煤力学是从防治煤矿瓦斯灾害和瓦斯资源化利用的角度出发，研究含瓦斯煤在地下采矿应力场环境中的力学性能的理论和应用科学，为煤炭和煤层瓦斯资源的开发和安全生产提供理论基础。本书共分十章，主要介绍煤的生成与变质、煤的基本物理性质与孔裂隙特征、煤的瓦斯吸附与解吸性能、煤力学基础、含瓦斯煤的强度与变形、煤的渗透特性及渗透率演化模型、地应力及煤层瓦斯赋存、煤层中的瓦斯流动理论及煤体力学在卸压瓦斯抽采、在煤与瓦斯突出中的应用。本书介绍内容是岩石力学学科一个新的分支，可供安全工程、采矿工程和煤层气工程等相关专业师生使用，还可供相关企业技术人员和科研院所研究人员参考使用。

前言
第1章绪论1
1.1煤与煤系地层1
1.1.1煤与煤层瓦斯1
1.1.2煤系地层4
1.2煤的结构与物理简化模型9
1.2.1煤的孔隙与裂隙9
1.2.2煤的物理简化模型14
1.3煤与岩石的对比16
1.3.1结构与强度对比16
1.3.2吸附性能对比16
1.3.3灾害对比17
1.4煤力学的研究内容18
1.4.1煤力学的定义18
1.4.2煤力学的发展19
1.4.3本书的结构21
参考文献22
第2章煤的生成与变质29
2.1成煤作用29
2.2煤化作用30
2.2.1煤成岩作用30
2.2.2煤变质作用31
2.3煤的显微组成和变质类型31
2.3.1煤的显微组分31
2.3.2煤的变质类型33
2.4煤中瓦斯生成35
2.4.1生物化学成煤时期瓦斯生成35
2.4.2煤化变质作用时期瓦斯生成35
2.4.3煤层瓦斯的成分36
2.4.4煤层瓦斯的赋存状态40
2.5岩浆侵入对煤的变质及瓦斯赋存的影响42
2.5.1岩浆侵入煤层的方式42
2.5.2岩浆的热温度场分析43
2.5.3岩浆对煤的变质程度的影响46
2.5.4岩浆对瓦斯赋存的影响47
参考文献53
第3章煤的基本物理性质与孔裂隙特征55
3.1煤的基本物理性质55
3.1.1煤的水分56
3.1.2煤的灰分57
3.1.3煤的挥发分58
3.1.4煤的密度59
3.1.5煤的硬度60
3.2煤的孔隙特征62
3.2.1煤的孔隙分类62
3.2.2煤的孔隙测定方法63
3.2.3煤的孔隙结构表征67
3.3煤的裂隙特征71
3.3.1煤的裂隙分类71
3.3.2煤的裂隙分布71
3.4煤的基质特征74
3.4.1煤基质定义74
3.4.2煤基质尺度74
参考文献77
第4章煤的瓦斯吸附与解吸性能79
4.1煤的瓦斯吸附性能79
4.1.1煤对瓦斯的吸附原理79
4.1.2煤的瓦斯吸附规律79
4.1.3影响煤吸附性能的主要因素81
4.1.4煤的吸附性能测试方法87
4.2煤的瓦斯解吸性能91
4.2.1瓦斯解吸原理91
4.2.2影响瓦斯解吸性能的主要因素92
4.2.3煤的瓦斯解吸模型96
4.2.4煤的瓦斯解吸性能测试方法99
4.2.5煤的瓦斯解吸性能在瓦斯含量测定中的应用99
4.3煤的瓦斯扩散103
4.3.1煤的瓦斯扩散的物理过程103
4.3.2煤的瓦斯扩散的数学模型104
4.3.3钻屑瓦斯解吸指标K1106
参考文献108
第5章煤力学基础110
5.1应力状态110
5.1.1应力的概念110
5.1.2一点的应力状态描述111
5.1.3平面应力状态及应力圆112
5.1.4主应力与主方向116
5.2应变状态117
5.2.1变形与应变的概念117
5.2.2几何方程118
5.2.3主应变与体积应变120
5.3强度准则122
5.3.1Mohr—Coulomb准则122
5.3.2D—P准则123
5.3.3格里菲斯准则124
5.4有效应力125
参考文献126
第6章含瓦斯煤的强度与变形128
6.1含瓦斯煤的力学特性试验128
6.1.1试验仪器及试验原理129
6.1.2含瓦斯煤强度试验的基本要求131
6.1.3煤样制备方法131
6.2含瓦斯煤的强度特性136
6.2.1煤的常规压缩试验137
6.2.2含瓦斯煤的峰前卸围压试验141
6.2.3含瓦斯煤的强度特性分析145
6.3含瓦斯煤的变形特性154
6.3.1含瓦斯煤的变形特性分析154
6.3.2瓦斯对煤的变形特性的影响158
6.4含瓦斯煤的本构方程159
6.4.1煤的本构关系特征分析159
6.4.2线弹性阶段162
6.4.3非线性弹塑性阶段164
6.4.4理想塑性阶段165
6.4.5应变软化阶段165
6.5含瓦斯煤的宏观破坏特征166
6.6含瓦斯煤的破坏机理及强度理论168
6.6.1C.D.Martin裂隙应变模型168
6.6.2煤的损伤扩容渐进破坏机制170
6.6.3煤的损伤扩容屈服准则172
参考文献177
第7章煤的渗透特性及渗透率演化模型182
7.1渗透率的基本概念与理论基础182
7.1.1渗透率的基本概念182
7.1.2渗透率演化的理论基础186
7.2经典渗透率演化模型189
7.2.1Palmer—Mansoori（P—M）

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