基于煤体正交各向异性特征的气固耦合模型及应用
贾立锋1
孙维吉2
董擎1
石占山3
刘占宁1
1.安阳工学院,河南 安阳 4550002.辽宁工程技术大学 力学与工程学院,辽宁 阜新 1230003.辽宁工程技术大学 矿产资源开发利用技术及装备研究院,辽宁 阜新 123000
摘要：为了描述各向异性煤层与瓦斯耦合过程中的渗透演化规律,在煤体结构为正交各向异性假设的基础上,利用吸附作用下煤体变形叠加关系,建立正交各向异性渗透率方程,进一步推导出考虑煤体正交各向异性特征的气固耦合模型,利用该模型分析了九里山矿二 1 煤不同吸附压力下渗透率变化规律和亭南矿 4#煤层钻孔倾角对抽采效果的影响.结果表明:在相同的围压下,面割理、端割理、垂直层理方向渗透率模拟结果随着瓦斯压力的增大而减小,规律与实验结果一致;渗透率模拟结果和实验结果在面割理、端割理、垂直层理方向的平均相对误差分别是2.55%、14.19%、4.26%,误差分析表明气固耦合模型合理;瓦斯抽采量随着钻孔倾角的增大而增加,在钻孔抽采设计时,增大钻孔与煤层层理面之间角度可以提高瓦斯抽采量.
关键词：正交各向异性结构异性比渗透率方程气固耦合瓦斯抽采
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(52004118)河南省重点研发与推广专项(科技攻关)资助项目(222102320240)河南省高等学校重点科研计划资助项目(21A590002)安阳工学院博士科研启动基金资助项目(BSJ2019019)
论文发表日期：2023-06-20
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：7( 11-17 )
英文信息