鶴壁三礦煤層瓦斯預抽參數(shù)數(shù)值模擬研究
本文選題:瓦斯抽采 + 負壓 ; 參考:《河南理工大學》2014年碩士論文
【摘要】:瓦斯抽采是防治煤與瓦斯災害事故的主要技術措施,而合理的抽采參數(shù)能提高抽采效率和降低瓦斯事故發(fā)生的危險性。本文分析了影響抽采效果的主要因素,在煤層瓦斯賦存與流動規(guī)律的基礎上建立了擴散—滲流耦合方程,結合三礦實際情況,用comsol模擬軟件進行模擬,以0.74MPa作為界定有效抽采半徑的標準,研究分析了有效抽采半徑與抽采時間、孔徑、抽采負壓以及孔間距的關系。本文分別對穿層和順層兩種抽采方法進行了模擬,模擬結果如下:隨著抽采時間的增加,有效抽采半徑逐漸增加,抽采初期鉆孔瓦斯流量最大,隨著抽采時間的持續(xù),鉆孔流量逐漸減小并趨于穩(wěn)定;有效抽采半徑隨著孔徑的增加而增大,考慮單位孔徑增量所引起的有效抽采半徑增幅,確定94mm為最佳抽采孔徑;以14.76kPa、25kPa、35kPa、45kPa四種抽采負壓進行模擬,分析了有效抽采半徑同抽采負壓的關系,并提出25kPa左右為比較合適的穿層抽采負壓,14.76kPa為比較適合的順層抽采負壓;模擬了合理孔間距,以預抽期半年為基準,穿層鉆孔采取單排布孔方式,確定了孔間距為3.73m;順層采取三花布孔方式,確定了孔間距為2.66m,以消除瓦斯抽采空白帶。通過現(xiàn)場測試與模擬結果對比,表明所模擬結果與測試相符,根據模擬結果,制定了適合4101工作面的穿層和順層抽采初步設計方案。
[Abstract]:Gas extraction is the main technical measure to prevent and cure coal and gas disaster accidents, and reasonable extraction parameters can improve the extraction efficiency and reduce the risk of gas accidents. In this paper, the main factors affecting the drainage effect are analyzed, and the diffusion seepage coupling equation is established on the basis of the occurrence and flow law of coal seam gas. Combined with the actual situation of the three mines, the simulation is carried out by comsol simulation software. The relationship between effective extraction radius and extraction time, pore diameter, suction negative pressure and hole spacing was studied by using 0.74MPa as the standard to define the effective extraction radius. The simulation results are as follows: with the increase of extraction time, the effective extraction radius increases gradually, the gas flow of borehole is the largest in the early stage of drainage, and the drainage time continues. The effective extraction radius increases with the increase of the pore diameter, considering the increase of the effective extraction radius caused by the increment of the unit pore diameter, 94mm is determined as the best extraction aperture, and the negative pressure of four pumping pressures is 14.76kPa25kPa25kPa35kPa45kPa. The relationship between the effective extraction radius and the suction negative pressure is analyzed, and it is proposed that 25kPa is a more suitable negative pressure for the substratum pumping, and the reasonable hole spacing is simulated, and the half year pre-pumping period is taken as the reference. The hole spacing is determined to be 3.73 m by single row of hole arrangement and 2.66 m by three-pattern cloth hole along the layer to eliminate the blank zone of gas drainage. The comparison between the field test and the simulation results shows that the simulated results are consistent with the test. According to the simulation results, the preliminary design scheme for the mining of the piercing layer and the bedding layer suitable for 4101 working face is established.
【學位授予單位】:河南理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TD712.6
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,本文編號:1978553
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