顺层钻孔抽采煤层瓦斯有效影响半径数值模拟及应用.pdf

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1、第24卷第8期中国矿业Vo1．24。No．82015年8月CHINAMININGMAGAZINEAug．2015顺层钻孔抽采煤层瓦斯有效影响半径数值模拟及应用韦善阳。，陈学习，董利辉。(1．矿井灾害防治重点实验室，河北三河065201；2．华北科技学院安全工程学院，河北三河065201；3．中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院，北京100083)摘要：确定钻孔有效抽采半径是煤矿瓦斯安全高效抽采的关键，本文结合实际矿井的基础参数资料，利用流体力学软件Fluent，通过软件内置的多孔介质模型，对流场区域添加用于表征多孔介质性质的阻力参数来实现对流体在多孔介质中的流动过程的模拟

2、。结果表明：①该工作面的理论有效瓦斯抽采半径约为1．9m，该工作面的抽采间距可设计为4m；②煤层渗透率改变影响瓦斯运移的阻力的变化，从而能大幅影响煤层内瓦斯的运移速度，而抽放负压通过影响瓦斯运移的动力，在一定程度上也会影响钻孔瓦斯流量；③模拟结果与试验结果具有很好的统一。关键词：钻孔瓦斯抽采；有效影响半径；数值模拟中图分类号：TE88文献标识码：A文章编号：1004—4051(2015)08—0101—04NumericalsimulationandtestofeffectiveinfluenceradiusofgasdrainageboreholesWEIShan-yan

3、g．CHENXue—xi”。DONGLi—hui。(1．KeyLab．ofMineDisasterPreventionandControl，Sanhe065201，China；2．SchoolofSafety&Engineering，NorthChinaInstituteofScience＆Technology，Sanhe065201，China；3．SchoolofResourceandSafetyEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology(Beijing)，Beijing100083，China)Abstract：T

4、odeterminetheeffectivedrainageradiusofdrillingisthekeyofcoalminegasextraction．ThispapersimulatestheprocessoffluidflowinporousmediabyusingtheFLUENTsoftware，inwhichtheporousmodelisusedtoaddsomeresistancepropertieswhichcancharacterizethepropertiesoftheporousmedia．Theresultshowsthat：①thetheore

5、ticaldrainageradiusofthisworkingfaceis1．9m，andthegasdrainagespacingshouldbedesignedat4m；②thechangeofcoalseampermeabilitycaninfluencegasmigrationresistance，whichcanaffectthegasmigrationvelocitygreatly；andthesuctionpressurecaninfluencethegasmigrationmotivation，whichcanaffecttheboreholegasflu

6、xtoacertainextent；③Thesimulationresultsandtestresultswereunifiedwel1．Keywords：boreholegasdrainage；effectiveinfluenceradius；numericalsimulation矿井瓦斯是威胁我国煤矿安全生产的主要危层透气性等的不同，钻孔瓦斯抽采有效影响半径也险源之一，而瓦斯抽采是降低煤层瓦斯含量、瓦斯存在很大的差异，这也直接影响着矿井的瓦斯抽采压力，保证高瓦斯矿井在低瓦斯状态下开采的主要率和抽采量，急需下大气力进行专门的研究。随着途径之一，是消除危险源的积极有效措施。

7、然而不计算机的快速发展，数值仿真技术的优越性逐渐体同的矿井由于埋深、煤质，瓦斯含量、瓦斯压力、煤现，运用数值技术进行煤层钻孔瓦斯抽放的研究具有了一定的可行性。并且对实际的生产你具有良好的指导作用。本文基于FLUENT软件和实际矿收稿日期：2014—12—10井条件，研究顺层钻孔抽采本煤层瓦斯的有效影响基金项目：河北省矿井灾害防治重点实验室开放基金项目资助(编半径，为生产实践提供理论支持。号：KJZH2o13Ko8)；中央高校基本科研业务基金项目资助(编号：1钻孔瓦斯流动模型3142014012)作者简介：韦善阳(1