|
能源和矿产资源制约着国民经济的发展。随着浅部资源的逐渐减少和枯竭,矿物资源地下开采的深度越来越大。同时,地下工程建设如复杂地质条件下的长大山岭隧道、核废物料堆放、能源储存、地下水电站、地下厂房等的建设,迫切需要解决深度增加后,地质环境更加复杂情况下破碎岩体增多、地应力增大、涌水量加大、地温升高,导致提升难度加大,突发性灾害事故增加,作业环境恶化,通风降温和生产成本急剧增加等关键问题。尤其是对深部岩层组织结构、强度、变形、破坏特性的变异以及由此引起的重大事故如顶板来压、岩爆、煤与瓦斯突出、底板突水等的机理、预测与防治以及深部资源开采新技术的相关理论问题还缺乏必要的基础研究。另外,深部资源开采突破了传统意义上的单纯的矿物资源开采,还涉及到深部丰富地热资源的开发利用。本领域涉及力学、地质、工程等科学。
科学目标:
由于深部岩体所处的复杂的地质环境,导致地应力高、温度高、渗透压高,加之较强的时间效应,使深部岩体的组织结构、基本行为特征和工程响应均发生根本性变化。另一方面,深部岩体处于多场、多相耦合作用,地下水、瓦斯、温度均会对岩体的基本性质和工程响应带来很大影响。因此,研究深部采动时岩体的应力场、温度场、渗流场的分布特征与变异规律;揭示深部岩体力学特性与时效特征;阐明深部多相介质、多场耦合作用机制;建立深部工程灾变动力学与岩层控制理论,为深部岩体工程灾害的预测和控制提供理论基础。
主要研究方向:
1.
深部岩体高应力场和地质构造精细探测的理论基础与方法。
2.深部岩体力学特性和工程响应、岩体时效特征、高应力下岩爆机理、预测及控制、高应力岩石破碎诱导机理。
3.深部采动矿压显现及上覆岩层移动规律与控制、深部开采对环境的影响与保护、3
高应力下巷道围岩失稳机理及控制。
4.
深部多相介质、多场耦合作用及其灾害发生机理与防治,高温、高压下矿岩固-液-气相互耦合作用与灾变动力学、高应力与高渗透压下矿山突水机理与防治、低渗透性、高孔隙压瓦斯运移规律及煤与瓦斯突出机理和预测。
本领域(不包括油气开采)提倡学科交叉,鼓励应用单位和部门联合资助。
申请者可就整个项目提出联合申请,亦可按上述内容单项申请,鼓励与国际同行间有较好的合作与交流基础的中青年学术带头人作为课题负责人提出申请。研究队伍精干,人均经费不宜低于4万元/年。
研究期限:4年
拟资助经费:800万元
本领域由工程与材料科学部、数理科学部和地球科学部联合提出,由工程与材料科学部受理申。
|