五陽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)值模擬對現(xiàn)場實踐有重要的指導(dǎo)意義。本文利用COMSOL Multiphysics軟件,結(jié)合現(xiàn)場潞安集團五陽煤礦7603工作面的具體條件開展研究。
　　首先在前人對流固耦合研究基礎(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非定常流固耦合模型。結(jié)合五陽煤礦的現(xiàn)場條件及鉆孔工況進(jìn)行數(shù)值模擬,得出應(yīng)力場分

2、布,鉆孔瓦斯流量與鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)三個方面的數(shù)據(jù),與現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,驗證了模型的正確性。
　　其次對順層單鉆孔在不同抽采時間、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間的關(guān)系式;鉆孔直徑擴大也有助于有效抽采半徑的增大;抽采負(fù)壓對有效抽采半徑?jīng)]有直接影響,但是對瓦斯抽采量有很大影響。
　　最后,采用正交試驗方法,設(shè)計了多鉆