本文關(guān)鍵詞： 溫度場(chǎng) 煤層瓦斯 瓦斯?jié)B流 熱-流-固耦合模型　出處：《巖土力學(xué)》2017年11期 　論文類(lèi)型：期刊論文

【摘要】：為了研究煤層瓦斯流動(dòng)過(guò)程中溫度與滲流場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的耦合作用變化規(guī)律,引入煤層瓦斯兩能態(tài)吸附熱理論,重新構(gòu)建煤層溫度場(chǎng)控制方程,推導(dǎo)了溫度場(chǎng)控制方程中解吸微分熱能項(xiàng)的理論求解方法,改進(jìn)了煤層瓦斯流動(dòng)的熱-流-固多場(chǎng)耦合數(shù)學(xué)模型;從理論上闡述了煤層瓦斯流動(dòng)過(guò)程中吸附解吸、應(yīng)力場(chǎng)、溫度場(chǎng)、滲流場(chǎng)相互影響的作用機(jī)制;利用該模型研究了煤層瓦斯抽采過(guò)程中煤層瓦斯流動(dòng)時(shí)的煤層溫度、瓦斯壓力、煤層滲透率的變化規(guī)律;結(jié)合已有試驗(yàn)研究結(jié)果,對(duì)比驗(yàn)證了模型的精確性和合理性;研究結(jié)果表明,在煤層瓦斯抽采過(guò)程中,煤層溫度下降的快、慢受煤層原始瓦斯含量和壓力及煤層滲透率的共同影響,煤層滲透率越大,溫度下降越快,煤層瓦斯壓力和含量越大,溫度下降越快;同時(shí),煤層滲透率隨抽采時(shí)間的增長(zhǎng)而增加,越靠近鉆孔壁面煤層滲透率增加幅度越大。
[Abstract]:In order to study the coupling effect of temperature, seepage field and stress field in the process of gas flow in coal seam, the two-energy adsorption heat theory of coal seam gas was introduced, and the governing equation of temperature field in coal seam was re-established. The theoretical solution method of desorption differential thermal energy term in the governing equation of temperature field is derived, and the thermal fluid-solid coupling mathematical model of coal seam gas flow is improved, and the adsorption desorption and stress field in the process of coal seam gas flow are expounded theoretically. The interaction mechanism of temperature field and seepage field is used to study the variation law of coal seam temperature, gas pressure and coal seam permeability during coal seam gas drainage. The results show that, in the process of coal seam gas extraction, the coal seam temperature drops quickly and slowly, which is influenced by the original gas content, pressure and permeability of coal seam, and the more permeability of coal seam, the greater the permeability of coal seam. The faster the temperature drops, the greater the gas pressure and content of coal seam, and the faster the temperature decrease, meanwhile, the permeability of coal seam increases with the increase of extraction time, the more the permeability increases near the borehole wall, the greater the permeability increases.
【作者單位】： 重慶大學(xué)煤礦災(zāi)害動(dòng)力學(xué)與控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國(guó)礦業(yè)大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院;
【基金】：煤礦災(zāi)害動(dòng)力學(xué)與控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目(No.DA201404) 國(guó)家自然科學(xué)基金(No.51104155)~~
【分類(lèi)號(hào)】：TD712

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本文編號(hào)：1538690