深部低渗透率煤层瓦斯抽采气固耦合机理研究

发布时间：2018-03-04 02:07

  本文选题：深部开采　切入点：低渗透率煤层　出处：《煤炭科学技术》2017年08期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：为揭示瓦斯在深部煤层抽采时的渗流机理,基于深部煤层低渗透率、高地应力、高瓦斯压力特征,结合瓦斯运移的Klinkenberg效应,建立了考虑煤体基质、裂隙双重孔隙介质的瓦斯抽采气固耦合模型,并针对具体地质情况进行了耦合模型的数值模拟研究。结果表明:煤层瓦斯压力随抽采时间增长呈下降趋势,钻孔周围出现瓦斯压降漏斗现象,距钻孔越近瓦斯压力下降越明显。深部低渗透煤层瓦斯抽采过程中,煤层体积变形、瓦斯解吸共同影响煤层渗透率变化,瓦斯抽采使煤层瓦斯压力逐渐降低,煤体发生收缩变形导致渗透率增大,同时煤层有效应力增大,煤层中裂隙、基质受压变形,又会导致渗透率逐渐减小。
[Abstract]:In order to reveal the percolation mechanism of gas in deep coal seam extraction, based on the characteristics of low permeability, high ground stress and high gas pressure in deep coal seam, combined with the Klinkenberg effect of gas migration, the coal matrix was established. The coupling model of gas extraction and gas extraction in fractured dual porosity medium is studied by numerical simulation. The results show that the gas pressure of coal seam decreases with the increase of drainage time. The gas pressure drop funnel appears around the borehole and the gas pressure decreases more obviously near the borehole. In the process of gas extraction in deep low permeability coal seam, the volume deformation of coal seam and gas desorption affect the change of coal seam permeability. Gas extraction gradually reduces the gas pressure of coal seam, and the shrinkage deformation of coal body leads to the increase of permeability. At the same time, the effective stress of coal seam increases, the crack in coal seam and matrix are deformed under pressure, which will lead to the gradual decrease of permeability.
【作者单位】： 大同煤矿集团有限责任公司塔山煤矿;
【基金】：国家自然科学基金面上基金资助项目(51274068)
【分类号】：TD712.6

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