多场耦合条件下瓦斯抽采半径演化的数值模拟研究 被引量：1

1

作者 刘玉栋 《煤》 2024年第7期35-37,99,共4页

为探究温度场、应力场、渗流场耦合条件下的瓦斯抽采半径演化规律,建立了孔隙率与渗透率方程、应力场方程和温度场方程,用于描述瓦斯抽采过程中多物理场耦合特性。采用COMSOL数值模拟软件模拟了不同抽采时间和温度条件下的瓦斯抽采半径... 为探究温度场、应力场、渗流场耦合条件下的瓦斯抽采半径演化规律,建立了孔隙率与渗透率方程、应力场方程和温度场方程,用于描述瓦斯抽采过程中多物理场耦合特性。采用COMSOL数值模拟软件模拟了不同抽采时间和温度条件下的瓦斯抽采半径的演化规律,并对比分析了三花眼与矩形布孔方式的瓦斯抽采效果。结果表明:抽采时间和温度对瓦斯抽采半径有显著影响,随着抽采时间的增加,抽采有效半径随时间呈现出前期快速增长,后期趋于平稳的趋势。高温煤层不利于瓦斯抽采工作的开展。矩形布孔方式下有效抽采半径为3.93 m,三花眼布孔条件下有效抽采半径为4.75 m,相比于矩形布孔方式可以大幅度提高瓦斯抽采面积。 展开更多

关键词 瓦斯抽采 多场耦合 数值模拟 瓦斯抽采有效半径

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瓦斯抽采半径确定方法的比较及存在问题研究 被引量：116

2

作者 郝富昌 刘明举 孙丽娟 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2012年第12期55-58,110,共5页

为快速有效消除采掘工作面的突出危险性,论述了确定瓦斯抽采半径的各种方法,指出了确定瓦斯抽采半径存在的问题,并对确定瓦斯抽采半径应深入研究的方向进行展望。研究结果表明:现场测试瓦斯抽采半径存在测试难度较大、精度较差、测试结... 为快速有效消除采掘工作面的突出危险性,论述了确定瓦斯抽采半径的各种方法,指出了确定瓦斯抽采半径存在的问题,并对确定瓦斯抽采半径应深入研究的方向进行展望。研究结果表明:现场测试瓦斯抽采半径存在测试难度较大、精度较差、测试结果仅是区间值等问题,现场实测法不能随瓦斯地质条件的改变动态确定瓦斯抽采半径;数值模拟方法确定的抽采半径未考虑含瓦斯煤的流变特性,确定的有效抽采时间存在较大误差,今后应加强考虑煤的流变特性的抽采过程的流固耦合研究,以确定合理的抽采半径,为瓦斯灾害防治提供依据。 展开更多

关键词 瓦斯抽采半径 煤与瓦斯突出 埋藏深度 示踪气体 瓦斯压力

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基于瓦斯流量法的瓦斯抽采半径确定方法 被引量：11

3

作者 孙玉峰 许卫国 龚巍峥 《煤矿机械》 北大核心 2014年第8期137-139,共3页

在分析现有瓦斯抽采半径测定方法的基础上,选用直接测定钻孔瓦斯抽采流量的方法,按照抽采目标确定抽采率进而确定不同抽采时间钻孔抽采半径。然后再测定离抽采钻孔不同距离的瓦斯含量,利用瓦斯含量对所测得瓦斯抽采半径进行验证。对于... 在分析现有瓦斯抽采半径测定方法的基础上,选用直接测定钻孔瓦斯抽采流量的方法,按照抽采目标确定抽采率进而确定不同抽采时间钻孔抽采半径。然后再测定离抽采钻孔不同距离的瓦斯含量,利用瓦斯含量对所测得瓦斯抽采半径进行验证。对于卧龙湖煤矿8#煤层,瓦斯抽采半径随抽采时间的延长而增大,但增大速度逐渐减小,并最终趋于一个。例如,抽采30 d时,瓦斯抽采半径为2.59 m;抽采90 d时,瓦斯抽采半径为3.37 m。实践表明,该方法具有较强的实用性。 展开更多

