基于COMSOL的模拟瓦斯抽采参数研究与应用_中国煤炭行业知识服务平台

基于COMSOL的模拟瓦斯抽采参数研究与应用

作者

邓强
单位

中煤科工集团沈阳研究院有限公司煤矿安全技术国家重点实验室
摘要

针对高突低透煤层瓦斯治理的难题，预抽煤层瓦斯是最基本、最有效的措施之一。为提高山西襄矿集团上良煤业有限公司3-2#、3-3#煤层瓦斯抽采率，建立了瓦斯赋存规律与流动特性的物理模型和数学模型，运用COMSOL软件，模拟了瓦斯在多孔介质煤体中吸附过程的力学状态，研究了不同瓦斯抽采参数对抽采效果的影响规律，并通过现场试验对预抽瓦斯抽采效果进行了对比分析。研究结果表明：钻孔间距、孔径对钻孔周围瓦斯在空隙中流动有较大影响，采用大孔径进行瓦斯抽采会增加煤层的抽采率；相对更小的孔间距使钻孔之间更容易相互连通，使富集区的瓦斯相对更容易向瓦斯浓度低的区域流动，形成一种特定的流场。
关键词

瓦斯流动孔隙率钻孔直径抽采半径数值模拟
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金面上项目（51774182）；中国煤炭科工集团科技创新创业资金项目（2018MS014）；
文章目录

0 引言
1 预抽煤层钻孔瓦斯流动机理
1.1 煤层瓦斯赋存状态及吸附理论
1.2 煤的吸附理论
(1）煤的游离瓦斯含量
（2）煤的吸附瓦斯含量
2 工作面概况
3 预抽煤层瓦斯抽采参数模拟分析
(1）瓦斯流动物理模型
(2）数学模型
（3）预抽钻孔瓦斯定解条件
(4）结果分析
4 相同孔径预抽钻孔瓦斯抽采效果
(1）不同孔间距的预抽钻孔对比试验
(2）不同孔径的预抽钻孔对比试验
5 结语
引用格式

邓强.基于COMSOL的模拟瓦斯抽采参数研究与应用[J].煤矿机械,2022,43(05):167-170.DOI:10.13436/j.mkjx.202205055.
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