煤矿瓦斯爆炸事故演化时空耦合非线性特性及控制理论研究

煤矿瓦斯爆炸事故预防与控制是矿山安全科学与工程领域迫切需要解决的前沿课题。本项目针对煤矿井下空间结构与作业时空变化特征，注重瓦斯爆炸事故频发的深层次问题，寻求瓦斯爆炸事故演化特性与规律以及事故预防研究的新领域。本项目运用非线性科学、系统科学、安全科学、矿井通风与安全学等相关理论，采用理论分析、现场观测和数值仿真研究相结合的方法，研究煤矿瓦斯爆炸事故演化过程中系统要素的时空耦合非线性特性、煤矿瓦斯爆炸事故演化对初始条件敏感依赖性的关键因素、相关因子及影响模式、与瓦斯爆炸事故系统对应的非线性动力系统时空动力轨道的奇异性、基于时空耦合的瓦斯爆炸事故演化非线性动力学模型、基于时间序列的瓦斯爆炸事故演化非线性预测模型及瓦斯爆炸事故非线性预防与控制理论的基本框架，旨在揭示时空耦合条件下的瓦斯爆炸事故演化特性与规律，对预防瓦斯爆炸事故、提高煤矿本质安全化水平、较大幅度减少人员伤亡和经济损失具有重要意义。