首页 期刊 中国煤炭 软煤层瓦斯抽采半径和钻孔间距的数值模拟研究 【正文】

软煤层瓦斯抽采半径和钻孔间距的数值模拟研究

作者:张俭让; 卢亚楠; 刘恒; 许世维; 马彦龙; 何伟 西安科技大学安全科学与工程学院; 陕西省西安市710054; 教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室; 陕西省西安市710054
抽采半径   钻孔间距   流变特性   固流耦合   数值模拟  

摘要:为得出软煤层瓦斯抽采有效半径,确定最佳的抽采钻孔间距,基于质量守恒定律、Darcy扩散定律、Langmuir瓦斯吸附方程及Kozeny-Carman渗透率和孔隙率的关系方程,建立了考虑含瓦斯软煤体流变特性情况下的固流耦合控制方程。在此基础上采用数值模拟方法对软煤层瓦斯抽采过程进行分析。模拟结果表明:瓦斯抽采第32d时,抽采钻孔完全塌陷,因此确定钻孔有效抽采时间为32d;通过分析钻孔周围煤体瓦斯压力变化规律可得,单钻孔抽采有效半径为0.9m,多钻孔抽采时最佳布孔间距为3.4m。以合阳煤矿1508工作面为试验工作面,采用相对压力法分别对单钻孔和多钻孔瓦斯抽采效果进行考察试验,试验结果验证了数值模拟结论的可靠性,为该矿软煤层瓦斯抽采提供了科学依据。

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