资源描述：
《煤层瓦斯流动理论及其应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第,卷第期煤炭学报年月煤层瓦斯流动理骗及其应用周世宁孙辑正提要。影煤层瓦斯沼气的流动基本上符合达西渗滤定律响瓦斯流动的基本参数是瓦斯、。压力尸透气系数元和含量系数作者根据气体在多孔介质中渗滤的理渝将煤层瓦斯流、。动划分为单向径向和球向三种类型用数字方法和模拟方法解算了均质和非均质煤层中瓦斯流动的微分方,。程式井从实践中初步敲明解算拮果与实际瓦斯涌出现象基本相符导出,研究瓦斯抽放、瓦斯予测和爵算的煤层瓦斯流动理湍有助于阐明煤层瓦斯流动的本质。各生产地点瓦斯涌出量等矿井瓦斯尚题、一煤层瓦斯流动的基本规律一煤层瓦斯流动的原因
2、和状态,流动的原因矿井瓦斯沼气主要生成于煤的变质阶段以吸附和游离两种状。,,态存在于煤层中由于煤层渗气性弱瓦斯在煤层中不易放散因此瓦斯以具有压力的。,气体存在于煤层中我国各主要瓦斯煤田在目前的开采深度上瓦斯压力钓为大。,,气压矿井巷道空简的空气压力为大气压采掘工作破坏了原有瓦斯压力的平衡在,。煤层中形成了流动爆其流换和流网如图所示二尸一一一一图开采煤层和邻近煤层的瓦斯流动,这种由高压向低压的流动大多数表现为涌出在特殊情况下也可以形成噎出和突。。出煤面的瓦斯涌出一般随煤面暴露时简的增长而逐渐减少矿井中各生产地点的瓦斯、、
3、,涌出除了与地质条件瓦斯压力透气性以及气候条件等自然因素有关外还与生产过、、、、,程采掘方法开采强度矿山压力的活动通风制度等采矿因素有着密切的关系因。,此矿井瓦斯的涌出是不均衡的除开采煤层本身的瓦斯涌出外邻近煤层或含瓦斯岩,,层在层固岩石卸压或破裂以后也向开采空简放散瓦斯其涌出规律与矿山压力的活期煤层瓦斯流动理输及其应用。,动和层简岩石性质以及顶板管理的方法有关由于邻近煤层瓦斯流动过程更为复杂本。文研究的范围主要是开采煤层的瓦斯流动流动的状态煤层中瓦斯流动的状态随自然因素和采矿空简的儿何形状而变。,、。化如按流动方向划
4、分基本上可分为单向流动径向流动和球向流动按流动爆与空,具、、,。简时简的关系划分可分为有限的无限的稳定的与不稳定的流动爆如图俐喇俐创甲阳一︸旧材曲︸分图流动踢的分类。,流动爆是指瓦斯流动的范围稳定流动踢有固定的瓦斯源且流动爆中任何一点的。,流量和压力不随时背而变反之不稳定流动爆没有外来的瓦斯源而是由煤层本身供拾,。。的因此流动爆随时简而变化矿井中煤层瓦斯的流动艳大多数都是不稳定的有人为,,。了筒化爵算值接应用稳定流动理输来研究煤层瓦斯流动这是不正确的,,具,若在一定时简内排瓦斯范围尚未达到煤层边界按无限煤层流动爆研究反
5、之,。若已达到边界具需按有限煤层流动爆研究二煤层瓦斯流动的基本定律及其参数。瓦斯流动的基本定律多孔介质中气体的流动符合达西定律。户一一一扒一式中流过,截面上的平均流速厘米秒,煤层的渗透率达西,瓦斯艳对粘性系数厘泊,。甲夕瓦斯压力梯度大气压厘米只有在—涌出量很大的情况下才可能在暴露煤面附近出现紊流运动,不符合公式,。的关系因此达西定律是研究煤层瓦斯流动的基本公式若把流过的瓦斯量化为压力、“、,,尹大气压公斤厘米温度为煤层温度七时的体积且瓦斯的温度不变具日式可改成为入尸丁一·,““时式中瓦斯比流量米米·入—,入一加二,”“
6、时透气系数脚米大气压尸—,尸一夕为艳对压,,。平方瓦斯压力厂力公斤厘米大气压—,式可称为煤层瓦斯流动的基本定律表明了煤层中任意一点的瓦斯比流量与。透气系数和平方压力梯度成正比煤炭学报卷瓦斯流动的基本参数原始瓦斯压力,,原始瓦斯压力在煤层中呈等压楼分布在地质条件变化不大的情况下在相同的深,。度上基本上保持相同的数值煤层透气系数一,、煤层属于多孔裂隙介质构成煤层透气性的成份主要是层理煤体的孔隙以及地质。破坏和矿山压力所产生的裂隙未受矿山压力影响的煤层原始的透气系数一般在‘·,·。一谈一”“一‘““米大气压时左右最高可达米大
7、气压时岩层的透,。气系数一般很低可以认为是不透气的瓦斯含量系数,。瓦斯在煤中的吸附作用是物理吸附吸附和解吸是可逆的其关系式为召厂夕,““式中煤层瓦斯含量米米—瓦斯含量系数—,。月指数一般月一另—,,由于值决定于煤质而煤质一般变化较小可以认为同一煤层的瓦斯含量系数是。。不变的各煤层的数值大致在之简,根据以上所述可以按以下假定条件来研究煤层瓦斯流动简题,①煤层瓦斯初始压力相同或随距离呈褛性变化,,②在不大范围内煤层透气系数相同或是空简和时简的某一函数,③煤层瓦斯含量与压力的平方根成正比且同一煤层各处的含量系数相同④煤层顶底
8、板不透气且不含有瓦斯,,。⑤瓦斯在煤层中流动和向外涌出时温度不变且等于煤层温度三瓦斯流动的微分方程式与边值条件,,在不稳定流动爆中根据质量不灭定律煤体内瓦斯合量的变化等于流入和流出比,用流量的变化踢渝的形式表达为一·一万丁一〔山式中右时简—·上匕流量的散度。—、将式代入中得一右入拜哪一石一。,。式中拉普拉斯算子在不同坐标中有不同形