关键词 穿层钻孔 瓦斯抽采半径 瓦斯流量法 瓦斯含量

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本煤层瓦斯抽采半径测定技术研究与实践 被引量：15

4

作者 关联合 高亮 《中国煤炭》 北大核心 2014年第9期111-113,共3页

为快速准确测定顺层钻孔的瓦斯抽采半径,采用SF_6气体示踪法作为测试方法,在唐山矿T_3285工作面沿煤壁布置平行试验钻孔,选定两端的其中一个钻孔作为SF_6气体的释放孔,其余作为抽采检测孔,在一定的抽采负压下,依次检测SF_4气体在抽采检... 为快速准确测定顺层钻孔的瓦斯抽采半径,采用SF_6气体示踪法作为测试方法,在唐山矿T_3285工作面沿煤壁布置平行试验钻孔,选定两端的其中一个钻孔作为SF_6气体的释放孔,其余作为抽采检测孔,在一定的抽采负压下,依次检测SF_4气体在抽采检测孔中出现的时间,可确定瓦斯抽采半径。结果表明,瓦斯抽采时间与抽采半径呈现幂函数关系,钻孔直径75 mm,抽采负压14 kPa条件下,抽采30 d时瓦斯抽采半径为4.2 m,当钻孔间距大于4.2 m时抽采所需天数可通过回归的方法计算得出。 展开更多

关键词 顺层钻孔 瓦斯抽采半径 气体示踪法 布孔间距

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单一煤层顺层钻孔瓦斯抽采半径动态测定方法研究 被引量：14

5

作者 邹云龙 《煤炭工程》 北大核心 2017年第5期8-10,14,共4页

为了更加便捷的测定煤层瓦斯抽采半径,假设在同一地质单元瓦斯抽采规律基本一致的条件下,提出了抽采支管瓦斯抽采量与各区段钻孔钻尺量、抽采时间符合二次方程的叠加函数关系,求得地质单元内任意瓦斯含量区域的瓦斯抽采半径,实现瓦斯抽... 为了更加便捷的测定煤层瓦斯抽采半径,假设在同一地质单元瓦斯抽采规律基本一致的条件下,提出了抽采支管瓦斯抽采量与各区段钻孔钻尺量、抽采时间符合二次方程的叠加函数关系,求得地质单元内任意瓦斯含量区域的瓦斯抽采半径,实现瓦斯抽采半径的动态测定,该方法在新元公司3207工作面回风巷的测定结果与压降法测定抽采半径结果相近,效果良好。 展开更多

关键词 单一煤层 顺层钻孔 瓦斯抽采半径 动态测定

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煤层群底板穿层钻孔瓦斯抽采半径考察研究 被引量：11

6

作者 周勇 《矿业安全与环保》 北大核心 2016年第2期102-105,共4页

为了准确测定煤层群底板穿层钻孔瓦斯抽采半径,提出采用钻孔瓦斯流量法＋瓦斯含量降低法相结合的现场考察方法.基于穿层钻孔瓦斯抽采流量统计法推导得出有效抽采半径计算公式,并根据钻孔抽采影响范围内煤层瓦斯抽采率、残余瓦斯压力、... 为了准确测定煤层群底板穿层钻孔瓦斯抽采半径,提出采用钻孔瓦斯流量法＋瓦斯含量降低法相结合的现场考察方法.基于穿层钻孔瓦斯抽采流量统计法推导得出有效抽采半径计算公式,并根据钻孔抽采影响范围内煤层瓦斯抽采率、残余瓦斯压力、残余瓦斯含量,以及工作面日产量等要求,综合分析确定计算公式中的残余瓦斯含量临界指标值.通过现场布置多组考察钻孔进行综合分析,得到石炭井焦煤公司3^#、4^#、5^#煤层的有效抽采半径,采用瓦斯含量降低法进行验证,最终确定煤层群底板穿层钻孔的抽采半径,为矿井煤层群底板穿层钻孔布置提供了依据. 展开更多

