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基于可变形CNN LSTM Attention网络的瓦斯抽采有效半径预测模型及应用
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作者 杨帅 《中国煤炭》 北大核心 2025年第7期124-133,共10页
瓦斯抽采有效半径是确定井下煤层抽采钻孔间距的基础参数,因受煤层赋存条件和技术条件影响,其确定方法尚未统一、普适性差。提出了基于可变形CNN LSTM MulAttention网络的瓦斯抽采有效半径预测模型,将煤层埋深、煤层初始瓦斯压力和渗透... 瓦斯抽采有效半径是确定井下煤层抽采钻孔间距的基础参数,因受煤层赋存条件和技术条件影响,其确定方法尚未统一、普适性差。提出了基于可变形CNN LSTM MulAttention网络的瓦斯抽采有效半径预测模型,将煤层埋深、煤层初始瓦斯压力和渗透率等作为特征量,有效半径作为目标量,构建有效半径预测数据集,用于模型的训练和测试。训练和测试结果表明,可变形CNN LSTM Attention网络预测模型训练和测试中的平均绝对误差(MAE)、均方误差(RMSE)、决定系数(R^(2))分别为0.3182、0.6226、0.8727和0.4242、0.6426、0.8496,预测精度良好。与LSTM、CNN、CNN LSTM和CNN LSTM Attention预测模型相比,可变形CNN LSTM Attention网络预测模型的总体MAE和RMSE分别降低29.62%、17.30%、15.01%、4.61%和75.26%、63.37%、59.88%、54.23%,决定系数R^(2)分别提高66.12%、16.36%、11.70%、6.73%,采用可变形CNN LSTM Attention网络预测模型具有更高的精度和更好的预测效果。利用训练的机器学习预测模型对顺层钻孔瓦斯抽采有效半径进行了预测,结果与瓦斯含量现场测定法和数值模拟法确定的有效半径相差较小,验证了机器学习预测瓦斯抽采有效半径的可行性。 展开更多
关键词 瓦斯 有效半径 预测模型 可变形CNN LSTM Attention网络
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穿层钻孔水力冲孔增透与有效抽采半径综合测试方法研究 被引量:8
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作者 栗海滔 黄震 董肖振 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2024年第2期59-66,73,共9页
为确定长平煤业3#煤层穿层钻孔水力冲孔(以下简称“穿层冲孔”)有效抽采半径,采用压降法、示踪气体法及数值模拟法相结合的综合研究方法,基于相同的钻孔布置方式及测试环境,全面分析穿层钻孔有效抽采半径的科学性和合理性,并开展工程试... 为确定长平煤业3#煤层穿层钻孔水力冲孔(以下简称“穿层冲孔”)有效抽采半径,采用压降法、示踪气体法及数值模拟法相结合的综合研究方法,基于相同的钻孔布置方式及测试环境,全面分析穿层钻孔有效抽采半径的科学性和合理性,并开展工程试验对不同间距穿层钻孔的抽采效果进行对比考察。结果表明:采用穿层冲孔措施,抽采时间180 d时其有效抽采半径达到3.5 m;钻孔间距7.0 m的抽采瓦斯总量分别是钻孔间距5.0、6.0、8.0 m的1.10、1.07、1.28倍,取得了较好的工程实践效果。该综合研究方法准确、可靠。 展开更多
关键词 穿层钻孔 水力冲孔 有效半径 卸压增透 效果
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结构异性煤层顺层钻孔方位对有效抽采半径的影响 被引量:28
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作者 岳高伟 王宾宾 +2 位作者 曹汉生 赵宇 梁为民 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期138-147,共10页
