气—水两相流耦合模型及瓦斯抽采模拟研究
于波1
毕慧杰2
邓志刚2
张坤1
苏振国2
马斌文2
1.内蒙古黄陶勒盖煤炭有限责任公司,内蒙古 鄂尔多斯 0173002.煤炭科学技术研究院有限公司 安全分院,北京 100013;煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室,北京 100013
摘要：针对目前进行瓦斯抽采模拟时大多忽略煤层含水的问题,建立了考虑气—水两相流的瓦斯抽采流固耦合模型.在瓦斯单相作用的基础上,考虑煤层水渗流及孔隙水压力所产生的影响,推导出相应的应力场方程和渗流场方程,并建立渗透率动态演化模型作为耦合模型,据此分析瓦斯—水运移规律.研究结果表明:考虑气—水两相流,产气速率具有峰值点;若不考虑水的影响,则将高估瓦斯抽采量;距钻孔越远,水对瓦斯运移的抑制作用越明显,且抑制作用大于因煤体自身有效应力减小、渗透率增大所带来的促进作用;煤层初始渗透率对瓦斯抽采具有决定性作用;煤层温度越高,瓦斯压力越不易降低,由温度增高引起的瓦斯解吸效应大于煤层自身的吸附应变效应.
关键词：气—水两相流耦合模型瓦斯抽采瓦斯—水运移规律初始渗透率初始水饱和度产气速率
分类号：TD712+.6(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家科技重大专项(2016ZX05045003-006-002)国家自然科学基金(51574150)
论文发表日期：2020-08-10
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：5( 12-16 )
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