合动态模拟,瓦斯富集煤的三维地震波动特征;
研究含瓦斯煤的物理力学特性,研究瓦斯对煤岩体的损伤作用机理,含瓦斯煤峰后物理力学特性,含瓦斯煤岩体渗透特性的应力响应规律;
研究采动引起围岩变形和破断的规律以及由此引起的岩体裂隙时空演化及分布规律,外加物理场煤层渗透特性,采空区渗透特性;
研究煤矿井下的动力现象分类,含瓦斯软煤中的突出动力学模型,突出的发生与发展过程模拟,地应力及瓦斯压力在突出过程中的作用,突出发生过程中瓦斯煤流的运动规律;
研究采掘空间煤柱型和顶板型冲击地压发生的条件,不同顶板,煤层条件下煤岩变形破裂过程的能量辐射(响应信号)效应,特征,规律及产生机理;原生煤岩状态物理参数变化规律;
研究瓦斯煤尘成份,环境条件,点火能量的耦合关系,燃烧爆炸的演化规律,爆炸过程中爆炸波结构及火焰传播规律,热量,质量的输运规律,壁面热效应及其对瓦斯爆炸传播特性的影响.
建立煤层瓦斯富集和瓦斯赋存的构造控制模式,得出瓦斯富集区的地震波动特征;
得出含瓦斯煤体的流变实验特征规律,高压条件下煤对瓦斯的吸附解吸实验规律,外加场对煤体瓦斯吸附,解吸的作用规律和机理;瓦斯气体对煤体腐蚀损伤的宏微观作用规律和作用机理;
初步提示模拟采动条件下煤岩体应力场,位移场,裂隙场的时空演化及分布规律,确定煤岩体裂隙中瓦斯流动数值计算方法和采空区瓦斯流动及涌出规律的监测方法; 提出关于突出机理新的假说,基本揭示煤层瓦斯在整个突出过程中的来源问题;掌握构造应力对冲击地压发生的影响规律,从本质上理解构造型和重力型冲击地压含义,从而为有针对性的防范冲击地压发生提供理论指导;
研究并揭示煤岩变形破裂过程的能量辐射机理;建立煤岩产生电磁辐射,声发射的数学物理模型;研究并揭示物性参数,弹性波参数等煤岩状态物理参数变化规律.
阐明单一组份气体对瓦斯爆炸的作用机制,获得我国煤矿瓦斯成分及高温脱附气体总体情况;揭示点火能量与环境条件(压力,温度,风流等),气体和气固成分之间的耦合效应,甲烷与多种气体共存及气固两相介质条件下的瓦斯爆炸与火灾行为相互转化机制.
组织一次学术研讨会,与973项目"中国煤层气成藏机制及经济开采基础研究"研究人员交流取得的最新进展和研究成果.
发表学术论文30篇,培养本专业博士10名.
第三年
研究构造煤在不同应力-应变环境下,不同类型构造煤的形成机制及其与构造的耦合机理,系统分析不同类型构造煤的区域和层域分布规律,确定我国主要煤层构造煤形成的构造环境条件及其主要控制因素,形成构造煤的构造成因分类,构造煤的三维地震波动特征研究,瓦斯灾害危险区的构造控制特点与规律,建立构造煤发育分布的地质构造控制理论;
研究含瓦斯煤岩流变-突变规律及其本构关系及峰后渗透性及失稳破坏条件,建立含瓦斯煤体动力学失稳判据;研究含瓦斯煤岩力学特性的尺度效应;
建立煤岩层垮落,裂隙,变形与相关参数的关系,阐明裂隙发育与分布特征,得出瓦斯流动与煤岩体裂隙耦合的时空演化及分布规律,采空冒落区瓦斯运移规律,外部环境对采空冒落区内瓦斯流动的影响;
研究石门揭煤和煤巷掘进条件下的突出力学模型,煤与瓦斯突出发生发展过程中各参数之间的相互关系,瓦斯,煤体,应力之间的耦合作用;煤与瓦斯突出煤岩与瓦斯流在采掘空间的动力效应;
研究冲击地压发生的机理及能量聚集与释放规律;
研究煤岩瓦斯动力灾害演化过程的前兆信息特征及变化规律,采掘空间煤岩体冲击动力震动,声电等物理场效应,研究采动及构造影响下煤岩破裂过程的电磁辐射,声发射,煤岩物理参数的变化规律,建立煤岩破裂前兆信息的数学物理模型;
研究点火能量与环境条件(压力,温度,风流等),气体和气固成分之间的耦合效应,建立耦合量化关系.研究瓦斯爆炸与火灾行为相互转化机制,揭示燃烧,爆燃,爆轰各阶段的演化规律和特征;研究巷道网络条件下瓦斯爆炸火焰和爆炸波的传播规律.
