基于COMSOL Multiphysics的瓦斯有效抽采半径的研究

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２０１４年第３期
中州煤炭
总第２１９期
Байду номын сангаас
郝天轩，延
（１．河南理工大学安全学院，河南焦作
福
４５４００３）
４５４００３；２．河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室，河南焦作
摘要：针对鹤煤十矿的地质条件和瓦斯赋存情况，根据煤岩体变形理论与煤层瓦斯流动理论和煤层瓦斯一系列的假设，建立有关钻孔抽采煤层瓦斯流动气固耦合数学模型，通过ＣＯＭＳＯＬＭｕｈｉｐｈｙｓｉｃｓ对抽放条件下瓦
斯在煤体中的流动进行了气固耦合模拟分析，利用模拟结果得到该煤层的有效抽采半径在３个月的时间内为２．５ｍ，进而对现场瓦斯抽采提供理论支持，避免现场工作的盲目性，减少工程量。
ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｉｓ２．５ｍｉｎｔｈｅｔｈｒｅｅｍｏｎｔｈ．Ｔｈｕｓｉｔｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｇｕｉｄａｎｃｅｆｏｒｔｈｅｇａｓｄｒａｉｎａｇｅ，ａｖｏｉｄｔｈｅｂｌｉｎｄｎｅｓｓｏｆｉｅｆｌｄ
关键词：煤层瓦斯；气固耦合；有效抽采半径；数值模拟中图分类号：ＴＤ７１２．６文献标志码：Ａ文章编号：１００３— ０５０６（２０１４）０３— ００５０— ０４
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＥｆｆｅｃｔｉｖｅＲａｄｉｕｓｏｆＧａｓＤｒａｉｎａｇｅＢａｓｅｄｏｎＣＯＭＳＯＬＭｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃｓ
２．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＧａｓＧｅｏｌｏｇｙａｎｄＧａｓＣｏｎｔｒｏｌ，Ｊｉａｏｚｕｏ４５４００３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｍｅｔｈａｎｅｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆＨｅｂｉ１０ｔｈＣｏａｌＭｉｎｅ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｈｅｏｒｙｏｆｒｏｃｋｍａｓｓａｎｄｔｈｅｆｌｏｗｔｈｅｏｒｙｏｆｇａｓｉｎｔｈｅｃｏａｌｓｅａｍａｎｄａｓｅｒｉｅｓｏｆａｓｓｕｍｐｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅｃｏａｌｓｅａｍｇａｓ，ａｇａｓ・ｓｏｌｉｄｃｏｕｐｌｉｎｇｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄａｂｏｕｔｔｈｅｌｏｆｗｉｎｇｏｆｇａｓｉｎｔｈｅｃｏａｌｓｅａｍ．Ｓｉｍｕｌａｔｅｄｔｈｅｇａｓｆｌｏｗｉｎｃｏａｌｏｆｔｈｅｇａｓ — ｓｏｌｉｄｃｏｕｐｌｉｎｇａｎ—
ＨａｏＴｉａｎｘｕａｎ一，ＹａｎＦｕ
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＳａｆｅｔｙＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｎａｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉａｏｚｕｏ４５４００３，Ｃｈｉｎａ；
ｗｏｒｋａｎｄｒｅｄｕｃｅｔｈｅｑｕａｎｔｉｔｙ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏａｌｓｅａｍｇａｓ；ｇａｓ — ｓｏｌｉｄｃｏｕｐｌｉｎｇ；ｐｕｍｐｉｎｇｅｆｆｅｃｔｉｖｅｒａｄｉｕｓ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
ｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｄｒａｉｎａｇｅｂｙｕｓｉｎｇＣＯＭＳＯＬＭｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃｓｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｕｓｅｄｔｏｇｅｔｔｈｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｒａｄｉｕｓｏｆｃｏａｌ