基金应用研究课题申请指南(能源技术领域)

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1、霍英东教育基金会2009年高等院校青年教师基金应用研究课题申请指南（能源技术领域）课题1课题题目：深部煤炭开采巷道对冲击震动波响应特征的微震试验研究问题综述：目前基于理论分析、数值模拟的研究手段，也都集中于军工、冶金等行业，真实反应煤炭开采地下巷道围岩介质对冲击震动波响应特征的实地试验还少有人涉及和文献报道。该课题研究可揭示冲击矿压（岩爆）等动力灾害现象对巷道的破坏特征及其传播规律，研究冲击矿压煤层开采巷道防冲抗震合理的支护形式和性能要求，为我国深部煤炭开采巷道支护及冲击矿震灾害防治做一积极探索。课题的成功必将产生显著的社会效益和经济效益。研究内容：（1）冲

2、击震动波在深部地下巷道不同围岩介质中的传播效应研究冲击震动波在地下巷道不同煤岩介质（复合地质体）中传播的衰减特点、能量耗散规律以及与岩土物性参数间的关系，巷道不同围岩介质各个时程阶段波的振幅相位特征、应力波与不同围岩介质的相互作用及其与波型特征间的关系；（2）地下巷道同一截面不同区位对冲击震动波的响应差异研究地下巷道同一截面不同区位（顶、底、帮、角）对冲击震动波作用的响应差异、敏感程度和时间历程，研究结构中峰值振速和峰值应力的响应特点和分布规律；；分析冲击震动作用下地下巷道支护结构的动态响应特性（3）深井巷道围岩结构体冲击震动破坏动力学模型研究建立煤矿地下巷

3、道工程结构体对冲击震动波响应特征的动力分析模型；探索通过改变地下巷道围岩介质物性参数降低冲击震动破坏烈度的技术途径；研究地下巷道围岩结构体防冲抗震性能要求，设计合理的支护形式和结构系统。课题2课题题目：大变形软岩巷道锚网支护失效机制及其控制技术问题综述：通过“九五”、“十五”期间的研究，我国已初步形成具有中国特色的高强预应力锚网支护及其成套装备，但现有锚网支护在控制大变形软岩巷道变形方面仍存在许多问题。该项目的研究，将揭示锚网支护的主要失效机制，进而提出不同变形机制下控制大变形软岩巷道围岩变形的技术及措施。这将进一步发展锚杆支护理论，并为有效控制大变形巷道的

4、变形提供重要的理论基础，具有重大的经济效益。研究内容：（1）大变形软岩巷道中锚网支护的主要失效模式；（2）锚网支护巷道中围岩变形的根源及其力学过程；（3）锚杆工作过程中锚固力变化规律及其与围岩大变形之间的关系；（4）不同失效机制下围岩变形的控制技术及措施。课题3课题题目：煤矿无人工作面开采理论与技术基础研究问题综述：为解决中国煤矿开采技术装备普遍落后，煤炭资源回收率低、死亡率高以及“数字矿山”发展缓慢的问题，基于科学采矿理念，针对高瓦斯煤层和薄煤层开采现状，提出高度自动化与传统综采工艺相结合的无人工作面开采，研究实现无人工作面开采的理论基础与存在的关键技术问

5、题。研究成果将实现煤矿安全、高效开采。研究内容：（1）无人工作面的概念建立与无人工作面系统模型分析建立无人工作面开采的概念并分析其特征；建立无人工作面开采系统模型：包括三机自动控制系统，三机工况检测与诊断系统，防尘、防水、防震和防爆系统、工作面灾害预测预报系统，“采煤-环境”安全专家系统，采煤工艺智能系统、数字化显示与更新系统，采矿模拟系统和决策仿真系统等。（2）无人工作面的技术框架及关键技术研究建立无人工作面开采的技术框架，分析研究关键技术包括采煤机自主定位与自动导航技术、采煤机自动调高技术、煤岩自动识别技术、液压支架电液控制技术、刮板输送机自动推移技术、

6、三机工况检测和故障诊断技术、组件式矿山软件与模型技术，数据库技术以及井下多传感器技术等，重点对采煤机自主定位技术、灾害预测预报技术、采煤工艺自动优化技术等进行研究。（3）无人工作面开采现场试验研究在理论分析和实验室试验基础上，针对性地选择有代表性的工作面包括薄煤层工作面、高瓦斯厚煤层综采面、综放面进行无人工作面开采的试验研究。课题4课题题目：钍燃料在不同堆型中应用的物理问题研究问题综述：当前世界能源需求不断增长而可用的资源却不断减少，钍燃料作为一种可能的核燃料，在世界上的储量超过目前核能应用中主要使用的铀燃料。深入研究钍燃料的应用途径，拓展钍燃料的应用范围，

7、对于增加核能供应的资源储备有显著的意义。现在对钍燃料的应用研究还不多且局限很大，深入分析钍燃料在不同堆型中应用的物理性能差异，讨论能谱和钍燃料的物理性能、经济性能的相关性并研究钍燃料的利用率，有着很强的应用价值和前景。研究内容：（1）对钍燃料在不同堆型中应用的物理问题进行研究，可以分为几个部分，需要分别研究钍及相关核素的基础中子反应截面数据；不同能谱对钍铀燃料性能的影响；钍燃料的不同运用方式对钍利用率的影响等；以下分别予以阐述。（2）钍燃料之所以受到重视，除去其可以作为铀燃料的补充外，本身也具备相当优良的物理性能。由于对钍燃料的应用还不够广泛，对钍核素、相关

8、燃耗链及列表产物的中子反应截面等物理数据的统计和评价