五陽(yáng)礦順層鉆孔瓦斯抽采模擬及參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、順層鉆孔瓦斯抽采不僅有利于降低煤層瓦斯壓力,防止瓦斯突出,而且便于抽采瓦斯的二次利用。順層鉆孔瓦斯抽采數(shù)值模擬對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐有重要的指導(dǎo)意義。本文利用COMSOL Multiphysics軟件,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)潞安集團(tuán)五陽(yáng)煤礦7603工作面的具體條件開(kāi)展研究。
　　首先在前人對(duì)流固耦合研究基礎(chǔ)上,建立了反映的煤層應(yīng)力、滲透率、瓦斯壓力和瓦斯含量相互作用的鉆孔瓦斯流動(dòng)非定常流固耦合模型。結(jié)合五陽(yáng)煤礦的現(xiàn)場(chǎng)條件及鉆孔工況進(jìn)行數(shù)值模擬,得出應(yīng)力場(chǎng)分

2、布,鉆孔瓦斯流量與鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)三個(gè)方面的數(shù)據(jù),與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,驗(yàn)證了模型的正確性。
　　其次對(duì)順層單鉆孔在不同抽采時(shí)間、鉆孔半徑、抽采負(fù)壓等不同工況下進(jìn)行模擬。得出隨著抽采時(shí)間的推移,鉆孔的有效抽采半徑不斷增大,滲透率也不斷增大,并且擬合出有效抽采半徑隨時(shí)間的關(guān)系式;鉆孔直徑擴(kuò)大也有助于有效抽采半徑的增大;抽采負(fù)壓對(duì)有效抽采半徑?jīng)]有直接影響,但是對(duì)瓦斯抽采量有很大影響。
　　最后,采用正交試驗(yàn)方法,設(shè)計(jì)了多鉆