为了提高煤层顺层钻孔瓦斯抽采效率,有效抽采半径的确定是关键。基于各向异性煤层瓦斯渗透率测试结果,建立了煤层瓦斯各向渗透异性的气-固耦合渗流模型,数值模拟了不同钻孔方位时瓦斯抽采有效半径的时变规律,分析了钻孔方位对抽采效果... 为了提高煤层顺层钻孔瓦斯抽采效率,有效抽采半径的确定是关键。基于各向异性煤层瓦斯渗透率测试结果,建立了煤层瓦斯各向渗透异性的气-固耦合渗流模型,数值模拟了不同钻孔方位时瓦斯抽采有效半径的时变规律,分析了钻孔方位对抽采效果的影响。研究结果表明:煤层面割理和端割理方向渗透率均大于垂直层理方向渗透率;钻孔有效抽采半径随抽采时间增加呈幂指数增大;煤层有效抽采区域是以抽采钻孔为中心,最大抽采距离(平行层理方向)为长轴,最小抽采距离(垂直层理方向)为短轴的椭圆。平行层理沿端割理方向抽采孔的瓦斯抽采效果优于平行层理沿面割理方向的抽采孔。 展开更多
关键词 瓦斯 钻孔方位 有效半径 各向渗透异性
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基于一维径向流动确定钻孔瓦斯抽采有效影响半径 被引量:21
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作者 李子文 林柏泉 +1 位作者 郭明功 高亚斌 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2014年第12期62-64,共3页
为了快速准确地确定钻孔瓦斯抽采有效影响半径,在瓦斯一维径向流动数学模型的基础上,建立了钻孔抽采量与时间的指数函数关系。根据质量守恒定律和达西定律,推导出抽采半径的计算公式,建立了抽采半径与煤层参数和抽采时间的数学关系。采... 为了快速准确地确定钻孔瓦斯抽采有效影响半径,在瓦斯一维径向流动数学模型的基础上,建立了钻孔抽采量与时间的指数函数关系。根据质量守恒定律和达西定律,推导出抽采半径的计算公式,建立了抽采半径与煤层参数和抽采时间的数学关系。采用该方法对新丰煤矿25021工作面抽采半径进行了计算,求得60 d内的抽采半径为2.70~3.72 m,与现场实测结果一致。同时,研究了抽采半径与抽采时间的关系。结果表明:随着抽采时间的增加,抽采半径逐渐增大,到第60天时,抽采半径达到极限值的96.46%~98.54%,在这之后抽采半径随时间延长增大的幅度十分缓慢。 展开更多
关键词 瓦斯 半径 时间 钻孔 径向流动
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顺层钻孔抽采煤层瓦斯有效影响半径数值模拟及应用 被引量:9
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作者 韦善阳 陈学习 董利辉 《中国矿业》 北大核心 2015年第8期101-104,119,共5页
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。... 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。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。 展开更多
关键词 钻孔瓦斯 有效影响半径 数值模拟
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基于瓦斯抽采流量法确定本煤层钻孔有效影响半径 被引量:32
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作者 李书文 张智峰 宣德全 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2014年第4期43-45,共3页
