采动扰动下煤层瓦斯流动特性及煤壁瓦斯涌出规律研究
李春仁1
元继光1
曹明亮2
王朝乾2
1.西山煤电(集团)有限责任公司 马兰煤矿,山西 古交 0302002.中国矿业大学 安全工程学院,江苏 徐州 221116
摘要：为深入探究煤层瓦斯流动特性及回采过程中煤体受扰动对瓦斯涌出的影响,基于煤层瓦斯流动理论,建立了采动煤体透气性系数流固耦合模型.利用Comsol Multiphysics软件进行数值模拟,分析煤体渗流场分布规律和不同控制因素下煤壁瓦斯涌出的变化特征.研究表明,煤层瓦斯压力与瓦斯含量呈正相关,煤体瓦斯渗流场主要受瓦斯压力梯度驱动,瓦斯流速在煤巷附近较大,在煤层深处较小;采动荷载使煤体孔隙率减小,透气性系数降低,最终导致瓦斯涌出量下降;煤体受荷载后,煤壁瓦斯涌出量随外力增大而降低,未加载时瓦斯涌出量较高;初始瓦斯含量越高,瓦斯涌出量越大,且煤壁瓦斯涌出量与初始瓦斯含量呈良好的线性关系.研究成果为煤矿瓦斯涌出规律的准确预测提供了理论基础.
关键词：煤层瓦斯流固耦合模型透气性系数瓦斯涌出
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(52074283)
论文发表日期：2025-06-30
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( 27-33 )
英文信息