煤礦瓦斯賦存和運移的力學機制及應用研究開題報告

煤礦瓦斯賦存和運移的力學機制及應用研究開題報告一、選題背景煤礦礦井瓦斯賦存與運移是煤礦安全生產(chǎn)中十分重要的問題。煤層氣濃度過高易在礦井中燃爆，給礦工帶來巨大的安全風險，因此對煤層瓦斯賦存和運移的深入研究具有重要的理論和應用意義。二、選題意義1.加深對煤礦瓦斯運移力學機制的認識，為礦山安全生產(chǎn)提供科學依據(jù)。2.掌握煤礦瓦斯運移規(guī)律，預測和監(jiān)測瓦斯賦存和運移情況，減少瓦斯事故的發(fā)生。3.為煤礦瓦斯資源的合理利用提供技術支持。三、研究內(nèi)容1.煤礦瓦斯賦存特征及其形成機理研究，包括瓦斯成因、瓦斯排出、瓦斯吸附和解吸等方面的內(nèi)容。2.煤礦瓦斯運移規(guī)律研究，包括瓦斯的廣義滲流和孔隙擴散運移規(guī)律的建模和數(shù)值模擬等方面的內(nèi)容。3.煤礦瓦斯賦存和運移的監(jiān)測、預測和控制技術研究，包括瓦斯抽采、瓦斯爆炸實驗、瓦斯自燃實驗等方面的內(nèi)容。四、研究方法1.對煤層氣賦存特征和形成機制，采用理論分析和實驗室實驗相結合的方法。2.對煤層氣運移規(guī)律，采用數(shù)值模擬和實測數(shù)據(jù)對比分析的方法。3.煤礦瓦斯抽采和控制技術研究，采用實驗室模擬和現(xiàn)場實踐相結合的方法。五、預期研究成果1.深入認識煤礦瓦斯運移規(guī)律，為瓦斯事故的防范提供科學依據(jù)。2.建立煤礦瓦斯賦存與運移的物理模型，提高預測的準確性。3.研制出先進的瓦斯控制和抽采技術，為煤礦安全生產(chǎn)做出貢獻。六、研究進度1.首先進行相關文獻研究和調(diào)研，了解目前煤礦瓦斯賦存與運移研究的現(xiàn)狀和問題。2.制定實驗室和數(shù)值模擬研究方案，建立適用于國內(nèi)煤礦的瓦斯運移規(guī)律模型。3.開展實驗室和現(xiàn)場實驗，獲取煤礦瓦斯賦存和運移數(shù)據(jù)。4.編寫科研論文，提交評審。七、存在的問題1.國內(nèi)煤礦瓦斯賦存與運移研究相對薄弱，數(shù)據(jù)和樣本有限，難以做到全面認識煤礦瓦斯特征和行為規(guī)律。2.目前煤礦瓦斯監(jiān)測、預測和控制技術力度不夠，難以滿足煤礦安全生產(chǎn)的需求。3.該課題難度較大，需要較多的實驗數(shù)據(jù)和數(shù)值模擬研究，資金和人力資源等方面的投入也較大。八、參考文獻1.王亞輝,張利中.煤礦瓦斯運移規(guī)律[J].礦山機械,2010,38(03):43-45+32.2.寧肅,王花,劉向東.瓦斯解吸模型綜述[J].煤炭學報,2014,39(04):659-667.3.宋宏陽,丁斌,汪家駒.基于CFD的煤礦瓦斯爆炸數(shù)值模擬分析[J].煤炭學報,2014,39(08):1629-1635.4.張曉泉,張業(yè)濤.煤礦底板瓦斯運移的試驗研究[J].礦業(yè)研究與開發(fā),2011:S1-040.5.梁京