为了准确地测出新安煤矿现行抽采条件下本煤层抽采钻孔的有效影响半径,在不同钻孔间距条件下采用瓦斯抽采流量法,根据瓦斯抽采流量的变化确定了抽采钻孔的有效影响半径。结果表明:采用瓦斯抽采流量法确定的本煤层抽采钻孔的有效影响半径... 为了准确地测出新安煤矿现行抽采条件下本煤层抽采钻孔的有效影响半径,在不同钻孔间距条件下采用瓦斯抽采流量法,根据瓦斯抽采流量的变化确定了抽采钻孔的有效影响半径。结果表明:采用瓦斯抽采流量法确定的本煤层抽采钻孔的有效影响半径为1.2 m,这与以往的测试结果相符,说明采用瓦斯抽采流量法测定的本煤层抽采钻孔有效影响半径,可为现场钻孔间距布置提供依据。 展开更多
关键词 条件 本煤层钻孔 抽采钻孔有效影响半径 钻孔间距
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顺层钻孔瓦斯抽采叠加效应影响研究 被引量:7
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作者 刘军 卢鹏 +1 位作者 刘志宽 苏敏 《煤炭科学技术》 CSCD 北大核心 2024年第S2期38-46,共9页
为了更好地揭示顺层钻孔瓦斯抽采过程中有效抽采半径的变化及抽采叠加效应对抽采效果的影响,基于孔隙-裂隙双重介质的假设,建立三维煤层瓦斯气固耦合模型。基于所建理论模型,以山西亚美大宁能源有限公司2901工作面为工程背景,利用COMSO... 为了更好地揭示顺层钻孔瓦斯抽采过程中有效抽采半径的变化及抽采叠加效应对抽采效果的影响,基于孔隙-裂隙双重介质的假设,建立三维煤层瓦斯气固耦合模型。基于所建理论模型,以山西亚美大宁能源有限公司2901工作面为工程背景,利用COMSOL软件开展煤层瓦斯抽采数值模拟,分析了有效抽采半径随抽采时间的变化规律,结合现场试验结果验证了数值模拟结果的准确性。研究了多钻孔抽采叠加效应机理,分析了布孔间距和抽采负压对抽采叠加效应的影响。研究结果表明:有效抽采半径的变化幅度随抽采时间逐渐减缓,并趋于稳定,两者呈幂函数关系,函数表达式为:R=0.24t^(0.59);采用瓦斯储量法进行现场测定,煤层瓦斯有效抽采半径的数值模拟结果与现场试验结果之间的平均误差为7.7%,验证了所建三维煤层瓦斯气固耦合模型的合理性;同一区域内布置多个顺层钻孔同时进行瓦斯抽采时,区域内存在叠加效应形成复合抽采达标区域,钻孔间距越小,钻孔控制区域内的煤层叠加效应越明显,相同抽采时间下瓦斯压力降幅越快,抽采负压对叠加效应几乎没有影响;以系数k=P_(m)/P_(c)作为抽采叠加效应的评判指标,在确定单孔抽采有效半径R的情况下,顺层瓦斯抽采时叠加效应的影响范围可达2.2R,研究结果为煤矿顺层钻孔的合理布局提供了理论依据。 展开更多
关键词 瓦斯 气固耦合 三维数值模拟 有效半径 叠加效应
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煤层钻孔瓦斯抽采有效半径影响因素分析 被引量:28
8
作者 张飞 尚玮炜 +3 位作者 罗华贵 王宁 贾进章 李斌 《矿业安全与环保》 北大核心 2022年第2期137-142,共6页
为了揭示不同因素对煤层钻孔瓦斯抽采有效半径的影响,更准确地预测煤层瓦斯抽采有效半径,提高瓦斯抽采率,基于瓦斯在煤层中的运移、渗流与Klinkenberg效应等理论,构建了瓦斯抽采数学模型;采用COMSOL软件模拟了初始瓦斯压力、渗透率、抽... 为了揭示不同因素对煤层钻孔瓦斯抽采有效半径的影响,更准确地预测煤层瓦斯抽采有效半径,提高瓦斯抽采率,基于瓦斯在煤层中的运移、渗流与Klinkenberg效应等理论,构建了瓦斯抽采数学模型;采用COMSOL软件模拟了初始瓦斯压力、渗透率、抽采负压、孔径和抽采周期等5个因素对煤层瓦斯抽采有效半径的影响。结果表明:煤层瓦斯抽采有效半径与初始瓦斯压力的变化呈负相关关系,与渗透率、抽采负压、钻孔孔径和抽采周期的变化呈正相关关系。利用灰色关联数学模型,根据数值模拟结果对这5个影响因素进行主次顺序分析,得到初始瓦斯压力对瓦斯抽采有效半径的影响最强,渗透率次之,抽采负压的影响最弱。研究成果可为煤层瓦斯抽采工艺的井下施工提供理论依据。 展开更多
关键词 煤层瓦斯 钻孔 有效半径 数学模型 影响因素 灰色关联分析 主次顺序