关键词 煤层群 穿层钻孔 瓦斯抽采半径 钻孔瓦斯流量法

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基于抽采监控数据的自动测定瓦斯抽采半径研究 被引量：2

7

作者 邹云龙 宋志强 《能源与环保》 2017年第6期8-12,共5页

瓦斯抽采半径测定是矿井瓦斯治理的主要依据之一。针对压降法、气体示踪法测定瓦斯抽采半径实测时间长、工艺复杂、不能适用于全矿井的难题,采用瓦斯计量溯源理论,根据同一抽采支路抽采监控数据的变化特征,追踪溯源研究各区段抽采钻孔... 瓦斯抽采半径测定是矿井瓦斯治理的主要依据之一。针对压降法、气体示踪法测定瓦斯抽采半径实测时间长、工艺复杂、不能适用于全矿井的难题,采用瓦斯计量溯源理论,根据同一抽采支路抽采监控数据的变化特征,追踪溯源研究各区段抽采钻孔长度、抽采时间与抽采量之间的二次叠加关系,建立了瓦斯抽采计量二次叠加函数,成功求得单位钻孔长度瓦斯抽采规律,实现了利用瓦斯抽采监控数据直接测定瓦斯抽采半径。该方法在潞安集团司马煤业3号煤层1206辅助进风巷道应用后,测得的抽采半径与矿井采用压降法测得的抽采半径相近,证明了方法的可靠性。该技术的研究使得煤矿瓦斯抽采半径可以快速、实时测定,为矿井"一面一策"瓦斯治理技术的落实提供了技术支撑。 展开更多

关键词 抽采监控数据 瓦斯抽采半径 抽采时间 自动测定 叠加函数

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基于地质强度因子(GSI)测定瓦斯抽采半径 被引量：3

8

作者 范超 王少雷 《山西焦煤科技》 2014年第1期36-38,44,共4页

为了快速测定瓦斯抽采半径,引用GSI岩体分类体系评价煤体结构。基于理论煤体定量表征方法,推测GSI与煤层渗透率的关系,通过分析GSI与瓦斯运移的关系,推导出有关GSI和抽采半径的公式。从而计算瓦斯抽采半径。采用该方法对焦作新河煤矿抽... 为了快速测定瓦斯抽采半径,引用GSI岩体分类体系评价煤体结构。基于理论煤体定量表征方法,推测GSI与煤层渗透率的关系,通过分析GSI与瓦斯运移的关系,推导出有关GSI和抽采半径的公式。从而计算瓦斯抽采半径。采用该方法对焦作新河煤矿抽采半径进行了计算,计算结果与现场实测结果一致。 展开更多

关键词 瓦斯抽采半径 线性渗流区 低速非线性渗流区

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煤层瓦斯抽采半径测定技术现状分析 被引量：1

9

作者 陈学习 侯沣峻 张鹏欣 《煤炭与化工》 CAS 2020年第1期84-87,共4页

合理的抽采半径对矿井布设抽采钻孔进行预抽采有着重要意义,但目前瓦斯抽采半径确定技术没有具体规范及通用测定方法。本文对比分析了瓦斯压降法、瓦斯含量法、瓦斯流量法、气体示踪法等井下直接测定方法及现有的多指标、多方法综合测... 合理的抽采半径对矿井布设抽采钻孔进行预抽采有着重要意义,但目前瓦斯抽采半径确定技术没有具体规范及通用测定方法。本文对比分析了瓦斯压降法、瓦斯含量法、瓦斯流量法、气体示踪法等井下直接测定方法及现有的多指标、多方法综合测定煤层瓦斯抽采半径技术优缺点,结果表明,没有一种测试方法能够适用所有煤层条件,应结合不同煤层赋存情况,综合确定高效准确的抽采半径测定方法。 展开更多

关键词 瓦斯抽采半径 数值模拟 现场实测 理论分析 技术现状

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流量法在穿层钻孔测定瓦斯抽采半径中的应用研究 被引量：1

10

作者 邢祥 李志强 《水力采煤与管道运输》 2019年第2期20-21,24,共3页

为了准确测定瓦斯抽采半径对于提高瓦斯抽采效果,消除煤与瓦斯突出危险性,结合矿井的开采条件,在分析瓦斯抽采半径的几种现场测定方法基础上,大众煤矿采用流量法测定穿层钻孔的瓦斯抽采半径。测定结果表明,此方案为工作面瓦斯抽采方法... 为了准确测定瓦斯抽采半径对于提高瓦斯抽采效果,消除煤与瓦斯突出危险性,结合矿井的开采条件,在分析瓦斯抽采半径的几种现场测定方法基础上,大众煤矿采用流量法测定穿层钻孔的瓦斯抽采半径。测定结果表明,此方案为工作面瓦斯抽采方法和抽采参数的设计提供了较好的依据,抽采3个月后工作面瓦斯抽采效果达到预期的目标。 展开更多

