注空气促抽低渗煤层瓦斯的模拟研究_中国煤炭行业知识服务平台

注空气促抽低渗煤层瓦斯的模拟研究

作者

柳梧泽严国超董金发梁紫栋张家伟李岗
单位

太原理工大学矿业工程学院
摘要

针对低渗透性煤层抽采瓦斯难度较大、瓦斯抽采率偏低等问题，基于煤层渗流、扩散、多元气体的竞争性吸附作用，建立了煤层注空气提高瓦斯抽采效果的气固耦合模型；利用Comsol Multiphysics软件模拟了在不同的注气时间下，煤层注空气后煤层瓦斯压力和瓦斯含量参数的变化规律。对比分析了注空气瓦斯抽采和单一抽采条件下的瓦斯抽采效果,论证了煤层注空气促抽煤层瓦斯工艺的可行性。模拟结果表明，注气压力为1 MPa，在单一抽采条件下，通过向煤层注空气能够促使其瓦斯含量以及瓦斯压力大幅度地降低。在相同的时间下，相比于单一抽采，注空气促抽使煤层瓦斯压力降低了5.88～32.35个百分点，瓦斯含量降低了5.72～19.47个百分点。
关键词

低渗透性煤层煤层注空气气固耦合数值模拟
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金资助项目（51974195）；
文章目录

0 引言
1 构建气固耦合模型
1.1 矿井瓦斯基本参数测定
1.2 基本条件假设
1.3 建立数学模型
1.4 数学模型及边界条件
2 煤层钻孔抽采与注气抽采的数值模拟
2.1 瓦斯含量变化模拟结果
2.2 瓦斯压力变化模拟结果
2.3 注气抽采和单纯抽采效果分析
3 结语
引用格式

柳梧泽,严国超,董金发,梁紫栋,张家伟,李岗.注空气促抽低渗煤层瓦斯的模拟研究[J].煤炭技术,2023,42(06):146-150.DOI:10.13301/j.cnki.ct.2023.06.034.
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