松散煤体渗流过程热--湿耦合变化规律研究的开题报告.docx

松散煤体渗流过程热--湿耦合变化规律研究的开题报告
一、选题背景
松散煤体是煤炭开采过程中的一种较为特殊的形态，其物理性质与普通固体存在着较大差异。松散煤体的渗流过程是煤炭开采过程中的关键问题，它不仅影响着采煤的效率和安全性，还与煤炭地下煤层气的产生和运移等问题密切相关。由于松散煤体微观结构较为松散，孔隙结构复杂，物理、化学性质不同，因此在渗流过程中会发生热、湿、气的耦合作用。了解松散煤体渗流过程的热-湿耦合变化规律对优化采煤工艺和提高采煤效率具有重要意义。
二、研究目的
本研究旨在通过热-湿耦合变化规律的研究，深入掌握松散煤体渗流过程的物理机制和变化规律，为深化松散煤体渗流过程的认识和优化采煤工艺提供有力支撑。
三、研究内容
1、松散煤体渗流过程热-湿耦合的基础理论分析。本部分主要介绍松散煤体渗流过程中的热-湿耦合机理，包括热传导、辐射传热、湿气传递等基本理论知识。
2、松散煤体渗流过程热-湿耦合变化规律的数值模拟。通过建立松散煤体渗流过程的数学模型，对煤层内的温度、湿度、渗透率等进行分析，模拟渗流过程中的不同阶段的热-湿耦合变化规律。
3、实验研究。通过野外实验和室内试验，对煤体渗流过程中热-湿耦合变化规律进行深度研究，比较模拟结果和实验数据的吻合程度，验证模拟结果的正确性和可靠性。
四、研究意义
1、深入掌握松散煤体渗流过程的物理机制和变化规律，为采取合理的采煤工艺提供依据。
2、为优化采煤工艺、提高采煤效率提供理论支撑。
3、为煤炭地下煤层气的产生和运移等问题提供研究基础。
五、研究方法
本研究将采用基础理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法进行。首先对松散煤体渗流过程热-湿耦合机理进行深入分析，建立数学模型进行数值模拟，然后通过野外实验和室内试验研究热-湿耦合变化规律，最后对模拟结果和实验数据进行对比分析，提高模拟结果的可靠性。
六、研究计划
1、文献调研（3个月）
对松散煤体渗流过程和热-湿耦合变化规律的相关文献进行阅读和分析，明确研究方向和目标。
2、模型建立（6个月）
根据文献调研的结果和研究任务要求，建立数学模型，对松散煤体渗流过程热-湿耦合变化规律进行数值模拟。
3、实验设计与实施（9个月）
通过野外实验和室内试验，研究松散煤体渗流过程中的热-湿耦合变化规律。
4、数据分析与结论撰写（3个月）
对实验数据和数值模拟结果进行统计分析和对比研究，得出结论并完成研究报告撰写。
七、研究预期成果
1、深入掌握松散煤体渗流过程的热-湿耦合变化规律。
2、为采煤工艺优化和效率提升提供理论支撑。
3、发表相关学术论文。