地面井预抽瓦斯应力-渗流耦合数值模拟研究_中国煤炭行业知识服务平台

地面井预抽瓦斯应力-渗流耦合数值模拟研究

作者

张宝华明国李建伟傅国廷姚邦华
单位

潞安集团瓦斯研究院潞安集团余吾煤业有限责任公司山西晋煤晟泰能源有限公司河南理工大学安全科学与工程学院
摘要

基于弹性力学、渗流力学等理论，建立了地面井预抽瓦斯应力-渗流耦合模型，在此基础上结合工程实例，分析了地应力对瓦斯抽采效果的影响。计算结果表明：在地面井抽采作用下，煤层瓦斯压力不断减小，且地应力越大，瓦斯压力下降速度越慢；随着抽采的持续进行，造成煤体的有效应力增加和渗透率降低，同时由于瓦斯解吸，煤层孔裂隙重新变大和渗透率增加，2种效应共同作用下煤层渗透率总体呈现非线性增加趋势；地应力对地面井抽采效率影响显著，两者呈现负相关关系，即随着地应力的增加,煤层中的基质孔隙率下降和裂隙趋于闭合，造成煤层渗透性下降，最终导致了瓦斯抽采量的下降。
关键词

地面井预抽瓦斯地应力渗透率应力-渗流耦合数值模拟
基金项目(Foundation)

“十三五”国家科技重大专项资助项目 (2016ZX05067006-001)；国家自然科学基金资助项目(51774110, U1704129)
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