含瓦斯煤体水气分布及渗流规律数值模拟
蔡靖哲1
周动2
王刚1
姬宇辉1
郑欣欣1
1.太原理工大学 安全与应急管理工程学院,山西 太原 0300242.太原理工大学 安全与应急管理工程学院,山西 太原 030024;太原理工大学 原位改性采矿教育部重点实验室,山西 太原 030024
摘要：为了探究煤体注过热水时水-气域分布对水气相对渗透率的影响,在分形理论的基础上,建立了二维孔腔-孔喉模型,以水气动态平衡方程为判断条件,进行渗流计算;推导了腔喉网络水气平衡控制方程,明确了煤层注热和排水采气过程中水-气域的分布规律,最终得到注水压力、分形维数、温度与相对渗透率的关系.研究结果表明:在恒温注水过程中,随着注水压力的升高,气腔不断被水占据,水的饱和度不断上升,水的相对渗透率显著上升,注水压力与水的相对渗透率呈正相关关系;在恒压升温排水过程中,游离态甲烷增多使得模型中气体孔腔压力升高,克服毛细管力将水排出;温度越高,水腔被气腔占据,气域分布越广,在发生逾渗转变时,气的相对渗透率急剧增大,与温度呈正相关关系,有利于水的排出.
关键词：煤层气瓦斯抽采孔腔-孔喉结构逾渗相对渗透率水-气域分布分形维数
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(12102293)
论文发表日期：2025-04-20
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( 43-49 )
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