得出构造煤的成因和分类方法,建立构造煤发育分布的地质构造控制理论,提出构造煤地震勘探方法;
得出含瓦斯煤体的突变破坏特征,含瓦斯煤体的尺度效应规律和对煤体力学性能腐蚀损伤作用的量化特征规律;
进一步揭示采动煤岩体的垮落与破坏机制及煤岩体裂隙时空演化与分布规律,获得瓦斯流动与煤岩体裂隙耦合的时空演化及分布规律.
建立新型的石门揭煤突出预测理论基础;初步认识采面突出的主要影响因素;基本认识煤与瓦斯突出发生时的突出气流状态参数及传播规律;建立采矿工艺参数对煤岩体应力及冲击地压发生的影响规律;
研究并揭示煤岩瓦斯动力灾害演化过程的前兆信息特征及变化规律;建立煤岩动力灾害前兆信息的数学物理模型.
揭示瓦斯爆炸与火灾行为相互转化机制,获得不同瓦斯气体状态下的引爆参数;阐明瓦斯爆炸后致灾性中间气体产物的生成动力学规律.
组织一次预防煤矿瓦斯灾害方面的国际学术研讨会.发表学术论文30篇,出版专着1～2部,培养本专业博士10名.
第四年
研究构造动力学控制构造煤和瓦斯分布的机理和主要控制因素,建立构造煤发育与瓦斯突出的地质构造控制理论,提出煤与瓦斯突出构造控制作用机理与规律,建立煤矿煤与瓦斯突出危险区域分布的瓦斯地质理论与方法;建立瓦斯富集区和煤与瓦斯突出危险区辨识的地球物理方法;
研究外加物理场对含瓦斯煤体吸附,解吸特性量化规律;建立含瓦斯煤体动力学失稳判据;
研究外部环境对采空冒落区内瓦斯流动的作用机理,建立采动煤岩体裂隙及采空冒落区瓦斯流动理论与数值计算方法;
研究煤巷和采煤工作面的突出危险性与工作面前方的卸压带分布之间的关系,煤与瓦斯突出煤岩与瓦斯流在采掘空间运动时向瓦斯煤尘爆炸等灾害的转化条件,建立煤与瓦斯突出的力学模型;
研究采动影响下冲击地压的力学模型以及控制因素;
研究煤岩瓦斯动力灾害前兆信号的识别及滤噪技术,煤岩瓦斯动力灾害的多信息耦合预警准则,煤岩瓦斯动力灾害转移控制原理及技术;煤岩石在不同的加载和卸载,不同应力降条件下,裂纹发展的迟滞性和最终破坏失稳的冲击性规律及其能量释放规律,建立煤岩破裂前兆信息的数学物理模型;
研究瓦斯爆炸与火灾行为相互转化机制;研究巷道网络条件下瓦斯爆炸过程中热动力学特征,中间瞬态产物变化规律及其对爆炸传播的作用机理;研究瓦斯(煤尘)爆炸传播过程的尺度效应.
提出预测煤矿煤与瓦斯突出危险区域分布的瓦斯地质理论与方法,形成瓦斯危险区辨识的地震方法;
建立煤岩流变-突变本构方程;得
