夹矸对煤层瓦斯抽采影响的数值模拟研究
刘泉霖
王恩元
李忠辉
孔祥国
1.中国矿业大学煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室,江苏徐州 221116;中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州 2211162.中国矿业大学煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室,江苏徐州 221116;中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州 2211163.中国矿业大学煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室,江苏徐州 221116;中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州 2211164.中国矿业大学煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室,江苏徐州 221116;中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州 221116
摘要：为解决含夹矸煤层瓦斯抽采钻孔的合理布置问题,通过建立瓦斯抽采的煤岩体变形控制方程、瓦斯运移控制方程和孔隙率与渗透率演化方程,结合瓦斯抽采的初始及边界条件,推导出了瓦斯抽采固气耦合模型.利用多物理场分析软件COMSOL Multiphysics,并结合某矿IV13煤层的实际地质条件,对煤层单一抽采钻孔周围煤体的瓦斯压力、渗透率、位移的分布规律进行了数值模拟与分析,确定了含夹矸煤层瓦斯抽采钻孔的孔间距,从而为含夹矸煤层抽采钻孔的优化布置提供了依据.研究结果表明,在瓦斯抽采过程中,随着煤体距钻孔距离的减小,煤层不合夹矸时钻孔周围煤体瓦斯压力下降幅度、渗透率上升幅度最小,钻孔周围煤体位移量最大;钻孔未穿过夹矸时钻孔周围煤体瓦斯压力下降幅度、渗透率上升幅度最大,钻孔周围煤体位移量最小.
关键词：煤炭开采含夹矸煤层瓦斯抽采固气耦合模型抽采钻孔孔间距
分类号：TD713(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(51574231)
论文发表日期：2018-01-01
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：8( 55-62 )
英文信息