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国内影响瓦斯渗流因素的研究现状及发展趋势 瓦斯渗流是矿井安全生产中一个重要的问题。随着煤矿开采深度的不断加深,瓦斯渗流问题也愈加突出。因此,本文就国内影响瓦斯渗流因素的研究现状及其未来发展趋势这一话题进行探讨。 一、瓦斯渗流的定义和分类 瓦斯渗流是指天然气从煤层中向井下工作面、巷道等地方渗透的过程。影响瓦斯渗流的因素有很多,根据影响因素的不同,瓦斯渗流可以分为浅层瓦斯渗流和深层瓦斯渗流两种类型。 浅层瓦斯渗流是指瓦斯主要通过煤层顶板、底板以及煤层中粗大煤柱之间的空隙进入巷道和工作面。影响浅层瓦斯渗流的因素主要包括煤层的渗透系数、煤与顶板、底板之间的间隙大小、煤柱长度等。 深层瓦斯渗流是指由于井下地压等因素,导致瓦斯从较深的地层向上渗透。影响深层瓦斯渗流的因素主要包括地质构造、煤层厚度、地应力大小、煤体渗透率、煤体形态大小等。 二、国内瓦斯渗流研究现状 瓦斯渗流是煤矿安全生产的重要问题,也是国内煤矿生产中的瓶颈之一,对此,国内的学者和工程技术人员进行了大量的研究。 (一)煤体渗透率研究 煤体渗透率是研究瓦斯渗流的重要参数。国内学者对于煤体渗透率的研究主要从微观角度与宏观角度两个方面入手,如张同斌等人对HSCG煤体渗透实验进行了研究,并提出了适合于受大应力影响下浅埋煤体渗透率的测定方法。 (二)巷道瓦斯运移规律研究 巷道瓦斯运移规律是研究瓦斯渗流的关键问题之一。根据巷道内气流动力学原理,国内学者提出了复合气体门存储瓦斯的概念,建立复合气体门存储巷道瓦斯的数学模型,以期减少巷道瓦斯爆炸的危险性。 (三)地应力及地质构造研究 地应力和地质构造是影响瓦斯渗流的两个重要因素。国内学者对地应力及地质构造的研究主要从数值模拟和实际观测两个方面入手,如孟庆斌等人建立了数值模拟方法,研究了煤岩薄层结构对瓦斯渗透的影响;杜英等人通过实验观测,研究了地应力对煤层瓦斯渗透特性的影响。 三、国内瓦斯渗流研究的不足 虽然国内学者与技术人员在瓦斯渗流研究方面取得了一定的进展,但仍存在一些问题亟待解决。 (一)研究方法与手段上的制约 瓦斯渗流研究受观测条件和手段的限制较大,煤矿现场的实验难度大,且实验往往受到费用和时间的限制。因此,研究过程不能够直接模拟煤矿现场,缺乏真实性。 (二)研究领域上的狭隘性 当前瓦斯渗流的研究主要集中在单一要素的研究上,而难以对多种因素进行综合分析,从而不能真正反映煤矿瓦斯渗流的复杂性。因此,需要加大对多因素影响的研究力度。 四、国内瓦斯渗流研究的未来发展趋势 (一)综合型研究 需要针对煤矿瓦斯渗流的复杂性,在研究方法和手段上不断创新,建立针对煤矿现场的多因素综合研究平台。 (二)建立标准化指标体系 需要在瓦斯渗流研究领域中,建立一套标准化的指标体系。通过建立标准化的指标体系,可以为瓦斯渗流研究提供广泛的参考和有力的约束,推进瓦斯渗流研究的规范化和系统化。 (三)开发新的监测技术与仪器 需要借助先进的技术手段来监测瓦斯渗流,在监测上采用新的技术和仪器进行监测,以更加准确地掌握瓦斯渗流的状况。 总之,国内瓦斯渗流研究的发展方向应该是综合型研究和建立标准化指标体系,也要借助新的技术手段来开发新的监测技术与仪器,以更加深入地研究瓦斯渗流问题,促进我国煤矿行业的安全生产。

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