课题二、深部采动多尺度破断煤岩体瓦斯吸附、解吸规律
1、研究内容
(1)瓦斯在不同块度的破断煤岩体中的吸附解吸规律实验研究
进行高压瓦斯在不同块度的破断煤岩体中的吸附解吸规律实验研究和对比实验,通过不同尺度的深部破断煤岩体对高压瓦斯吸附解吸的实验测定和分析、在压力和浓度增加和改变条件下的容量法测量和吸附热实验等来研究不同块度的破断煤岩体对高压瓦斯及少量伴生气体组分的吸附解吸规律。
(2)应用分子模拟技术模拟高压瓦斯的吸附解吸与微观过程的研究
开展应用分子模拟技术模拟高压瓦斯的吸附解吸作用与解吸扩散流动等微观过程的研究;应用密度泛函理论方法(DFT)等分子模拟技术,从分子尺度模拟深部煤岩体界面与高压和高浓度瓦斯气体组分的吸附解吸作用和作用机制研究,模拟物质流动微观过程及规律。
(3)高压瓦斯平衡状态与吸附解吸过程的平衡模型与动力学模型研究
开展高压瓦斯在多尺度的深部破断煤岩体上的平衡状态与吸附解吸过程的平衡模型与动力学模型研究;对破断煤岩体的多级裂隙复杂结构进行分解和组合分析,应用过程分析和模拟技术,从介观尺度和纳米尺度对深部煤基质的多级孔隙复杂结构中的吸附解吸过程进行研究,对瓦斯在不同孔径组合通道中的扩散进行研究,研究符合高压瓦斯在多尺度的深部破断煤岩体上的吸附解吸平衡的模型方程,关联吸附、脱附、内扩散、外扩散的吸附解吸动力学方程。
(4)吸附与解吸作用下,瓦斯在不同块度的破断煤岩体中的流动规律
开展在瓦斯吸附与解吸作用下,高压瓦斯在不同块度的破断煤岩体中的流动规律的研究;以及多尺度破断煤岩体中瓦斯流动情况下的变压吸附特性,研究瓦斯等主要组分的穿透曲线和影响机制。通过将吸附解吸动力学模型与流体力学相结合建立模型,对高压瓦斯在不同块度破断煤岩体中的流动过程进行模拟。
2、研究目标
(1)研究不同破断煤岩体内瓦斯的变压吸附特性和瓦斯在不同破断程度煤岩体中的解吸扩散规律;
(2)建立描述高压瓦斯平衡状态与吸附解吸过程的平衡模型和动力学模型;
(3)建立破断煤岩体中瓦斯非稳态流动数学模型;
(4)应用密度泛函理论(DFT)等分子模拟技术,从分子尺度和介观尺度揭示多级孔隙结构深部破断煤岩体中高压瓦斯的吸附解吸机理;
(5)在国际国内重要科学刊物上发表SCI、EI论文30-40篇,出版学术专著1部和争取获得重大成果,培养硕博士研究生10-15名。
3、承担单位:四川大学、中国矿业大学(北京)
4、课题负责人:储伟
5、课题参加人员:江成发、王煤、秦跃平、聂百胜

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