负压对瓦斯抽采的作用机制及在瓦斯资源化利用中的应用

发布时间：2018-06-04 12:43

  本文选题：煤层瓦斯 + 扩散　； 参考：《煤炭学报》2017年06期

【摘要】：由于对负压在瓦斯抽采过程中作用机制认识不清,煤矿往往采用恒定的抽采负压,导致抽采的瓦斯浓度低、利用难度大,不利于瓦斯的资源化抽采与利用。建立了考虑基质瓦斯拟稳态扩散、裂隙瓦斯渗流、渗透率演化及煤体变形的瓦斯运移气固耦合模型,并采用Comsol Multiphysics对模型进行数值解算。分析了扩散及渗流过程对瓦斯运移的影响,研究了负压在瓦斯抽采过程中的作用机制。考虑抽采负压作用的变化,结合抽采瓦斯及漏风并联关系,获得了不同抽采负压下瓦斯浓度变化。结果表明随抽采时间增加,负压的作用逐渐减弱,降低抽采负压能够有效提高抽采瓦斯浓度。针对当前煤矿抽采瓦斯浓度低的现状,提出了抽采钻孔"分组并联"降低抽采负压、提高瓦斯资源化利用的技术措施。
[Abstract]:Because of the unclear understanding of the mechanism of negative pressure in the process of gas extraction, the coal mines often use constant negative pressure, which leads to the low concentration of gas extracted and difficult to use, which is not conducive to the recovery and utilization of gas. A gas-solid coupling model of gas migration considering matrix gas quasi-steady diffusion, crack gas seepage, permeability evolution and coal deformation is established, and the numerical solution of the model is carried out by Comsol Multiphysics. The effect of diffusion and seepage on gas migration is analyzed, and the mechanism of negative pressure in gas extraction is studied. Considering the change of suction negative pressure and combining the relation of gas extraction and air leakage, the change of gas concentration under different suction negative pressure is obtained. The results show that with the increase of extraction time, the effect of negative pressure is gradually weakened, and the decrease of negative pressure can effectively increase the concentration of gas extracted. In view of the present situation of low gas concentration in coal mining, the technical measures of "grouping parallel connection" of drainage boreholes to reduce the negative pressure of drainage and to improve the utilization of gas resources are put forward.
【作者单位】： 中国矿业大学安全工程学院;中国矿业大学煤矿瓦斯治理国家工程研究中心;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51574229,51374204)
【分类号】：TD712.6

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;贵州煤矿瓦斯抽采利用与节能减排研讨会在贵阳召开[J];中国煤层气;2008年03期

