發(fā)布時(shí)間：2018-10-08 21:10

【摘要】：為研究鉆孔瓦斯抽采過(guò)程中瓦斯運(yùn)移機(jī)制,基于瓦斯?jié)B流擴(kuò)散方程,探討鉆孔周?chē)煌瑓^(qū)域煤體變形和滲透率動(dòng)態(tài)變化,推導(dǎo)出鉆孔周?chē)秹簠^(qū)和非卸壓區(qū)瓦斯流動(dòng)耦合方程。根據(jù)某礦己15-31010工作面煤體物性參數(shù)建立幾何模型,利用COMSOL Multiphysics有限元分析軟件對(duì)耦合方程進(jìn)行數(shù)值求解。結(jié)合模擬結(jié)果分析煤體形變、滲透率動(dòng)態(tài)變化、鉆孔周?chē)咚箟毫χg的耦合關(guān)系。對(duì)相關(guān)參數(shù)模擬結(jié)果進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)抽采效果驗(yàn)證。結(jié)果表明,在瓦斯抽采過(guò)程中,煤體瓦斯壓力隨著時(shí)間推移逐漸降低,沿鉆孔中心向四周方向,瓦斯壓力在卸壓區(qū)迅速增加,在非卸壓區(qū)增速逐漸變緩,最終趨于穩(wěn)定;煤體滲透率在鉆孔周?chē)尸F(xiàn)非對(duì)稱(chēng)V字型變化規(guī)律;卸壓區(qū)的煤體變形較大,變形量在遠(yuǎn)離鉆孔的方向上逐漸減小;模擬結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)抽采效果基本吻合。
[Abstract]:In order to study the mechanism of gas migration in borehole gas extraction, based on the gas seepage diffusion equation, the dynamic changes of coal body deformation and permeability in different areas around the borehole are discussed, and the coupling equations of gas flow around the borehole are derived. According to the physical parameters of coal body in 15-31010 face of a certain mine, the geometric model is established, and the coupling equation is solved numerically by using COMSOL Multiphysics finite element analysis software. Combined with the simulation results, the coupling relationship between coal deformation, dynamic change of permeability and gas pressure around borehole is analyzed. The field extraction effect was verified by simulation results of relevant parameters. The results show that in the process of gas extraction, the gas pressure of coal body decreases gradually with the passage of time, and along the direction of the borehole center, the gas pressure increases rapidly in the pressure relief area, and the growth rate in the non-pressure relief area gradually slows down, and finally tends to be stable. The permeability of coal body changes unsymmetrical V-shaped around the borehole, the deformation of coal body in the pressure relief area is larger and the deformation is gradually decreasing in the direction away from the borehole, and the simulation results are basically in line with the field extraction effect.
【作者單位】： 河南理工大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院;河南省瓦斯地質(zhì)與瓦斯治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室-省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地;煤炭安全生產(chǎn)河南省協(xié)同創(chuàng)新中心;
【基金】：教育部長(zhǎng)江學(xué)者和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(IRT1235) 河南省產(chǎn)學(xué)研合作項(xiàng)目(162107000040)
【分類(lèi)號(hào)】：TD712.6

【參考文獻(xiàn)】

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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2258273