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叠加效应影响下钻孔有效抽采半径的数值模拟及布孔间距优化 被引量:23
9
作者 徐刚 张剀文 范亚飞 《矿业安全与环保》 北大核心 2021年第1期91-96,共6页
针对煤层瓦斯预抽钻孔布孔间距存在盲目性和不确定性等问题,以流固耦合原理为基础构建煤层瓦斯抽采流固耦合数学模型,借助FLUENT数值模拟软件对煤层瓦斯预抽钻孔有效抽采半径进行数值模拟研究,在多钻孔数值模拟的基础上对建新煤矿4207... 针对煤层瓦斯预抽钻孔布孔间距存在盲目性和不确定性等问题,以流固耦合原理为基础构建煤层瓦斯抽采流固耦合数学模型,借助FLUENT数值模拟软件对煤层瓦斯预抽钻孔有效抽采半径进行数值模拟研究,在多钻孔数值模拟的基础上对建新煤矿4207工作面煤层瓦斯预抽钻孔布孔参数进行了优化。结果表明:钻孔有效抽采半径随抽采时间的增加呈对数形式增大;多钻孔抽采时孔间相互扰动可产生抽采叠加效应,布孔间距越密集,钻孔之间瓦斯压力下降幅度越显著;在90 d的预抽期内,建新矿单孔抽采的有效半径为2.02 m,多孔抽采的布孔间距为2.86~4.50 m。结合煤层厚度提出了正三角形的布孔方式,经现场应用瓦斯参数达标,布孔方案切实有效。 展开更多
关键词 瓦斯 钻孔 数值模拟 有效半径 叠加效应 布孔方案
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正断层影响下顺层钻孔有效抽采半径研究 被引量:7
10
作者 江明泉 康向涛 +2 位作者 鄢朝兴 唐猛 王子一 《工矿自动化》 北大核心 2022年第2期55-60,共6页
合理的钻孔有效抽采半径是保证瓦斯抽采效果的关键。但目前对钻孔有效抽采半径的研究主要集中在测定方法方面,缺乏对正断层特殊地质条件下的钻孔有效抽采半径研究。以贵州某矿采煤工作面为工程背景,构建流固耦合模型,采用数值模拟与钻... 合理的钻孔有效抽采半径是保证瓦斯抽采效果的关键。但目前对钻孔有效抽采半径的研究主要集中在测定方法方面,缺乏对正断层特殊地质条件下的钻孔有效抽采半径研究。以贵州某矿采煤工作面为工程背景,构建流固耦合模型,采用数值模拟与钻孔抽采瓦斯量法相互验证的方式分析了无断层影响下顺层钻孔有效抽采半径变化规律,结果表明:瓦斯抽采120 d时,有效抽采半径数值模拟结果为3.10 m,现场试验结果为2.93 m,现场试验结果与数值模拟结果基本一致,验证了流固耦合模型的可靠性。利用多物理场耦合仿真软件分析了正断层影响下顺层钻孔有效抽采半径的变化规律,结果表明:在一定抽采时间范围内,钻孔距正断层一定距离时,瓦斯压力曲线会出现驼峰状分布,且峰值间隔约为3.5 m;正断层附近钻孔有效抽采半径随距断层距离的增大而增大,正断层对钻孔有效抽采半径的影响范围在距断层70 m内。结合正断层影响下的分析结果,在保证抽采效果和不延长抽采时间的前提下,对正断层附近瓦斯抽采钻孔布孔间距实施分段布置:在靠近断层30 m内密集布置钻孔,布孔间距应不大于距断层10 m时的有效抽采半径(1.83 m);在距断层30~70 m范围内,在保证安全的情况下,可适当加大钻孔的布孔间距;在距断层70 m外,可逐步恢复至无正断层影响下顺层钻孔的布孔间距。 展开更多
关键词 瓦斯 正断层 顺层 钻孔有效半径 流固耦合模型 瓦斯压力 钻孔布置
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顺煤层钻孔瓦斯抽采有效半径测定及瓦斯含量的影响 被引量:6
11
作者 王红卫 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第S1期131-134,共4页
钻孔有效抽采半径是煤层瓦斯抽采设计的主要参数,通过对顺层钻孔瓦斯压力、瓦斯含量、钻屑瓦斯解吸指标、钻孔瓦斯流量等现场测定,采用直接测定法和间接测定法相结合,测定了顺层钻孔的有效抽采半径。测定结果表明:残余含量法、残余可解... 钻孔有效抽采半径是煤层瓦斯抽采设计的主要参数,通过对顺层钻孔瓦斯压力、瓦斯含量、钻屑瓦斯解吸指标、钻孔瓦斯流量等现场测定,采用直接测定法和间接测定法相结合,测定了顺层钻孔的有效抽采半径。测定结果表明:残余含量法、残余可解吸量法应用效果较好;动压区有效抽采半径1.54~1.84 m,顺层原煤钻孔有效抽采半径1.52~1.69 m;有效抽采半径主要受瓦斯含量影响,二者成正比例关系。 展开更多
