本煤层瓦斯抽采渗流模型及数值模拟

发布时间：2018-10-20 09:08

【摘要】：在研究煤层瓦斯抽采时,假定煤岩为具有孔隙裂隙的双重介质,在运动方程、连续性方程和辅助方程基础上,以煤岩体应变为耦合媒介建立了考虑裂隙瓦斯渗流、微孔隙吸附瓦斯解吸扩散和煤岩变形的渗流模型。借助多物理场分析软件COMSOL Multiphysics,将模型转化为偏微分方程组,结合沙曲矿24305工作面瓦斯赋存条件进行分析求解。结果表明,进行煤层瓦斯预抽时,抽采初期瓦斯压力下降较快,抽采孔间距对抽采效果影响比较显著,距离抽采孔越远瓦斯压力下降越慢,抽采时瓦斯渗流速度变化可分3个阶段。参考模拟结果现场布置孔距为6 m的顺层钻孔,抽采稳定时瓦斯纯量达5~7 m3/min,抽采效果比较理想。
[Abstract]:In the study of coal seam gas drainage, assuming that coal and rock are dual medium with porosity and fissure, on the basis of motion equation, continuity equation and auxiliary equation, taking coal and rock mass strain as coupling medium, the seepage flow of fractured gas is established. The seepage model of gas desorption diffusion and coal rock deformation by micropore adsorption. The model is transformed into partial differential equation by using the multi-physical field analysis software COMSOL Multiphysics, and the gas occurrence condition of 24305 face in Shaqu Coal Mine is analyzed and solved. The results show that the gas pressure decreases rapidly in the early stage of coal seam gas extraction, and the distance between the drainage holes has a significant effect on the extraction effect, and the gas pressure decreases more slowly with the distance from the drainage hole. The change of gas seepage velocity can be divided into three stages. With reference to the simulation results, the bedding boreholes with a distance of 6 m are arranged on the spot, and the gas scalar amount of 5 ~ 7 m3 / min is obtained when the drainage is stable, and the extraction effect is ideal.
【作者单位】： 辽宁工程技术大学矿业学院;辽宁工程技术大学力学与工程学院;
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973)项目(2011CB201206) 大型油气田及煤层气开发国家重大专项(2011ZX05040-2)
【分类号】：TD712.6

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2282692