西安科技大学学报
西安科技大學學報
서안과기대학학보
Journal of Xi'an University of Science and Technology
2015年
5期
561-566
,共6页
孟然%徐经苍%魏攀%许满贵%成宾
孟然%徐經蒼%魏攀%許滿貴%成賓
맹연%서경창%위반%허만귀%성빈
煤矿%瓦斯%顺层钻孔%数值模拟
煤礦%瓦斯%順層鑽孔%數值模擬
매광%와사%순층찬공%수치모의
coal mine%gas%drill holes along seam%numerical simulation
切实可行的瓦斯抽放方式是预防煤矿瓦斯事故灾害的重要方法之一.为了能准确合理地确定顺层瓦斯抽放钻孔的布置参数,基于煤层瓦斯流动理论,建立钻孔抽放瓦斯渗流场数学模型,运用有限元分析软件COMSOL-Multiphysics,以董家河煤矿22518工作面为例,对工作面顺层钻孔瓦斯抽放过程进行数值模拟,研究抽放钻孔周围瓦斯渗流场分布规律,确定22518工作面顺层瓦斯抽放钻孔的布置方式.结果表明:瓦斯抽放初期,瓦斯抽放量较大,持续时间较长,抽放瓦斯卸压作用使得钻孔周围一定范围内的煤体渗透率显著提高,在钻孔中心位置,瓦斯渗流速度达到最大值,煤体孔隙率随着抽放时间的推移逐渐降低,设计钻孔直径90 mm,抽放负压20 kPa,钻孔有效抽放半径确定为3～4 m时抽放效果较好.该研究结果对提高瓦斯抽放效率,预防瓦斯事故灾害,保障煤矿安全生产具有重要的指导意义.
切實可行的瓦斯抽放方式是預防煤礦瓦斯事故災害的重要方法之一.為瞭能準確閤理地確定順層瓦斯抽放鑽孔的佈置參數,基于煤層瓦斯流動理論,建立鑽孔抽放瓦斯滲流場數學模型,運用有限元分析軟件COMSOL-Multiphysics,以董傢河煤礦22518工作麵為例,對工作麵順層鑽孔瓦斯抽放過程進行數值模擬,研究抽放鑽孔週圍瓦斯滲流場分佈規律,確定22518工作麵順層瓦斯抽放鑽孔的佈置方式.結果錶明:瓦斯抽放初期,瓦斯抽放量較大,持續時間較長,抽放瓦斯卸壓作用使得鑽孔週圍一定範圍內的煤體滲透率顯著提高,在鑽孔中心位置,瓦斯滲流速度達到最大值,煤體孔隙率隨著抽放時間的推移逐漸降低,設計鑽孔直徑90 mm,抽放負壓20 kPa,鑽孔有效抽放半徑確定為3～4 m時抽放效果較好.該研究結果對提高瓦斯抽放效率,預防瓦斯事故災害,保障煤礦安全生產具有重要的指導意義.
절실가행적와사추방방식시예방매광와사사고재해적중요방법지일.위료능준학합리지학정순층와사추방찬공적포치삼수,기우매층와사류동이론,건립찬공추방와사삼류장수학모형,운용유한원분석연건COMSOL-Multiphysics,이동가하매광22518공작면위례,대공작면순층찬공와사추방과정진행수치모의,연구추방찬공주위와사삼류장분포규률,학정22518공작면순층와사추방찬공적포치방식.결과표명:와사추방초기,와사추방량교대,지속시간교장,추방와사사압작용사득찬공주위일정범위내적매체삼투솔현저제고,재찬공중심위치,와사삼류속도체도최대치,매체공극솔수착추방시간적추이축점강저,설계찬공직경90 mm,추방부압20 kPa,찬공유효추방반경학정위3～4 m시추방효과교호.해연구결과대제고와사추방효솔,예방와사사고재해,보장매광안전생산구유중요적지도의의.
