课题10 深部煤炭资源开发地质环境恶化规律及预测、预报理论与方法

     主要研究内容：
     本课题结合两淮、鲁西南、开滦等华北主要深部矿区，紧密围绕关键性科学问题“煤矿深部高地应力场、高地温场、高承压水体和瓦斯气体渗流场特征及其多场耦合作用成灾机制与评价”和“深部煤层中的流体来源、运移和赋存机理与多相介质耦合作用”开展研究工作，主要研究内容如下：
    （1）深部煤炭开发地质条件和赋存环境恶化规律
     针对深部开采地质条件复杂、可控制程度较低的特点，充分利用物探信息等各类地质资料，进行构造解释和岩性反演分析，深入研究地质构造、煤厚变化、煤层顶底板稳定性等主要开采地质条件；分析深部煤炭资源成煤过程的地质力学历史，形成深部成灾地质构造大变形刻划方法；研究深部成灾地质构造与开采时发生的工程围岩大变形的破坏演化过程，掌握深部煤炭资源成灾地质条件与开发时煤岩体发生的工程围岩大变形破坏演化规律。针对深部煤岩所处的特殊地质环境，着重分析深部煤炭开发中出现的高地应力、高水压、高瓦斯与高地温等赋存环境的恶化规律。
    （2）深部煤层多相、多场耦合作用及成灾规律
    研究深部地质介质条件的复杂性和特定的地质环境（高地应力、高地温和高流体压力）诱发采动灾害的机理；研究不同外荷载作用下深部工程变形破坏机理以及工程灾害发生过程；对深部不同采动条件下可能出现的顶板垮落、冲击地压、煤与瓦斯突出等矿井灾害有较准确地描述；建立深部高地应力、高地温和高岩溶水压多相多场耦合作用动力学模型，分析承压水和煤岩水理作用机理、强度软化模式及其对突水的影响规律，揭示深部煤岩体变形、破坏采动的全过程影响及控制机理。
    （3）深部煤炭开采地质环境恶化的动态预测预报理论和方法
    研究深部开采地质条件评价理论和评价方法，分析各种地质因素对深部开采的影响程度，优选敏感性评价参数，建立与深部开采复杂地质条件和恶化环境相适应的评价指标体系；采用模糊数学、人工神经网络等非线性方法，建立评价模型，确立评价标准，研发深部开采地质环境恶化的动态评价和预测信息系统，实现深部开采地质条件的动态评价与预测。

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