煤岩体采动裂隙场演化及瓦斯渗流规律研究的开题报告_第1页
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煤岩体采动裂隙场演化及瓦斯渗流规律研究的开题报告一、研究背景和意义煤矿瓦斯事故是煤矿安全事故中最严重的一种，而煤层瓦斯的渗流与采掘活动密切相关。煤岩体裂隙场的演化过程是造成瓦斯渗流变化的主要原因之一，因此对煤岩体采动裂隙场演化及瓦斯渗流规律的研究对于煤矿安全生产具有重要意义。二、研究内容和目标本次研究主要分为两部分：1、煤岩体采动裂隙场演化规律研究通过采用实验室模拟和数值模拟的方法，研究煤体在采掘过程中的应力场变化规律和裂隙场演化过程，探究不同采掘工艺、不同采掘顺序等因素对煤体裂隙场演化的影响。2、瓦斯渗流规律研究基于裂隙场演化规律，建立煤体裂隙网络和瓦斯渗流模型，通过实验室模拟和数值模拟的方法，研究煤矿开采过程中瓦斯渗流规律和渗流量变化规律，探究不同采掘工艺、不同采掘顺序等因素对瓦斯渗流的影响。三、研究方法1、实验室模拟采用物理力学实验方法，使用橡胶模拟煤体，通过施加不同的压力和应力条件，模拟煤体在采掘过程中的应力场变化，研究裂隙场演化规律。2、数值模拟采用数值模拟软件，建立煤体裂隙网络和瓦斯渗流模型，模拟煤体在采掘过程中的应力场变化和裂隙场演化情况，研究瓦斯渗流的规律。四、预期成果1、煤岩体采动裂隙场演化规律的深入理解，对于探究不同采掘工艺、不同采掘顺序等因素对煤体裂隙场演化的影响提供了理论支持。2、建立煤体裂隙网络和瓦斯渗流模型，探究不同采掘工艺、不同采掘顺序等因素对瓦斯渗流的影响，为煤矿瓦斯治理提供理论依据。五、研究难点1、煤岩体采动裂隙场演化规律的精细研究，需要采用复杂的物理力学实验和数值模拟方法，增加研究难度。2、建立煤体裂隙网络和瓦斯渗流模型，需要对煤体内部结构和瓦斯渗流规律有较为深入的认识和理解，对煤炭工程专业知识的要求较高。六、研究计划1、前期准备搜集相关文献，制定研究计划和实验方案，准备相关实验设备和数值模拟软件。2、实验室模拟通过橡胶模拟煤体，在不同的应力条件下进行物理力学实验，探究煤体裂隙场演化规律。3、数值模拟基于实验得到的数据，建立煤体裂隙网络和瓦斯渗流模型，通过数值模拟的方法，研究瓦斯渗流规律。4、数据分析和模型验证对实验和模拟结果进行数据分析和模型验证，探究不同采掘工艺、不同采掘顺序等因素对瓦斯渗流的影响，总结研究成果。七、参考文献1.刘成龙,刘志强.煤矿采动裂隙场演化及其对渗流的影响[J].科技视界,2013(12):137-138+153.2.杨娜,张晓峰,林俊杰.煤层裂隙演化及其对围岩稳定性的影响研究[J].中国煤炭地质,2015,27(9):12-16.3.邓开富,黄凤山,李从达.煤岩体裂隙演化的治理思路及技术进展[J].采矿与安全工程学报,2010,27(2):245-249.4.

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