含瓦斯煤岩体固-气-热耦合数值分析_中国煤炭行业知识服务平台

含瓦斯煤岩体固-气-热耦合数值分析

作者

李涛张俊文金珠鹏
单位

黑龙江科技大学矿业工程学院黑龙江科技大学黑龙江省煤矿深部开采地压控制与瓦斯治理重点实验室
摘要

随着煤矿开采深度的增加,研究煤岩体中多因素相互耦合作用的特点和规律尤为重要。结合所建立的含瓦斯煤岩体的多物理场耦合数学模型,利用COMSOL软件进行数值求解,通过设定一定的物理参数和边界条件构建物理模型,进行多物理场耦合研究。结果表明:在煤壁刚暴露的瞬间,工作面空间瓦斯浓度急剧增大,但随着时间的推移又慢慢变小。瓦斯压力随着载荷的增大而增大,其原因是孔隙率和渗透率随载荷的增大而降低所导致。在瓦斯压力大、透气性低的煤岩体中,瓦斯压力梯度最容易在掘进面附近区域升高,从而造成煤与瓦斯突出的发生。
关键词

含瓦斯煤岩体多场耦合动力灾害 COMSOL数值模拟
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目(51604100；51474099)；黑龙江省自然科学基金项目(E2015031)；哈尔滨市科技局科技创新人才专项(2016RQQXJ116)；