煤岩裂隙网络水气运移特性数值模拟研究_中国煤炭行业知识服务平台

煤岩裂隙网络水气运移特性数值模拟研究

作者

林强伟朱永建罗亚飞李鹏
单位

湖南科技大学资源环境与安全工程学院南方煤矿瓦斯与顶板灾害预防控制安全生产重点实验室湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室
摘要

为了研究煤岩真实裂隙网络中水驱气的运移特性,采用体视显微镜提取现场煤样的二维裂隙结构,二值化后导入COMSOL软件中进行水驱气数值模拟,采用相场法对水气两相界面进行追踪,探讨水驱气过程中封闭气形成原因,分析不同裂隙数量与裂隙开度对驱替效果的影响。结果表明:当裂隙延伸方向与驱替方向一致时,驱替速度更快,易形成优势通道,经过狭窄喉道时速度和压力增加;在驱替平衡时,易形成盲端封闭气、“H”型封闭气、变径封闭气和绕流封闭气4种封闭气类型,其形成主要受裂隙形态、毛细管力及润湿性影响;裂隙数量减少时,水气两相平均速率增大,平均压力与剩余瓦斯量减小;裂隙开度较小时,平均速率和压力升高,剩余瓦斯量增加。
关键词

裂隙网络煤层注水数值模拟剩余气运移特性
引用格式

林强伟,朱永建,罗亚飞,等.煤岩裂隙网络水气运移特性数值模拟研究[J/OL].矿业科学学报,1-13[2025-03-05].https://doi.org/10.19606/j.cnki.jmst.2024935.
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