首页 期刊 岩土力学 顺层钻孔布置间距对煤层瓦斯抽采效果影响的物理模拟试验研究 【正文】

顺层钻孔布置间距对煤层瓦斯抽采效果影响的物理模拟试验研究

作者:许江; 宋肖徵; 彭守建; 张超林; 李奇贤; 张小蕾 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室; 重庆400044; 重庆大学复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室; 重庆400044; 中国矿业大学安全工程学院煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室; 江苏徐州221116
物理模拟   钻孔间距   瓦斯压力   抽采流量   抽采叠加效应  

摘要:基于自主研发的多场耦合煤层气开采物理模拟试验系统,开展了不同顺层钻孔布置间距条件下的瓦斯抽采物理模拟试验,对瓦斯抽采过程中煤层瓦斯压力及抽采流量的演化规律进行了探讨。研究结果表明:煤层内不同测点的气压随着与抽采管之间距离的减小,下降速率加快;当受抽采叠加效应影响时,在相同距离条件下抽采管之间区域的气压下降速率大于外侧,且在抽采开始后该气压差异迅速到达峰值后呈下降趋势,而距离抽采管越近的区域,或随钻孔布置间距增加,叠加效应均减弱;在煤层垂直于钻孔的断面上,气压梯度与抽采瞬时流量存在幂函数关系,随着钻孔布置间距减小,或数量增加,同一位置的气压下降速率增大,抽采瞬时流量下降速率加快,累计流量增加,煤层渗透性系数ɑ值增大,说明煤层瓦斯抽采效率更高。研究结果可为现场合理布置抽采钻孔提供一定的理论依据。

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