煤層注水濕潤半徑的數(shù)值模擬研究.pdf

1、煤層注水后的濕潤范圍、濕潤程度及濕潤的分布狀態(tài)是衡量注水效果的關(guān)鍵指標，是調(diào)整注水參數(shù)的重要依據(jù)。預測煤層注水在規(guī)定的時間內(nèi)，濕潤半徑的分布狀態(tài)，將是本文研究的重點。 本文在對數(shù)值模擬軟件選擇方面，分別用FLUENT軟件和FLAC<'3D>軟件進行了煤層注水濕潤半徑的數(shù)值模擬，驗證了二者的可行性。同時，針對FLAC<'3D>在數(shù)值模擬上的優(yōu)勢，重點進行了FLAC<'3D>數(shù)值模擬。在數(shù)值模擬當中，針對具體的煤層進行了煤的密度、孔

2、隙率、滲透系數(shù)、自然含水率等參數(shù)的設定，同時對煤層注水的注水孔徑，注水壓力的設定。在模擬的結(jié)果中，可以很好地預測濕潤半徑與煤層的物理狀態(tài)、注水時間、注水孔徑、注水壓力的大小關(guān)系，從而實現(xiàn)了預測煤層注水濕潤半徑的數(shù)值模擬。在FLAC<'3D>軟件的后處理方面，通過自身的FISH語言進行編程，實現(xiàn)了FLAC<'3D>模擬注水濕潤半徑的飽和度在Tecplot軟件中的后處理的問題，能夠更加形象地顯示出注水濕潤半徑隨著注水時間的變化情況。得出了F

3、LAC<'3D>在煤層注水濕潤半徑的數(shù)值模擬中，參數(shù)識別收斂快，穩(wěn)定性好，需要的現(xiàn)場注水試驗次數(shù)少，對注水方案的優(yōu)化，注水效果好壞預測的結(jié)論。 同時，針對數(shù)值模擬中，影響煤層注水濕潤半徑的相關(guān)因素進行實驗室實驗。通過對淮南潘一礦三個工作面的煤樣分別進行了煤的f系數(shù)的測定，煤的自然含水率的測定，七種表面活性劑在不同質(zhì)量濃度時表面張力大小的測定，以及通過搭建親水性實驗平臺，研究煤體在不同表面活性劑中的親水性人小。這為在煤層注水濕潤半