关键词 瓦斯 顺层钻孔 有效半径 瓦斯含量
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多煤层穿层钻孔瓦斯抽采有效抽采半径测定 被引量:35
12
作者 徐青伟 王兆丰 +1 位作者 徐书荣 王立国 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第7期83-88,共6页
为了解决煤矿瓦斯抽采过程中,测定多煤层穿层钻孔瓦斯抽采在考察区域及整个煤层的有效抽采半径时遇到的问题,分别提出了相应的解决方法:确定多煤层穿层钻孔瓦斯抽采各煤层瓦斯比例时,提出将煤层厚度、原始瓦斯含量、透气性系数的乘积作... 为了解决煤矿瓦斯抽采过程中,测定多煤层穿层钻孔瓦斯抽采在考察区域及整个煤层的有效抽采半径时遇到的问题,分别提出了相应的解决方法:确定多煤层穿层钻孔瓦斯抽采各煤层瓦斯比例时,提出将煤层厚度、原始瓦斯含量、透气性系数的乘积作为抽采相关量,将抽采相关量归一化处理来计算,考虑了影响穿层钻孔瓦斯抽采量的主要因素;由考察区域推算整个煤层的有效抽采半径时,煤层瓦斯参数发生变化,钻孔在各煤层的瓦斯抽采量也发生变化,依据钻孔瓦斯抽采量与对应的抽采相关量成正比,推算不同煤层瓦斯参数的钻孔瓦斯抽采量。结果表明:针对青龙煤矿的实际条件,得到了16号煤层穿层钻孔在考察区域及整个煤层的有效抽采半径,为合理布孔提供了依据。 展开更多
关键词 有效半径 瓦斯流量法 穿层钻孔 多煤层瓦斯 瓦斯比例
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顺层钻孔有效瓦斯抽采半径数值解算方法研究 被引量:52
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作者 刘清泉 程远平 +2 位作者 王海锋 刘洪永 刘敬敬 《煤矿开采》 北大核心 2012年第2期5-7,37,共4页
为了寻求皖北某矿合理的顺层钻孔抽采参数,使用COMSOL Multiphysics软件分别建立单个钻孔和多个钻孔抽采瓦斯的径向流动模型,通过数值模拟计算出钻孔周围瓦斯流动规律。建立的流动模型将游离瓦斯及吸附瓦斯分开考虑,在煤层中,参与渗流... 为了寻求皖北某矿合理的顺层钻孔抽采参数,使用COMSOL Multiphysics软件分别建立单个钻孔和多个钻孔抽采瓦斯的径向流动模型,通过数值模拟计算出钻孔周围瓦斯流动规律。建立的流动模型将游离瓦斯及吸附瓦斯分开考虑,在煤层中,参与渗流的为游离瓦斯,吸附瓦斯对裂隙系统而言为正的质量源,对现有二维瓦斯渗流模型进行了一定程度的修正。根据钻孔周围瓦斯压力分布规律分析单个钻孔不同抽采时间时的有效抽采半径,并分析多钻孔条件下相邻钻孔的相互影响规律。 展开更多
关键词 顺层钻孔 瓦斯 半径 数值模拟 COMSOL MULTIPHYSICS
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基于灰关联分析的顺层钻孔瓦斯抽采有效半径主控因素研究 被引量:21
14
作者 韩颖 张飞燕 程虹铭 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期44-49,共6页
基于顺层抽采钻孔固气耦合模型,采用COMSOL对钻孔直径、煤层物性参数及抽采参数三类因素进行了模拟分析,并运用灰关联分析方法确定了顺层钻孔瓦斯抽采有效半径的主控因素。研究表明:煤层初始瓦斯压力与煤体初始渗透率为有效半径的主控因... 基于顺层抽采钻孔固气耦合模型,采用COMSOL对钻孔直径、煤层物性参数及抽采参数三类因素进行了模拟分析,并运用灰关联分析方法确定了顺层钻孔瓦斯抽采有效半径的主控因素。研究表明:煤层初始瓦斯压力与煤体初始渗透率为有效半径的主控因素,抽采时间次之,钻孔直径与有效抽采负压的变化对有效半径的影响甚微;提高瓦斯抽采有效半径的首要任务是通过技术手段卸压、增透,其次要把握合理的预抽时间。 展开更多
