含裂隙煤体瓦斯渗流规律的LBM数值模拟_中国煤炭行业知识服务平台

含裂隙煤体瓦斯渗流规律的LBM数值模拟

作者

田智威谭云亮刘兆霞
单位

山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地中国地质大学（武汉）资源学院
摘要

通过模拟外力驱动渗流以及部分填充多孔介质的剪切渗流,验证了广义LBM模型可以对含有裂隙的煤体内瓦斯渗流规律进行模拟研究;裂隙内的流速明显高于在煤基质内的流速,定量研究了渗流速度和流量随着裂隙宽度增加的变化规律;而在裂隙宽度相等的条件下,煤体渗透率越低则流速和流量的提高越显著;与顺流向的裂隙相比,垂直流向裂隙的存在对提高渗流速度及流量的影响相对较为有限。模拟结果表明:裂隙的存在,尤其是在渗透性较差的煤层中,对提高瓦斯抽放的效果更为明显;而对于不同方向的裂隙,则应该重点关注与瓦斯流动方向相同或大体相同的裂隙分布。
关键词

格子Boltzmann方法(LBM)裂隙煤体瓦斯渗流
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金资助项目(51074099,51104133)；中国博士后科学基金资助项目(20110491614)；国家重点基础研究发展计划项目(2010CB226805)；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(CUG120415,CUGL110249)；煤燃烧国家重点实验室开放基金项目(FSKLCC1117)；
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