煤炭地下气化高温-地应力耦合环境岩层移动机理与控制

摘要：煤炭地下气化产业化是我国先进能源技术领域的重要方向之一，我国无井式煤炭地下气化工艺与燃烧控制技术已经达到了国际先进水平。但随着产业化推广，地下气化炉高温-地应力耦合作用下岩层移动与控制成为了迫切需要解决的理论与技术瓶颈问题。本项目拟采用实验室测试、恒温恒湿相似材料模拟、数值模拟、现场试验和理论分析等手段，从研究高温-地应力耦合环境气化炉围岩物理力学性质变异入手，研究揭示地下气化炉围岩移动与变形机理，建立燃空区焦化煤柱支撑的顶板-煤柱-底板协同变形模型和地表沉陷计算模型；提出无井式“条采-面采”工艺带状地下气化炉、隔离煤柱几何参数设计方法和地下气化引起的地面沉陷预测方法；为无井式带状煤炭地下气化生产系统设计和建（构）筑物下气化采煤设计提供科学与技术依据。本项目对于建立煤炭地下气化岩层控制理论和促进煤炭地下气化产业化、规模化发展具有重要的科学意义和实用价值。