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作者
王世斌王刚陈雪畅范酒源迟利辉
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单位
山东科技大学能源与矿业工程学院山东科技大学安全与环境工程学院
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摘要
为了对水力压裂后的瓦斯抽采效果进行研究，将PFC2D数值模拟与COMSOL数值模拟结合运用，提出了一种几何模型图像像素级处理方法，该方法将PFC2D水力压裂后的裂隙几何模型导入到COMSOL软件中，完成了2个数值模拟软件之间的结合，实现了对水力压裂煤层进行瓦斯抽采的数值模拟。研究结果表明：40 MPa与20 MPa注水压力相比，注水压裂的范围较大，产生的裂隙数量较多，裂隙扩展范围较大，压裂效果好；且相同抽采时间下，40 MPa注水压裂的煤层瓦斯抽采范围和抽采流量大，水力压裂可以提高煤层的瓦斯抽采效果，与实际工程应用效果相符。
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关键词
瓦斯抽采水力压裂裂隙扩展2D"name="keyword">PFC2DCOMSOL
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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金资助项目（52174194,51974176）；山东省自然科学基金杰出青年基金资助项目（ZR2020JQ22）；山东省高等学校青年创新团队发展计划资助项目（2019KJH006）；
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文章目录
1 煤层水力压裂PFC2D数值模拟研究
1.1 PFC2D数值模拟模型及参数
1.2 水力压裂实现方式
1.3 水力压裂结果
2 煤层瓦斯抽采COMSOL数值模拟
2.1 COMSOL模型
2.2 控制方程
2.3 边界条件及参数
2.4 瓦斯抽采结果
3 结语
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引用格式
王世斌,王刚,陈雪畅,范酒源,迟利辉.基于PFC~(2D)-COMSOL的煤层水力压裂增透促抽瓦斯数值模拟研究[J].煤矿安全,2022,53(10):132-140.DOI:10.13347/j.cnki.mkaq.2022.10.018.
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