关键词 矿井 流量法 瓦斯抽采半径 瓦斯抽采方法 穿层钻孔

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顺层钻孔瓦斯抽采半径确定及抽采效果考察研究 被引量：33

11

作者 刘华锋 陈辉 《中国煤炭》 北大核心 2013年第6期83-86,共4页

针对河南九里山单一突出煤层特点,利用COMSOL Multiphysics软件模拟计算顺层钻孔瓦斯抽采半径,确定钻孔的布置间距,并对瓦斯抽采效果进行考察。研究结果表明,根据数值模拟结果确定1061工作面顺层钻孔的瓦斯抽采时间不小于6个月时,排放... 针对河南九里山单一突出煤层特点,利用COMSOL Multiphysics软件模拟计算顺层钻孔瓦斯抽采半径,确定钻孔的布置间距,并对瓦斯抽采效果进行考察。研究结果表明,根据数值模拟结果确定1061工作面顺层钻孔的瓦斯抽采时间不小于6个月时,排放间距为1.5m;对瓦斯抽采效果进行考察,累计瓦斯抽采量为861.4万m3,抽采率达61.5%,残余瓦斯含量计算值和实测值、钻屑量S和钻屑瓦斯解吸指标Δh2均小于《防治煤与瓦斯突出规定》或该矿区规定的临界值。 展开更多

关键词 顺层钻孔 瓦斯抽采半径 抽采效果 COMSOL 临界值

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穿层钻孔瓦斯抽采半径效果考察研究 被引量：4

12

作者 熊勇胜 胡显文 《煤矿现代化》 2017年第6期19-23,共5页

钻孔间距是影响瓦斯抽放效果的重要因素,钻孔间距过大,在抽放范围内容易形成抽放盲区,达不到消突的目的,钻孔间距过小,容易造成人力、物力的浪费。采用压降法进行瓦斯抽采半径考察,得出瓦斯有效抽放半径结论。通过该项目确定:(1)C23、C2... 钻孔间距是影响瓦斯抽放效果的重要因素,钻孔间距过大,在抽放范围内容易形成抽放盲区,达不到消突的目的,钻孔间距过小,容易造成人力、物力的浪费。采用压降法进行瓦斯抽采半径考察,得出瓦斯有效抽放半径结论。通过该项目确定:(1)C23、C25煤层穿层瓦斯抽采钻孔有效有效半径,从而确定我矿井C25煤层顺槽预抽条带钻孔的抽采有效半径;(2)确定需要抽采的各煤层各项瓦斯参数,通过实地测定计算得出。根据得出的各项参数(煤层的透气性系数、瓦斯含量等)计算出理论的瓦斯抽采半径;(3)最后确定实际的瓦斯抽采半径。 展开更多

关键词 被动测压 瓦斯抽采有效半径 瓦斯压力 瓦斯含量 钻孔布置

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基于瓦斯流量法的穿层钻孔抽采影响半径研究 被引量：1

13

作者 刘亚飞 赵琪 +1 位作者 江成玉 刘愿 《采矿技术》 2022年第5期139-141,145,共4页

针对贵州万顺煤矿突出煤层特点,为消除12501运输巷掘进期间的突出问题,针对钻孔方位角呈扇形、分散角度较小且在应力集中带的情况,通过流量法计算穿层钻孔瓦斯抽采半径,确定合理的钻孔间距。结果表明,12501运输巷(二段,未压裂区域)在孔... 针对贵州万顺煤矿突出煤层特点,为消除12501运输巷掘进期间的突出问题,针对钻孔方位角呈扇形、分散角度较小且在应力集中带的情况,通过流量法计算穿层钻孔瓦斯抽采半径,确定合理的钻孔间距。结果表明,12501运输巷(二段,未压裂区域)在孔口负压不低于20 kPa、孔径为94 mm的条件下,煤层瓦斯抽采有效半径r≤2.91(1-e^(−0.0832t))^(0.5),预抽时间分别为10,20,30,60 d时,瓦斯抽采有效半径为1.64,2.36,2.67,2.89,极限有效半径为2.91 m。 展开更多