关键词 顺层钻孔 瓦斯 有效半径 主控因素 灰关联分析
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瓦斯抽采钻孔有效抽采半径的数值计算方法 被引量:120
15
作者 王兆丰 周少华 李志强 《煤炭工程》 北大核心 2011年第6期82-84,共3页
以重庆天府三矿为例,结合现场实测、实验室参数测定和理论计算,研究了不同布孔方式(顺层抽采钻孔、穿层抽采钻孔)的有效抽采半径,并提出了利用变系数非线性瓦斯渗流方程来快速精确测定瓦斯抽采半径的数值计算方法。结果表明,此方法能够... 以重庆天府三矿为例,结合现场实测、实验室参数测定和理论计算,研究了不同布孔方式(顺层抽采钻孔、穿层抽采钻孔)的有效抽采半径,并提出了利用变系数非线性瓦斯渗流方程来快速精确测定瓦斯抽采半径的数值计算方法。结果表明,此方法能够方便、快速确定钻孔间距和抽采时间,对节省抽采半径的测定时间和合理布置钻孔有一定的实际意义。 展开更多
关键词 瓦斯 有效半径 渗流 变系数非线性方程
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煤体钻孔瓦斯有效抽采半径判定技术 被引量:48
16
作者 魏国营 秦宾宾 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2013年第6期754-758,共5页
为研究瓦斯矿井本煤层准确测定瓦斯有效抽采半径问题,提出了利用吨煤瓦斯抽采量计算钻孔瓦斯有效抽采半径的测定方法.基于瓦斯钻孔衰减负指数规律建立钻孔瓦斯抽采模型,解算出吨煤瓦斯抽采量,并与其煤层原始瓦斯含量对比,得出煤层残存... 为研究瓦斯矿井本煤层准确测定瓦斯有效抽采半径问题,提出了利用吨煤瓦斯抽采量计算钻孔瓦斯有效抽采半径的测定方法.基于瓦斯钻孔衰减负指数规律建立钻孔瓦斯抽采模型,解算出吨煤瓦斯抽采量,并与其煤层原始瓦斯含量对比,得出煤层残存瓦斯含量Wc和抽采率η,以此判断钻孔瓦斯有效抽采半径,只有同时满足{Wc≤8m3/t∩η≥30%},才为钻孔瓦斯有效抽采半径.研究结果表明:随着预抽时间延长,钻孔瓦斯有效抽采半径逐渐增大,直至极限抽采半径.通过工程实践,分析了不同时间的有效抽采半径,为瓦斯矿井抽采工作提供了可靠的抽采参数,具有实际应用价值. 展开更多
关键词 瓦斯 有效半径 指标 吨煤 瓦斯含量 瓦斯流量 ANSYS
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顺层钻孔瓦斯抽采有效半径确定方法研究进展及展望 被引量:12
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作者 韩颖 朱林剑 张飞燕 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2016年第2期156-161,共6页
瓦斯抽采有效半径是确定钻孔布置间距的基础参数和重要依据,其准确测定对于节省钻孔施工工程量、提高瓦斯抽采效率乃至最终实现瓦斯抽采达标至关重要。为了科学地确定瓦斯抽采有效半径,从有效半径与影响半径的定义出发,论述现行有效半... 瓦斯抽采有效半径是确定钻孔布置间距的基础参数和重要依据,其准确测定对于节省钻孔施工工程量、提高瓦斯抽采效率乃至最终实现瓦斯抽采达标至关重要。为了科学地确定瓦斯抽采有效半径,从有效半径与影响半径的定义出发,论述现行有效半径确定方法,分析各种方法存在的问题,最后指出:基于多物理场耦合,采用理论分析、数值模拟与现场实测相结合的方法确定有效半径,是该领域今后的总体发展方向;弹塑性损伤耦合模型与热-流-固耦合模型的构建、有效半径快速测定技术与便携式装备的研发等问题是下一步研究的重点。 展开更多
关键词 顺层钻孔 瓦斯 有效半径 瓦斯压力
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SF_6示踪法结合数值模拟确定钻孔抽采有效半径的研究 被引量:12
18
