Основною метою цього напрямку є встановлення закономірностей спільного масопереносу метану і води в тріщинувато-пористій структурі вуглепородного масиву на мікро- та макромасштабних рівнях; теплопереносу при самонагріванні вугільних пластів і вуглепородних масивів, горіння метану в шахтних виробках; визначення ролей фільтраційної проникності, тепловіддачі у стінки виробки, її геометрії, тріщиностійкості, енергії активації поверхневої дифузії, концентрації метану у виробці у досліджуваних процесах.

Застосування методів термодинаміки незворотних процесів і статистичної фізики актуально з тієї причини, що дозволяє виявити глибинні механізми спільного масопереносу флюїдів у вугільних пластах та вуглепородних масивах, а також адекватно описати тепловий режим вугільних шарів, що залягають на великій глибині, та породних відвалів. Це дозволить науково обгрунтувати прогнозування підземних пожеж та встановити критерії екологічної безпеки териконів.

Розрахунки критичної газодинаміки суміші метану і кисню в гірничих виробках на основі поняття про неізентропічну течію дозволить виявити, якою буде роль концентрації метану у виробці та роль теплопередачі від газів у стінки виробки в проходження фронту горіння метану, що дозволить надійніше обґрунтувати протипожежні заходи.

Останнім часом у зв'язку з виснаженням традиційних джерел палива стають важливими нетрадиційні джерела, в першу чергу газ вугільних родовищ та сланцевий газ. Для їх видобутку використовується метод гідравлічного розриву вугільних і породних пластів. Наші попередні напрацювання з теорії еволюції магістральних тріщин можуть бути розвинені в цьому напрямку на випадок початково газонаповнених тріщин.Розрахунки розвитку таких тріщин з урахуванням фільтрації як води, так газу, що витісняється нею крізь стінки в навколишню породу, дадуть можливість точніше оптимізувати технологію гідророзриву пласта і подальшої утилізації шахтного метану.

(Відповідальний: докт. фіз.-мат. наук, професор Едуард Фельдман)