关键词 穿层钻孔 瓦斯抽采半径 煤与瓦斯突出 瓦斯流量法

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瓦斯抽采有效半径影响因素的数值模拟 被引量：2

14

作者 赵楠 《同煤科技》 2013年第2期19-22,共4页

采用Fluent数值模拟软件对钻孔周围煤体瓦斯渗流规律进行了模拟,包括煤层渗透率、煤层瓦斯压力、钻孔直径、抽采负压及抽采时间对抽采半径的影响。得出结论:煤层渗透率是决定抽采半径及钻孔抽采能力的决定性因素,其次是抽采时间与钻孔直... 采用Fluent数值模拟软件对钻孔周围煤体瓦斯渗流规律进行了模拟,包括煤层渗透率、煤层瓦斯压力、钻孔直径、抽采负压及抽采时间对抽采半径的影响。得出结论:煤层渗透率是决定抽采半径及钻孔抽采能力的决定性因素,其次是抽采时间与钻孔直径;抽采负压与煤层原始瓦斯压力为次要因素,对抽采半径及抽采量影响很小。因此,减少钻孔施工量、提高抽采量的最有效方法就是提高煤层渗透率,如采用水力割缝、水力压裂、深孔松动爆破等措施,以及增大钻孔直径等。 展开更多

关键词 瓦斯抽采半径 Fluent数值模拟 瓦斯渗流规律

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钻孔瓦斯有效抽采半径预测方法探讨 被引量：7

15

作者 王晓峰 《煤炭工程》 北大核心 2017年第2期97-99,共3页

解析了钻孔瓦斯有效抽采半径测定存在的受限因素,分析了压力指标法测定参数之间的灰度关系。建立了灰度预测模型并进行数据预测和现象实测数据比较,提出了压力指标法考察钻孔瓦斯有效抽采半径的灰度预测理论。预测结论为在第25天表压值... 解析了钻孔瓦斯有效抽采半径测定存在的受限因素,分析了压力指标法测定参数之间的灰度关系。建立了灰度预测模型并进行数据预测和现象实测数据比较,提出了压力指标法考察钻孔瓦斯有效抽采半径的灰度预测理论。预测结论为在第25天表压值降至最大值的56%以下,并随着观测时间的累计,预测的表压值具有持续下降的趋势,与现场实测的第23天数据指标相差仅2d。研究结果表明,灰度预测模型的引入为克服考察钻孔瓦斯有效抽采半径过程中的难点问题提供了可靠的预测理论依据和比对参照数据。 展开更多

关键词 钻孔瓦斯有效抽采半径 瓦斯抽采 压力指标法 灰度预测

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成庄矿3^#煤顺层钻孔瓦斯抽采有效半径测试 被引量：1

16

作者 张旭东 《能源与节能》 2015年第8期166-167,共2页

为预防煤与瓦斯突出,提高瓦斯抽采钻孔抽采效果,现场考察成庄矿3#煤层条件,然后设计测试方案,优化顺层钻孔参数设计,利用钻孔负压法,确定3#煤层顺层钻孔瓦斯抽采有效半径。

关键词 顺层钻孔 瓦斯抽采有效半径 钻孔负压法

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瓦斯有效抽采半径影响因素研究 被引量：1

17

作者 冯虎明 《能源与环保》 2019年第9期35-38,共4页

为了研究瓦斯有效抽采半径影响因素,测定了煤层透气性系数、煤层瓦斯吸附常数、煤的坚固性系数和煤的工业分析等煤层瓦斯基本参数,建立了均质煤层单孔抽采模型,采用COMSOL数值模拟软件,模拟了不同抽采时间下瓦斯压力变化规律、不同孔深... 为了研究瓦斯有效抽采半径影响因素,测定了煤层透气性系数、煤层瓦斯吸附常数、煤的坚固性系数和煤的工业分析等煤层瓦斯基本参数,建立了均质煤层单孔抽采模型,采用COMSOL数值模拟软件,模拟了不同抽采时间下瓦斯压力变化规律、不同孔深和抽采时间下瓦斯压力变化曲线。研究为类似矿井瓦斯有效抽采半径的设计提供理论基础。 展开更多

