考虑水渗流作用的顺层抽采模拟及参数优化研究

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作者周西华1 ; 2 ; 3 ; 张潇文1 ; 2 ; 3 ; 白刚1 ; 2 ; 3 ; 边强4 ; 赵璐璐4
单位1辽宁工程技术大学安全科学与工程学院;2矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室;3辽宁工程技术大学煤炭资源安全开采与洁净利用工程研究中心;4晋煤集团赵庄煤业有限责任公司
来源中国安全生产科学技术
出版年2018
期号第10期
摘要
为研究水渗流作用对顺层钻孔抽采的影响,为抽采工艺参数优化提供理论依据,建立了考虑水渗流场的气水两相流固耦合方程,并利用COMSOL Multiphysics软件对赵庄矿1309工作面顺层钻孔的抽采负压与钻孔间距进行参数优化。研究结果表明:随着抽采时间增加,煤层水压与水相相对渗透率均快速下降后趋于稳定不变,气相相对渗透率先升高后不变,煤层瓦斯压力在抽采过程中逐步降低;抽采负压改变对煤层相对渗透率几乎无影响;在相同预抽时间里,抽采影响半径与抽采负压呈指数函数关系,抽采负压由15kPa提高到27kPa,可降低煤层瓦斯压力,有效影响半径扩散明显,超过27 k Pa变化不再明显;钻孔间距设置为4.5 m可在预抽期内满足抽采要求且节约施工成本。

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