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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
顺层抽采钻孔有效抽采区数值模拟研究
  • 作者

    胡永军

  • 单位

    山西兰花同宝煤业有限公司

  • 摘要
    为探究顺层抽采条件下不同抽采参数对于瓦斯抽采效果的影响,以芦河煤业3号煤层为例,采用双重孔隙介质模型结合固体变形方程作为固体场控制方程,并采取Fick扩散与达西定律结合流体连续性方程作为流体场控制方程,利用COMSOL软件建立了瓦斯抽采多场耦合数值模型。探究了钻孔直径,抽采时间,抽采负压,钻孔间距影响下的瓦斯压力与有效抽采区变化规律。结果表明:瓦斯抽采效率随着钻孔直径的增加而提高。瓦斯压力随抽采时间的增加而降低,抽采前期钻孔有效抽采区的变化范围较小,当煤层瓦斯压力降低至安全界定值后,有效抽采区范围迅速扩张。增大抽采负压无法有效改善有效抽采区范围。抽采钻孔布置间距越小,有效抽采区的范围提升越快。最终确定芦河煤业3号煤层顺层抽采钻孔的布置参数为:钻孔直径94 mm,抽采时间50 d,抽采负压20 kPa,钻孔间距5 m。
  • 关键词

    瓦斯治理顺层抽采瓦斯压力数值模拟多场耦合

  • 文章目录
    0 引言
    1 工程概况
    2 数值模拟多物理场控制方程
    2.1 应力场控制方程
    2.2 瓦斯气体扩散控制方程
    2.3 多物理场耦合方程
    3 数值模型分析
    3.1 数值模型的建立
    3.2 钻孔直径影响下有效抽采区变化规律
    3.3 抽采负压影响下有效抽采区变化规律
    3.4 钻孔间距影响下有效抽采区变化规律
    4 结论
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