2 张德江;;大力推进煤矿瓦斯抽采利用[J];求是;2009年24期

3 张德江;;大力推进煤矿瓦斯抽采利用[J];中国煤炭地质;2009年12期

4 张德江;;大力推进煤矿瓦斯抽采利用[J];中国个体防护装备;2009年06期

5 张德江;;大力推进煤矿瓦斯抽采利用[J];建井技术;2009年06期

6 张德江;;大力推进煤矿瓦斯抽采利用[J];中国应急管理;2009年12期

7 张德江;;大力推进煤矿瓦斯抽采利用[J];现代职业安全;2010年01期

8 张德江;;大力推进煤矿瓦斯抽采利用[J];工矿自动化;2010年02期

9 张德江;;大力推进煤矿瓦斯抽采利用[J];劳动保护;2010年02期

10 张德江;;大力推进煤矿瓦斯抽采利用[J];露天采矿技术;2010年01期

相关会议论文 前10条

1 田振林;;彬长矿区瓦斯抽采站与瓦斯(乏风)发电厂[A];煤矿瓦斯地质与抽采利用研究——陕西省煤炭学会学术年会论文集（2012）[C];2012年

2 许福利;;矿井瓦斯抽采是矿井安全高效的重要保障[A];基于瓦斯地质的煤矿瓦斯防治技术[C];2009年

3 熊云威;;龙会场煤矿瓦斯抽采方法与参数的合理确定[A];中国煤炭学会煤矿安全专业委员会2009年学术研讨会论文集[C];2009年

4 刘广顺;;煤矿瓦斯抽采系统自动放水装置研制[A];煤矿机电一体化新技术学术会议论文集[C];2010年

5 崔洪庆;朱加锋;;发挥瓦斯抽采钻孔地质勘查作用的意义和原则[A];瓦斯地质基础与应用研究[C];2011年

6 张邦安;;中梁山煤田立体瓦斯抽采利用体系的探索[A];第三届全国煤矿机械安全装备技术发展高层论坛暨新产品技术交流会论文集[C];2012年

7 杨继东;;突出煤层瓦斯抽采钻孔除尘技术研究与实践[A];纪念中国煤炭学会成立五十周年省（区、市）煤炭学会学术专刊[C];2012年

8 宋志敏;任建刚;李冰;;基于强化工艺的瓦斯抽采地质研究[A];瓦斯地质研究进展2013[C];2013年

9 朱国忠;贾立钢;;长距离定向水平钻孔瓦斯抽采技术的应用[A];瓦斯地质研究进展2013[C];2013年

10 涂冬平;;利用水力冲孔提高瓦斯抽采效果的技术研究[A];第七届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2012年

相关重要报纸文章 前10条

1 万水平　吴勤;建新煤矿瓦斯抽采孔有了“身份证”[N];中国矿业报;2011年

2 本报记者 王雨璐;山西构建五大瓦斯抽采利用园区[N];山西青年报;2014年

3 本报记者 闫志强;煤矿瓦斯抽采成科研投资热点[N];中国能源报;2014年

4 刘铮 陈忠华;国家出台政策推动瓦斯抽采利用[N];中国改革报;2006年

5 记者 杨学锋;江西强化煤矿瓦斯抽采利用[N];中国煤炭报;2007年

6 邝邺;重庆：煤矿瓦斯抽采利用给出指导意见[N];地质勘查导报;2007年

7 记者 董立龙邋通讯员 张英峰;全省煤矿瓦斯抽采利用现场会在张矿集团召开[N];河北日报;2007年

8 记者　刘铮、陈忠华;国家鼓励瓦斯抽采利用[N];人民日报;2006年

9 刘铮 陈忠华;瓦斯抽采项目：税收优惠政策出台[N];新华每日电讯;2006年

10 记者 李仑;山西出台政策鼓励瓦斯抽采利用[N];中国煤炭报;2007年

相关博士学位论文 前10条

1 王振锋;瓦斯抽采浓度控制机理及管路浓度自动调控预警系统研究[D];河南理工大学;2014年

2 刘占宇;矿井瓦斯抽采管网运行优化方法研究[D];中国矿业大学(北京);2016年

3 潘文霞;急倾斜煤层群水力增透防突技术研究与应用[D];中国矿业大学(北京);2016年

4 郝世俊;煤矿井下大直径定向钻孔的成孔工艺及瓦斯抽采效果研究[D];煤炭科学研究总院;2007年

5 郝富昌;基于多物理场耦合的瓦斯抽采参数优化研究[D];中国矿业大学(北京);2012年

6 刘军;预抽钻孔负压沿孔长变化特性及对瓦斯抽采效果影响研究[D];河南理工大学;2014年

7 胡胜勇;瓦斯抽采钻孔周边煤岩渗流特性及粉体堵漏机理[D];中国矿业大学;2014年

8 刘彦伟;突出危险煤层群卸压瓦斯抽采技术优化及防突可靠性研究[D];中国矿业大学;2013年

9 祝钊;瓦斯抽采安全防护关键技术及多级防护系统研究[D];大连理工大学;2014年

10 吕有厂;煤矿瓦斯抽采钻孔风力排粉水射流负压引射除尘技术及应用[D];中国矿业大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 陈科历;凤凰煤矿瓦斯抽采达标评价研究[D];四川师范大学;2015年

2 吴刚;近距离煤层群上保护层开采卸压机理及瓦斯抽采技术研究[D];中国矿业大学;2015年

3 李仕民;毕节市煤矿井下煤层防突设计研究[D];湖南科技大学;2015年

4 莫曼;威宁县炉山镇鑫峰煤矿瓦斯抽采方法研究[D];湖南科技大学;2015年

5 薛洪来;基于煤巷条带穿层瓦斯抽采钻孔的小断层预测[D];河南理工大学;2014年

6 晋志超;鹤壁三矿煤层瓦斯预抽参数数值模拟研究[D];河南理工大学;2014年

7 延福;鹤壁十矿顺层钻孔瓦斯抽采合理参数确定[D];河南理工大学;2014年

8 孙贝;基于WSN的煤层瓦斯抽采评估系统的研究[D];河南理工大学;2014年

9 石俊鹤;瓦斯抽采源头监测系统软件的研究与设计[D];河南理工大学;2014年

10 杨社;大采高综放工作面瓦斯治理技术研究[D];河北工程大学;2015年

，

本文编号：1977394