演马庄矿瓦斯抽采钻孔流量计算研究

发布时间：2017-12-28 09:34

  本文关键词：演马庄矿瓦斯抽采钻孔流量计算研究　出处：《河南理工大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 瓦斯抽采 单孔流量 百米钻孔流量 衰减系数 数值计算

【摘要】：钻孔瓦斯流量是反映瓦斯抽采效果的重要参数,目前只能通过现场实测得到。为了定量分析钻孔瓦斯流量,在煤层瓦斯渗流符合达西定律和瓦斯稳定流动的基础上,推到了钻孔流量的表达式。根据演马庄矿煤层瓦斯参数,利用COMSOL软件对瓦斯抽采过程中钻孔流量进行数值计算。分别计算了在不同抽采条件下单孔流量和百米钻孔流量,并利用计算的结果分析了演马庄矿27131工作面瓦斯抽采钻孔流量指标。数值研究结果表明,单个钻孔的流量与抽采负压、钻孔直径、煤层渗透率以及煤层初始瓦斯压力有关,其中煤层渗透率和初始瓦斯压力对钻孔流量有显著的影响。随着抽采时间的延长,各个因素对钻孔流量的影响减弱。百米钻孔瓦斯流量与煤层渗透率、钻孔的布置方式、抽采负压有关,其中抽采负压对百米钻孔流量影响最小。百米钻孔流量衰减系数与钻孔的布置密度和煤层透气性呈现正相关性,受抽采负压影响很小。现场实测结果表明:钻孔抽采负压和百米钻孔流量呈现正的相关性与理论值存在较大的差别,用钻孔瓦斯涌出初速度来判断煤与瓦斯突出的危险性误差率明显高于钻屑法,造成这种现象的原因是煤层透气性改善;百米钻孔流量衰减系数与理论值存在差别是由于瓦斯解吸不是瞬间完成的。
[Abstract]:Gas flow in borehole is an important parameter reflecting the effect of gas extraction, and it can only be obtained by field measurement at present. In order to quantitatively analyze the flow of borehole gas, on the basis of Darcy's law and the steady flow of gas in the coal seam gas seepage, the expression of the drilling flow is pushed. According to the coal seam gas parameters of the Yan Ma Zhuang coal mine, the COMSOL software is used to calculate the drilling flow in the process of gas extraction. The single hole flow rate and 100 meter borehole flow rate under different extraction conditions were calculated respectively, and the flow index of gas drainage borehole in the 27131 working face of Yan Ma Zhuang mine was analyzed by calculation results. The numerical results show that the flow rate of a single borehole is related to the negative pressure, borehole diameter, coal seam permeability and the initial gas pressure of the coal seam, and the permeability and initial gas pressure of the coal seam have a significant impact on the drilling flow. With the lengthening of extraction time, the influence of various factors on the drilling flow is weakened. The gas flow rate of the 100 meter borehole is related to the permeability of coal seam, the arrangement of drilling holes and the negative pressure of extraction, among which the negative pressure of extraction has the least influence on the flow rate of 100 meters. The flow attenuation coefficient of the borehole has a positive correlation with the layout density of the borehole and the permeability of the coal seam, and the negative pressure is very small. The measured results show that the negative pressure drainage and 100 meters borehole flow showed a correlation with the theory of positive value difference between the risk of error, with the initial velocity of gas emission to determine the coal and gas outburst was significantly higher than that of drilling method, the reason for this phenomenon is the coal seam permeability improvement; flow meters drilling the attenuation coefficient and the theoretical value of difference is due to the gas desorption is not instantaneous.
【学位授予单位】：河南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD712.6

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本文编号：1345521