《礦井瓦斯運移與富集的動力學過程及地球物理探測基礎》是依託中國礦業大學，由姜波擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：礦井瓦斯運移與富集的動力學過程及地球物理探測基礎
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：姜波
- 依託單位：中國礦業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
瓦斯是礦井生產的重要安全隱患，但同時也是一種潔淨能源。自成煤作用開始，瓦斯（煤層氣）的生成、運移、散失和保存經歷了一系列的動力學過程，尤其是成煤期後的構造變動導致了瓦斯（煤層氣）分布的非均質性。本項目以深入研究瓦斯運移和富集的動力學過程為基礎，依據區域地質背景-礦井構造-煤體變形特徵-構造煤發育及其瓦斯特性這一主線，採用構造地質、瓦斯地質、地球物理和數學地質多學科相結合，構造煤的化學結構、物理結構及瓦斯特性，岩石力學性質和地球物理探測等多方法相結合的研究思路與技術方法，預期將初步形成一套適合於構造煤發育和瓦斯富集區的綜合預測及探測理論與技術，並以GIS為平台進行多源信息融合和綜合分析，建立構造煤發育和瓦斯突出的預測模型，實現瓦斯突出預測理論和方法的新突破，為礦井安全生產和瓦斯突出預測與防治提供重要的理論和技術支撐，同時對煤層氣的勘探開發也具有重要的借鑑意義。
結題摘要
瓦斯突出預測是國際性的難題，但又是礦井安全生產的重要保障，構造煤發育和分布規律是礦井瓦斯突出預測與評價的關鍵科學問題。本項目以構造位置和變形獨特以及煤與瓦斯突出形勢較為嚴峻的安徽淮北和山西陽泉礦區為重點研究區域，圍繞區域地質背景-礦井地質-礦井構造-煤層賦存狀態-煤變形結構特徵-煤瓦斯特性這一主線從瓦斯運聚演化及動力學過程、瓦斯突出危險區綜合探測技術和煤礦瓦斯分布規律及突出預測決策支持系統等方面展開研究。取得的研究成果主要有：系統闡釋了區域構造演化及礦井構造的回響特徵，揭示了礦井構造對構造煤發育的控制機理，開發了瓦斯成藏模擬軟體並模擬了瓦斯地質演化歷史；提出了構造煤分類依據及方案，揭示了不同類型構造煤形成機制、結構特徵及其瓦斯特性；揭示了不同類型構造煤微觀孔-裂隙結構演化及煤韌性變形的微觀機理和大分子結構演化特徵，構建了構造煤孔隙結構多重分形模型，探討了構造煤孔隙非均質性對甲烷擴散的控制機理及糜棱煤瓦斯賦存與突出機理；揭示了低中煤級構造煤超臨界甲烷吸附特性及吸附模型的適用性，構建了CH4,CO2和H2O的優勢吸附構型，揭示了煤中CH4/CO2/H2O的競爭吸附及擴散機理；形成了構造煤測井曲線精細判識方法以及測井曲線與三維地震相結合的構造煤厚度確定性和非確定性預測技術，闡釋了構造煤彈性回響特徵及關鍵影響因素、構建了構造煤的岩石物理識別模版；形成了採區工作面應力集中區地震波CT預測方法和基於地應力、構造煤和瓦斯含量等要素的煤與瓦斯突出危險性超前預測方法；形成了構造煤及瓦斯突出構造動力學預測評價理論與方法；構建了瓦斯突出多源信息預測模型和決策系統，為瓦斯突出與預測提供了重要的理論和技術支撐，實際套用效果良好，具有廣闊的推廣套用前景。發表論文68篇，其中SCI 40篇、EI 11篇，會議論文9篇，出版專著2部；獲得國家科技進步二等獎1項、省部級科技進步和自然科學獎4項；獲得國家發明專利授權4項、受理4項，計算機軟體著作權3項。
