我国煤层气资源广阔,开发潜力巨大。在煤层气开发过程中,不可避免地会遇到煤粉产出及运移的问题,深入认识煤粉颗粒在支撑裂缝中的运移规律对控制煤粉产出、制定合理的排采制度具有实际意义。本文在详细调研国内外各学者研究进展的基础上,围绕煤粉颗粒在支撑裂缝中的运移规律展开研究,得到以下几条结论:(1)基于煤粉颗粒受力分析,考虑了煤粉颗粒间黏性力及颗粒排列方式的影响,对煤粉颗粒临界启动速度模型进行了推导,得到不同煤粉粒径对应的临界启动速度;基于毛细管束模型,推导了充填煤粉后的裂缝渗透率,分析得到不同粒径比及填充率对裂缝渗透率的影响规律。(2)基于二维可视物理模型实验装置,通过广泛调研我国煤层气矿场排水阶段煤粉产出量、支撑剂粒径以及排出煤粉粒径等生产数据,设定实验参数,开展了煤粉颗粒在支撑裂缝中的运移实验。通过实验,获得了煤粉粒径、煤粉质量分数、支撑剂粒径及流体流速对煤粉排出量的影响规律;利用粒度分析仪,得到不同流速下排出煤粉粒径分布;同时测量得到不同流速下支撑裂缝的渗透率及渗透率伤害程度。(3)针对不同支撑剂粒径下裂缝渗透率随流速的变化情况,结合煤粉颗粒临界启动流速公式,确定了当裂缝渗透率达到最大值时的启动煤粉颗粒粒径范围,同时基于力学理论推导得出不同闭合压力下支撑剂形变量;依据滇东黔西地区某井的压裂及地层参数,进行单相排水阶段排量设计。