急倾斜含瓦斯煤层THM多场耦合机理及应用_中国煤炭行业知识服务平台

急倾斜含瓦斯煤层THM多场耦合机理及应用

作者

常博陈建强刘军孙欢闫瑞兵
单位

神华新疆能源有限责任公司中煤科工集团重庆研究院有限公司瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室西安科技大学能源学院
摘要

以揭示急倾斜含瓦斯煤层温度场(Thermal)、渗流场(Hydrological)及应力场(Mechanical)的耦合影响作用为目的,通过借助多物理场数值分析软件(COMSOL),建立急倾斜含瓦斯煤层THM多场耦合数值计算模型,计算得出单孔抽采瓦斯过程中急倾斜煤岩体渗透率、温度及瓦斯压力随时间变化关系,并依托现场瓦斯抽采实践,提出合理的急倾斜煤层瓦斯治理措施与建议。结果表明:单孔抽采过程中随着时间延长,抽采影响范围越大,瓦斯压力逐渐减小;随着瓦斯抽采钻孔深度增加,单孔内部瓦斯压力增大,但压力变化梯度逐渐减小,孔壁温度小于其附近煤体温度;依据单孔瓦斯抽采过程中煤岩体温度、压力及时间的非线性关系,制定了采空区埋管抽采、顶板走向高位钻孔抽采及卸压拦截抽采3种技术方案,工程应用效果显著。
关键词

耦合模型煤层气温度孔隙率渗透率