深部低滲透率煤層瓦斯抽采氣固耦合機(jī)理研究
本文選題:深部開采 切入點:低滲透率煤層 出處:《煤炭科學(xué)技術(shù)》2017年08期 論文類型:期刊論文
【摘要】:為揭示瓦斯在深部煤層抽采時的滲流機(jī)理,基于深部煤層低滲透率、高地應(yīng)力、高瓦斯壓力特征,結(jié)合瓦斯運(yùn)移的Klinkenberg效應(yīng),建立了考慮煤體基質(zhì)、裂隙雙重孔隙介質(zhì)的瓦斯抽采氣固耦合模型,并針對具體地質(zhì)情況進(jìn)行了耦合模型的數(shù)值模擬研究。結(jié)果表明:煤層瓦斯壓力隨抽采時間增長呈下降趨勢,鉆孔周圍出現(xiàn)瓦斯壓降漏斗現(xiàn)象,距鉆孔越近瓦斯壓力下降越明顯。深部低滲透煤層瓦斯抽采過程中,煤層體積變形、瓦斯解吸共同影響煤層滲透率變化,瓦斯抽采使煤層瓦斯壓力逐漸降低,煤體發(fā)生收縮變形導(dǎo)致滲透率增大,同時煤層有效應(yīng)力增大,煤層中裂隙、基質(zhì)受壓變形,又會導(dǎo)致滲透率逐漸減小。
[Abstract]:In order to reveal the percolation mechanism of gas in deep coal seam extraction, based on the characteristics of low permeability, high ground stress and high gas pressure in deep coal seam, combined with the Klinkenberg effect of gas migration, the coal matrix was established. The coupling model of gas extraction and gas extraction in fractured dual porosity medium is studied by numerical simulation. The results show that the gas pressure of coal seam decreases with the increase of drainage time. The gas pressure drop funnel appears around the borehole and the gas pressure decreases more obviously near the borehole. In the process of gas extraction in deep low permeability coal seam, the volume deformation of coal seam and gas desorption affect the change of coal seam permeability. Gas extraction gradually reduces the gas pressure of coal seam, and the shrinkage deformation of coal body leads to the increase of permeability. At the same time, the effective stress of coal seam increases, the crack in coal seam and matrix are deformed under pressure, which will lead to the gradual decrease of permeability.
【作者單位】: 大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司塔山煤礦;
【基金】:國家自然科學(xué)基金面上基金資助項目(51274068)
【分類號】:TD712.6
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