倾斜煤层水力冲孔有效影响半径数值模拟研究

发布时间：2022-02-19 15:20

　　针对目前水力冲孔技术研究较少考虑倾斜煤层水力冲孔卸压范围随方向变化的特点及煤层倾角对水力冲孔卸压有效半径影响的问题,以某煤矿3号煤层为研究对象,利用多物理场耦合数值模拟软件COMSOL Multiphysics对倾斜煤层水力冲孔有效影响半径进行了数值模拟,研究了不同方向上的钻孔有效抽采半径。数值模拟结果表明:在冲孔作用下,抽采影响范围随抽采时间的增加而不断扩大,但扩展速度随时间下降;在冲孔卸压作用下,煤层渗透性大大增加,钻孔周边影响范围呈近似椭圆形分布;连续抽采90d后,上部方向的影响半径为6m左右,下部方向的影响半径为4m左右,水平方向的影响半径为5m左右;为了确保抽采达标,该煤层水力冲孔钻场横向钻孔布置间距设定为3.5m左右,纵向钻孔布置间距为4.0m左右。该研究结果对于优化水力冲孔工艺参数、指导抽采钻孔的准确布置、提升矿井的瓦斯治理效果具有重要的现实意义。 

【文章来源】：工矿自动化. 2020,46(02)北大核心

【文章页数】：6 页

【文章目录】：
0 引言
1 气固耦合模型建立
    1.1 煤的变形方程
    1.2 瓦斯渗流方程
2 矿井煤层瓦斯概况
3 数值计算模型建立
4 数值模拟结果及分析
5 现场检验
6 结论


【参考文献】：
期刊论文
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[10]水力冲孔钻孔周围煤层透气性变化规律[J]. 王凯,李波,魏建平,李鹏.  采矿与安全工程学报. 2013(05)

硕士论文
[1]水力化钻孔径向应力应变分布特性实验研究[D]. 杨继超.中国矿业大学 2015



本文编号：3633142