Safety in Coal Maines
太原理工大学：邓存宝教授研究团队|深部煤层注气强化开采的流-固-热耦合数值模拟研究
作者
姚文军, 邓存宝, 范 楠
申文迈, 张林峰, 张鹏莉
单位
太原理工大学 安全与应急管理工程学院，山西 太原 030024
摘要
为研究温度效应对深部煤层注CO2增抽瓦斯的影响规律，根据煤体变形特征和瓦斯渗流特性基本理论，建立了同时考虑非等温吸附、二元气体竞争吸附、气体渗流和扩散、热传递和热对流的注CO2强化煤层抽采的流-固-热耦合模型，探究了温度效应对煤储层参数和产气演化规律的影响。结果表明：煤层温度降低引起的煤基质收缩促进了CH4解吸，忽略温度效应的流-固耦合模型会低估瓦斯产气量；在初始渗透率为3.95×10−17 m2，CO2注气压力为8 MPa时，对于韩城矿区3#煤层埋深1 400 m的深部煤体而言，考虑温度效应（319.5 K）的流-固-热耦合模型相比流-固耦合模型，瓦斯抽采3 650 d，煤层平均瓦斯压力下降0.69%，A点渗透率增幅11.02%，产气速率增幅13.51%，累计产气量增幅13.76%。
作者简介
作者简介：姚文军（1999—），男，山西晋中人，硕士研究生，研究方向为瓦斯抽采。
本文引用格式
姚文军，邓存宝，范楠，等. 深部煤层注气强化开采的流-固-热耦合数值模拟研究[J]. 煤矿安全，2024，55（7）：31−38.
YAO Wenjun, DENG Cunbao, FAN Nan, et al. Numerical simulation of fluid-solid-thermal coupling for CO2 injection enhanced mining in deep coal seams[J]. Safety in Coal Mines, 2024, 55（7）: 31−38.
