氣體擴散、吸附-解吸動力學等基本原理,是如何在煤粒這個微觀尺度上發揮作用的。例如,在煤層開采過程中,圍壓的變化、溫度的波動、瓦斯分壓的梯度,這些外部條件的改變,是如何引起煤粒結構的變化,進而影響瓦斯放散速率和總量的。這本書的價值,在我看來,在於它試圖建立起一個從煤炭微觀結構到瓦斯宏觀行為的完整解釋鏈條,這對於揭示瓦斯災害的發生機理,以及開發更具針對性和有效性的瓦斯防治措施,具有極其重要的指導意義。

評分

讀到《基於煤結構的煤粒瓦斯放散規律與機理研究》這個書名,我立刻就能感受到其中蘊含的科學深度和實踐價值。它不僅僅是一個簡單的技術報告,而是對煤炭這一復雜物質內部機製的探索,特彆是聚焦於瓦斯這種煤礦生産中最為關鍵的安全隱患。標題中的“煤結構”三個字,就暗示瞭作者並非僅僅關注瓦斯湧齣的宏觀現象,而是深入到煤炭物質的微觀層麵,去理解瓦斯為何會以特定的方式在煤炭中存在和遷移。我們可以想象,煤炭的結構是極其復雜的,它包含著不同的有機質、礦物質成分,以及由此形成的豐富多樣的孔隙和微裂隙網絡。這些微觀結構特徵,無疑是決定瓦斯吸附能力、儲存方式以及擴散速率的根本因素。書中可能通過細緻入微的實驗手段,例如對不同煤種、不同結構特徵的煤粒進行氣體吸附-解吸實驗,結閤顯微分析技術,去揭示瓦斯與煤粒內部結構之間的相互作用機製。例如,煤粒的孔隙度、比錶麵積、孔徑分布、以及有機質的化學性質,都可能影響瓦斯分子的吸附位點和擴散路徑。此外,瓦斯放散的“規律”也需要從“機理”上進行解釋。作者可能詳細闡述瞭氣體擴散、吸附-解吸動力學等基本物理化學原理,如何作用於煤粒這個微觀載體。例如,在煤礦開采過程中,圍壓的降低,溫度的變化,以及瓦斯分壓的波動,都會對煤粒的結構和瓦斯的狀態産生影響,進而改變瓦斯的放散速率和總量。這本書的價值,我認為在於它試圖建立一個從煤炭微觀結構到瓦斯宏觀放散行為的橋梁,通過深入理解其內在機理,為開發更有效的瓦斯抽采技術、更精準的瓦斯防治措施提供堅實的科學基礎,這對於提升煤礦安全生産水平具有不可估量的意義。

評分

《基於煤結構的煤粒瓦斯放散規律與機理研究》——當我看到這個書名時,腦海中立刻浮現齣無數關於煤礦安全生産的畫麵。這個標題非常有針對性,直接指齣瞭研究的核心——“煤結構”和“煤粒瓦斯放散”。這暗示著作者並非停留在對瓦斯湧齣這種現象的簡單描述,而是深入到煤炭物質最基礎的單元——“煤粒”的微觀結構層麵,去探究瓦斯為何以及如何從其中釋放齣來。我猜想,書中會對煤炭的微觀結構進行詳盡的介紹,包括其多孔性、裂隙發育情況、有機質的化學組成和排列方式,以及無機礦物的存在及其影響。這些結構特徵,無疑是瓦斯在煤中吸附、儲存和遷移的天然載體和通道。為瞭揭示這些結構與瓦斯放散之間的關係,作者很可能采用瞭先進的實驗技術,例如利用掃描電子顯微鏡(SEM)來觀察煤粒錶麵的孔隙和裂隙形貌,利用氣體吸附-脫附儀器來測定煤粒的比錶麵積、孔隙度和孔徑分布,甚至可能結閤某些光譜分析技術來研究煤的化學結構。而“瓦斯放散規律與機理”的提齣,則錶明本書不僅僅是描述現象,更重要的是要解釋現象背後的科學原理。瓦斯從煤粒中放散的過程,肯定涉及到氣體擴散、吸附-解吸等物理化學過程。書中可能詳細闡述瞭這些過程在煤粒這一特殊介質中的錶現形式,以及它們是如何受到煤粒結構、圍壓、溫度、瓦斯分壓等多種因素的製約的。更具價值的是,本書可能試圖建立一個從煤粒微觀結構到瓦斯宏觀湧齣規律的理論聯係,從而為更精準地預測瓦斯湧齣,以及設計更有效的瓦斯抽采方案提供科學依據。這本書的價值,在我看來,在於它提供瞭一個深入理解煤炭瓦斯問題的科學視角,從物質的內在結構齣發,去解釋復雜多變的瓦斯放散行為,這對保障煤礦安全生産具有至關重要的意義。

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