預(yù)抽瓦斯鉆孔抽采效果沿孔長(zhǎng)變化規(guī)律研究.pdf

1、本文采用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,研究了預(yù)抽瓦斯鉆孔孔內(nèi)負(fù)壓隨孔長(zhǎng)變化規(guī)律,分析了孔內(nèi)負(fù)壓隨孔長(zhǎng)變化和鉆孔在煤層中的孔位漂移對(duì)瓦斯抽采效果的影響,得出了相應(yīng)結(jié)論,為預(yù)抽瓦斯鉆孔合理孔深設(shè)計(jì)提供參考,對(duì)礦井抽采系統(tǒng)優(yōu)化及區(qū)域防突措施設(shè)計(jì)、驗(yàn)證,具有一定的指導(dǎo)意義。本文以九里山礦16031回風(fēng)巷預(yù)抽瓦斯鉆孔為研究對(duì)象,采用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、理論分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證相結(jié)合的方法進(jìn)行研究,具體如下:
　　現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方面:采用束管法對(duì)預(yù)抽瓦

2、斯鉆孔孔內(nèi)負(fù)壓沿孔長(zhǎng)的變化進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,通過(guò)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的分析得出其變化規(guī)律;對(duì)鉆孔在煤層內(nèi)孔位漂移進(jìn)行了測(cè)試;在抽采30d后采用鉆屑解吸法對(duì)距鉆孔0.5m處不同孔深的煤層殘余瓦斯含量進(jìn)行測(cè)試,驗(yàn)證所建抽采效果沿孔長(zhǎng)變化規(guī)律模型的可用性。
　　理論方面:根據(jù)煤層瓦斯賦存與流動(dòng)理論,對(duì)影響瓦斯賦存與流動(dòng)的因素進(jìn)行分析,根據(jù)擴(kuò)散-滲流理論、質(zhì)量守恒方程、理想氣體狀態(tài)方程等,建立了瓦斯擴(kuò)散-滲流方程,為數(shù)值模擬提供理論支撐。
　　

3、數(shù)值模擬方面:采用Comsol軟件對(duì)不同透氣性系數(shù)條件下的預(yù)抽瓦斯鉆孔孔內(nèi)負(fù)壓隨孔長(zhǎng)變化對(duì)抽采效果影響進(jìn)行了數(shù)值模擬,得出了在低、高透氣性煤層中抽采效果隨孔長(zhǎng)的變化規(guī)律;模擬研究了由于鉆孔孔位漂移對(duì)瓦斯抽采效果不均衡性的影響效應(yīng)。
　　本文最終研究得出了預(yù)抽鉆孔孔內(nèi)負(fù)壓沿孔長(zhǎng)變化規(guī)律、在鉆孔孔位漂移、透氣性變化等因素影響下抽采效果隨孔長(zhǎng)的變化規(guī)律,研究結(jié)果表明:相同抽采時(shí)間內(nèi),低透氣性煤層抽采效果不均衡性隨孔長(zhǎng)變化不明顯,高透氣性