含瓦斯煤固气耦合动力学模型及其应用研究摘要
渗透率是煤层气开发的关键因素,"动态渗透率"概念在煤层气开发中已得到广泛认可。基于固气耦合作用的基本理论、孔隙度的基本定义,以体积应变为桥梁,综合考虑吸附膨胀效应和Klinkenberg效应对煤体中瓦斯的运移影响,建立了含瓦斯煤体的固气耦合动力学模型。并以山西某矿本煤层单一顺层钻孔瓦斯抽采为工程实例,结合该矿煤层赋存特征,借助COMSOL Multiphysics软件进行数值计算,获得该矿3#煤层顺层钻孔抽采瓦斯的有效排放半径,并结合现场实际情况优化布置钻孔。最终达到保证综放面安全生产的预抽率(25%~30%),既取得了良好的抽采效果,又节约了工程成本。
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