作者 陈辉 牛建春 +1 位作者 李志磊 李文明 《矿业安全与环保》 北大核心 2016年第4期14-18,共5页
为了准确测定煤层钻孔抽采有效半径,达到理想的瓦斯抽采效果,根据城郊煤矿深部煤层实际赋存条件,在对比分析多种测定钻孔抽采有效半径方法的基础上,将SF_6气体示踪法与COMSOL Multiphysics数值模拟法相结合,利用实测结果与模拟结果确定... 为了准确测定煤层钻孔抽采有效半径,达到理想的瓦斯抽采效果,根据城郊煤矿深部煤层实际赋存条件,在对比分析多种测定钻孔抽采有效半径方法的基础上,将SF_6气体示踪法与COMSOL Multiphysics数值模拟法相结合,利用实测结果与模拟结果确定了该矿试验区钻孔抽采有效半径。研究结果表明:在抽采钻孔直径为92 mm、抽采负压为15 k Pa的条件下,预抽60 d后,钻孔抽采有效半径为1.73 m。 展开更多
关键词 煤层瓦斯 钻孔 有效半径 SF6气体示踪法 数值模拟
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基于残余瓦斯含量的顺层钻孔抽采有效半径阶梯式测定法 被引量:9
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作者 张飞燕 韩颖 +2 位作者 吕帅 刘德宝 程虹铭 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2021年第6期10-16,共7页
为确定瓦斯抽采合理钻孔间距,有效减少或消除抽采空白带,基于瓦斯抽采相关标准与行业规范,以突出煤层采煤工作面瓦斯含量临界值、采煤工作面回采前煤体可解吸瓦斯含量、采煤工作面瓦斯抽采率和预抽率作为抽采达标的4项基本指标,根据4项... 为确定瓦斯抽采合理钻孔间距,有效减少或消除抽采空白带,基于瓦斯抽采相关标准与行业规范,以突出煤层采煤工作面瓦斯含量临界值、采煤工作面回采前煤体可解吸瓦斯含量、采煤工作面瓦斯抽采率和预抽率作为抽采达标的4项基本指标,根据4项基本指标计算得出残余瓦斯含量最小值,将其作为考察指标,对顺层钻孔瓦斯抽采有效半径测定方法进行探索,提出阶梯式测定法。使用该测定法对山西霍尔辛赫煤业有限责任公司3号煤层瓦斯抽采有效半径进行现场测试,同时基于含瓦斯煤的流固耦合动态模型对测试结果进行数值模拟验证。结果表明:阶梯式测定法现场测试结果与数值模拟结果基本吻合,在该矿合理预抽期内,抽采有效半径为1.52 m,合理钻孔间距为2.50 m。研究结果对于完善瓦斯抽采有效半径测定方法、确保瓦斯抽采达标具有参考作用。 展开更多
关键词 残余瓦斯含量 顺层钻孔 瓦斯 有效半径 阶梯式测定法
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突出煤层瓦斯抽采钻孔有效半径与孔壁变形关系研究 被引量:5
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作者 魏杰 吴世跃 +1 位作者 王飞 柴琳 《煤炭工程》 北大核心 2018年第7期87-91,共5页
为了能够更加准确、合理地确定钻孔有效抽采半径,以钻孔孔壁内煤体的渗透率为主要研究对象,结合孔壁煤体应力场弹塑性分析及渗流场分析结果,构建了综合考虑有效应力变化、煤基质解吸收缩效应的渗透率动态模型。在此基础上运用多孔介质... 为了能够更加准确、合理地确定钻孔有效抽采半径,以钻孔孔壁内煤体的渗透率为主要研究对象,结合孔壁煤体应力场弹塑性分析及渗流场分析结果,构建了综合考虑有效应力变化、煤基质解吸收缩效应的渗透率动态模型。在此基础上运用多孔介质渗流的基本理论,修正了抽采钻孔的瓦斯渗流微分方程,并以沙曲矿4号煤层为例,运用Comsol Multiphysics软件进行数值模拟,得到了煤层渗透率和瓦斯压力的分布规律,并根据防突规定,以瓦斯压力0.74MPa为临界值,确定了模拟条件下180d时钻孔有效抽采半径为1.65m,该结果可为实际生产提供理论参考。 展开更多
关键词 突出煤层 瓦斯 有效半径 渗透率
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