煤層瓦斯流動(dòng)理論模擬研究
本文關(guān)鍵詞:煤層瓦斯流動(dòng)理論模擬研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】: 研究煤層中瓦斯流動(dòng)規(guī)律對(duì)于預(yù)防煤與瓦斯突出,改善煤層瓦斯抽放率和煤層氣開發(fā)利用具有現(xiàn)實(shí)意義。煤層瓦斯流動(dòng)理論的研究已有40多年的歷史,在探求煤層內(nèi)瓦斯運(yùn)移機(jī)理方面先后發(fā)展了:線性滲透理論,線性擴(kuò)散理論,滲透—擴(kuò)散理論,非線性滲透理論,以及考慮地應(yīng)力場(chǎng),地溫場(chǎng),,及地電場(chǎng)等地物場(chǎng)對(duì)煤層瓦斯流動(dòng)場(chǎng)具有顯著的作用和影響,多煤層系統(tǒng)瓦斯越流理論等等,在一定的簡(jiǎn)化假設(shè)下,已形成了較嚴(yán)密的理論體系,并在煤礦安全生產(chǎn)中起到了一定的作用。但是,由于煤層內(nèi)瓦斯運(yùn)移是一個(gè)非常復(fù)雜的過程,這不僅與煤的結(jié)構(gòu)有關(guān),而且受到眾多因素的影響。故不同的理論有其相應(yīng)的適應(yīng)條件。 本文在前人研究成果的基礎(chǔ)上,對(duì)線性滲透理論模型(達(dá)西定律)、線性擴(kuò)散理論模型(菲克定律)、滲透—擴(kuò)散理論模型、非線性(1)滲透理論模型、非線性(2)滲透理論模型的控制方程進(jìn)行了推導(dǎo)。 采用有限差分法對(duì)五種煤層瓦斯流動(dòng)模型編制了基于Visual C++環(huán)境下并利用matcom調(diào)用matlab語言進(jìn)行繪圖的應(yīng)用程序(煤層瓦斯流動(dòng)模擬程序),該程序含有多個(gè)模塊,且有良好的用戶界面和解算繪圖功能。 運(yùn)用該應(yīng)用程序分別在1巷道煤壁、2回采工作面、3抽放鉆孔條件下,分兩種情況:1滲透率為常數(shù),2滲透率(在礦山壓力的影響下)為變數(shù),對(duì)五種瓦斯流動(dòng)模型進(jìn)行了模擬分析和比較。從而得出不同模型之間的差別與聯(lián)系。
【關(guān)鍵詞】:擴(kuò)散 滲流 有限差分 VC++ matlab
【學(xué)位授予單位】:太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2003
【分類號(hào)】:TD712
【目錄】:
- 第一章 緒論7-12
- 第一節(jié) 煤層瓦斯?jié)B流理論研究的意義7-8
- 第二節(jié) 煤層瓦斯?jié)B流理論研究現(xiàn)狀8-10
- 第三節(jié) 本文的主要工作10-12
- 第二章 煤的結(jié)構(gòu)及含瓦斯煤的主要物理力學(xué)特性12-23
- 第一節(jié) 煤的結(jié)構(gòu)12-17
- 第二節(jié) 煤的吸附理論及瓦斯含量17-21
- 第三節(jié) 煤的滲流特性及滲透率21-23
- 第三章 煤層瓦斯?jié)B流數(shù)學(xué)模型的建立及模擬實(shí)現(xiàn)方法23-45
- 第一節(jié) 滲流數(shù)學(xué)模型的基本方程23-27
- 第二節(jié) 各種滲流數(shù)學(xué)模型控制方程27-29
- 第三節(jié) 初始條件和邊界條件的提出29-31
- 第四節(jié) 瓦斯?jié)B流數(shù)學(xué)模型的數(shù)值解法31-40
- 第五節(jié) 瓦斯?jié)B流數(shù)學(xué)模型的程序?qū)崿F(xiàn)40-45
- 第四章 各種瓦斯?jié)B流模型的模擬45-74
- 第一節(jié) 各種瓦斯?jié)B流模型滲透率的修正46-47
- 第二節(jié) 巷道煤壁各種滲流模型的模擬47-55
- 第三節(jié) 回采工作面各種滲流模型的模擬55-62
- 第四節(jié) 抽放鉆孔各種滲流模型的模擬62-74
- 第五章 結(jié)論與建議74-77
- 第一節(jié) 主要結(jié)論74-76
- 第二節(jié) 不足之處76-77
- 致謝77-78
- 參考文獻(xiàn)78-80
【引證文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:煤層瓦斯流動(dòng)理論模擬研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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