课题三、深部采动破断煤岩体中瓦斯运移与富集机理及规律
1、研究内容
(1)含瓦斯煤岩体在三维应力状态下全应力-应变过程中瓦斯渗流规律的研究
根据深部开采的特点,自行研发含瓦斯煤岩体三轴渗流实验装置,对不同围压、不同瓦斯压力条件下含瓦斯煤岩体的全应力-应变过程中瓦斯渗流规律进行实验研究,探讨全应力应变过程中煤岩体裂隙结构变化对渗透特性的影响,建立含瓦斯煤岩体的损伤本构模型以及裂隙场与瓦斯渗流场耦合数学模型。
(2)含瓦斯破断煤岩体热固流耦合机理及模型的研究
自行研发含瓦斯煤热固流耦合三轴渗流实验装置,在充分研究主要影响因素和考虑煤对瓦斯吸附作用的基础上,对含瓦斯煤在应力场、温度场和渗流场多场耦合作用下的瓦斯渗流规律进行实验研究,探讨含瓦斯煤热固流耦合作用机理和多场耦合作用下含瓦斯煤的热固流耦合模型及瓦斯渗流理论模型。
(3)采动条件下破断煤岩体中瓦斯运移与富集规律的实验研究和数值模拟
根据深部开采的特点,研发大型三维应力条件下含瓦斯煤采掘模拟试验装置,基于深部采动煤岩体应力场,裂隙场特征,研究瓦斯在破断煤岩体中运移与富集规律,并建立理论模型;根据瓦斯在煤层和裂隙岩体中的赋存及流动特点,应用CFD进行数值模拟。
(4)卸压条件下瓦斯运移规律的理论与实验研究
对含瓦斯煤在三维应力情况下,进行卸压条件下的瓦斯渗流实验,研究不同卸压方式和卸荷速率对含瓦斯煤渗透率的影响,在多孔介质有效应力原理的基础上,建立针对煤岩体结构特点的孔隙度与渗透率动态演化模型,以及不同卸压条件下含瓦斯煤岩体的瓦斯渗流规律。
2、研究目标
(1)通过对深部开采条件下含瓦斯煤岩体在三维应力状态下全应力-应变过程、应力场-裂隙场-瓦斯场耦合以及卸压条件下,瓦斯在破断煤岩体中运移规律的理论、实验和数值模拟研究,得出破断煤体中瓦斯运移与富集规律。
(2)建立深部开采条件下煤岩体全应力-应变过程中的瓦斯渗流模型和含瓦斯煤岩体的热固流多场耦合模型。
(3)在国际国内重要科学刊物上发表SCI、EI论文15-20篇,出版学术专著1部,申请发明专利1-2项,培养硕士和博士研究生10-15名,并力争培养出具有重要显示度高层次人才和学术团队。
3、承担单位:重庆大学、煤炭科学研究总院重庆研究院
4、课题负责人:尹光志
5、课题参加人员:许江、文光才、黄滚、张东明

主办单位: 973项目管理办公室
地址:江苏省徐州市中国矿业大学文昌校区综合楼605,邮编:221008
电话:0516-83885091,传真:0516-83885091

 
Powered by PageAdmin CMS Free Version