关键词 瓦斯有效抽采半径 单孔抽采模型 瓦斯基本参数 数值模拟

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基于千米定向钻孔瓦斯抽采影响半径的测定技术研究

18

作者 张德森 《矿山工程》 2022年第3期322-329,共8页

千米定向钻孔瓦斯抽采影响半径测定工作长期以来一直是困扰着瓦斯抽采的重大难题,本论文根据瓦斯抽采工程的现场实际情况以神华乌海能源有限责任公司五虎山煤矿903综采工作面千米定向钻孔瓦斯抽采影响半径的测定为背景,提出了将相对瓦... 千米定向钻孔瓦斯抽采影响半径测定工作长期以来一直是困扰着瓦斯抽采的重大难题,本论文根据瓦斯抽采工程的现场实际情况以神华乌海能源有限责任公司五虎山煤矿903综采工作面千米定向钻孔瓦斯抽采影响半径的测定为背景,提出了将相对瓦斯压力测定法与数值分析中的插值思想有机结合的二分法测定千米定向钻孔瓦斯抽采影响半径,现场运用二分法测定了千米定向水平长钻孔抽采半径为6.25 m,在该抽采半径条件下布置瓦斯抽采钻孔,矿井瓦斯抽采率提高了24%。 展开更多

关键词 千米定向钻孔 瓦斯抽采影响半径 二分法

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基于千米定向钻孔瓦斯抽采影响半径的测定技术研究

19

作者 刘君 《西部探矿工程》 CAS 2023年第6期177-181,共5页

千米定向钻孔瓦斯抽采影响半径测定工作长期以来一直是困扰着瓦斯抽采的重大难题,根据瓦斯抽采工程的现场实际情况以神华乌海能源有限责任公司五虎山煤矿903综采工作面千米定向钻孔瓦斯抽采影响半径的测定为背景,提出了将相对瓦斯压力... 千米定向钻孔瓦斯抽采影响半径测定工作长期以来一直是困扰着瓦斯抽采的重大难题,根据瓦斯抽采工程的现场实际情况以神华乌海能源有限责任公司五虎山煤矿903综采工作面千米定向钻孔瓦斯抽采影响半径的测定为背景,提出了将相对瓦斯压力测定法与数值分析中的插值思想有机结合的二分法测定千米定向钻孔瓦斯抽采影响半径,现场运用二分法测定了千米定向水平长钻孔抽采半径为6.25m,在该抽采半径条件下布置瓦斯抽采钻孔,矿井瓦斯抽采率提高了24%。 展开更多

关键词 千米定向钻孔 瓦斯抽采影响半径 二分法

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穿层钻孔倾角对瓦斯抽采的影响数值模拟研究 被引量：5

20

作者 棘理想 朱传杰 任洁 《煤炭科技》 2019年第4期1-5,共5页

为考察穿层钻孔倾角对瓦斯抽采的影响,以平煤十二矿第四瓦斯治理巷穿层预抽钻孔为研究对象,基于瓦斯渗流方程、交叉耦合方程及煤体变形控制方程,采用数值模拟COMSOL研究了瓦斯抽采半径在不同穿层钻孔倾角下的影响规律。研究结果表明:随... 为考察穿层钻孔倾角对瓦斯抽采的影响,以平煤十二矿第四瓦斯治理巷穿层预抽钻孔为研究对象,基于瓦斯渗流方程、交叉耦合方程及煤体变形控制方程,采用数值模拟COMSOL研究了瓦斯抽采半径在不同穿层钻孔倾角下的影响规律。研究结果表明:随着钻孔倾角的逐渐加大,不同倾角钻孔影响范围呈先减小后增大的趋势,在钻孔倾角为145°时影响范围最大,90°时影响范围最小;随着钻孔倾角的变化,不同钻孔的抽采达标范围是不同的,抽采达标区域的范围在钻孔与煤层近乎垂直的时候达到最小值,在钻孔与煤层近乎水平的时候达到最大值。 展开更多

关键词 穿层钻孔 瓦斯抽采流量 钻孔倾角 瓦斯抽采半径

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