基于煤体渗透率各向异性的瓦斯抽采特性研究

作者

张伟郑春山薛生江丙友王志根刘健王永
单位

安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽理工大学能源与安全学院中煤新集能源股份有限公司煤矿瓦斯治理国家工程研究中心
摘要

为了确定合理的有效抽采区域，首先建立了含瓦斯煤岩体的流?固耦合模型，然后建立几何模型，利用COMSOL Multiphysics 软件进行数值解算，在考虑渗透率各向异性的基础上，研究钻孔周围不同位置的瓦斯压力变化规律。结果表明：考虑渗透率各向异性之后，瓦斯压力等值线图呈现出椭圆形状；渗透率各向异性会影响瓦斯在煤体中的运移，渗透率越低，瓦斯在煤层中运移越慢；达西速度与渗透率成正比，即渗透率增大，达西速度随之增大，渗透率各向异性使钻孔周围达西速度等值线呈椭圆分布，越靠近钻孔中心，达西速度越大，且随着时间的增加，达西速度最大值在减小；当钻孔周围瓦斯压力达到0.74MPa时，受渗透率各向异性的影响其有效抽采区域呈现左右大、上下小的分布，瓦斯在渗透率小的地方难被抽采。
关键词

有效抽采区域耦合模型渗透率各向异性瓦斯压力达西速度瓦斯抽采
基金项目(Foundation)

国家重点研发计划资助项目（2018YFC0808000）；国家自然科学基金青年科学基金资助项目（51904013）；安徽省高校自然科学研究资助项目（KJ2019A0124）
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