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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
瓦斯抽采钻孔间距优化三维数值模拟量化研究
  • 作者

    陈月霞褚廷湘陈鹏汤杨

  • 单位

    华北科技学院 应急技术与管理学院华北科技学院 安全监管学院重庆文理学院 土木工程学院

  • 摘要

    为了识别钻孔间距对煤层瓦斯抽采的影响及如何实现高效抽采,基于流固耦合模型,建立三维几何模型,使其更接近现场实际,借助COMSOL软件模拟某煤矿钻孔不同间距的瓦斯抽采过程,利用瓦斯压力为0.74 MPa等压面三维立体图使有效抽采区域可视化,通过计算有效抽采区域体积大小,量化分析钻孔间距对抽采效果的影响。结果表明:单一钻孔抽采120 d时,有效抽采半径约为1.5 m;当布置多个钻孔且钻孔间距d为5 m,抽采120 d时,瓦斯压力为0.74 MPa的等压面围绕所有钻孔近似呈圆柱状但向内部凹陷(即出现空白带);钻孔间距d为2.1、3、4、5、6 m时,有效抽采区域体积V的大小顺序随着时间的增长而改变,抽采120 d时,Vd=5 m>Vd=4 m>Vd=3 m> Vd=2.1 m>Vd=6 m。综合分析瓦斯压力等压面三维立体图和有效抽采区域体积的大小顺序,确定该矿钻孔的较优间距为4 m。研究提出的以有效抽采半径、叠加效应、三维瓦斯压力等压面的形状及有效抽采区域体积大小为指标的钻孔间距数值计算考察方法,可为煤矿井下钻孔间距优化布置提供参考。

  • 关键词

    瓦斯抽采钻孔间距有效抽采区域数值模拟

  • 基金项目(Foundation)
    廊坊市科学技术研究与发展计划项目(2020013032);河北省高等学校科学技术研究项目(QN2020524);重庆市教委科学技术研究项目(KJQN201901338)
  • 引用格式
    陈月霞,褚廷湘,陈鹏,等. 瓦斯抽采钻孔间距优化三维数值模拟量化研究[J]. 煤田地质与勘探,2021,49(3):78–84.
  • 相关专题
  • 图表
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    • 不同钻孔间距有效抽采区域体积变化曲线

    图(6) / 表(0)

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