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

1

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 有效抽采半径 卸压增透 抽采效果

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基于响应面法的煤体有效抽采半径多因素交互作用 被引量：1

2

作者 陈明义 刘惠族 +2 位作者 徐飞 田富超 陈晓昀 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第19期8036-8044,共9页

钻孔有效抽采半径是煤层瓦斯抽采参数设计的重要指标。为探究煤体基础物性因素(含水率、渗透率、瓦斯压力)对钻孔有效抽采半径的影响特性,首先基于煤的基质-裂隙双重孔隙理论,考虑水分对裂隙开度及基质瓦斯吸附性能的弱化影响,构建了考... 钻孔有效抽采半径是煤层瓦斯抽采参数设计的重要指标。为探究煤体基础物性因素(含水率、渗透率、瓦斯压力)对钻孔有效抽采半径的影响特性,首先基于煤的基质-裂隙双重孔隙理论,考虑水分对裂隙开度及基质瓦斯吸附性能的弱化影响,构建了考虑水分影响的煤体渗透率模型与固-气多场耦合模型;其次利用多物理场数值模拟方法并结合响应面分析法研究了不同因素对钻孔有效抽采半径的交互作用。研究发现钻孔有效抽采半径与初始渗透率呈正相关,而与初始瓦斯压力、含水率均为负相关;建立了瓦斯抽采半径与三个因素的二次多元响应面模型,并分析发现含水率、初始瓦斯压力、渗透率对钻孔有效抽采半径的影响显著性逐次降低,并且在一定程度上,煤体初始瓦斯压力的增加会弱化煤岩初始渗透率和含水率对钻孔有效抽采半径的影响,煤体初始渗透率和含水率也会显著改变初始瓦斯压力对钻孔有效抽采半径的影响,然而煤体初始渗透率几乎未改变含水率对钻孔有效抽采半径的影响。 展开更多

关键词 有效抽采半径 含水率 渗透率 瓦斯压力 响应面法

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基于三维流固耦合模型的煤层瓦斯有效抽采半径研究

3

作者 潘吉成 《中国煤炭》 北大核心 2024年第S01期128-134,共7页

为了预测煤矿瓦斯治理中抽采钻孔有效抽采半径,基于流固耦合模型建立瓦斯抽采三维几何模型,使其接近现场实际,以某矿瓦斯抽采实际参数为例,采用COMSOL软件模拟得到不同抽采时间沿钻孔径向的瓦斯压力分布三维立体云图。根据模拟结果,结... 为了预测煤矿瓦斯治理中抽采钻孔有效抽采半径,基于流固耦合模型建立瓦斯抽采三维几何模型,使其接近现场实际,以某矿瓦斯抽采实际参数为例,采用COMSOL软件模拟得到不同抽采时间沿钻孔径向的瓦斯压力分布三维立体云图。根据模拟结果,结合瓦斯压力临界值(0.74 MPa)确定有效抽采半径,并结合现场进行验证。结果表明,有效抽采半径与瓦斯抽采时间呈正相关关系,模拟的有效抽采半径值与现场实测值对比,相对误差率小于10%,准确性良好;因现场实测有效抽采半径方法较为复杂,可通过此数值模拟方法预测有效抽采半径,对井下瓦斯治理钻孔瓦斯抽采及合理布置钻孔间距具有理论指导意义。 展开更多

关键词 瓦斯抽采 顺层钻孔 有效抽采半径 流固耦合模型 临界瓦斯压力

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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：27

4

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 瓦斯抽采 钻孔方位 有效抽采半径 各向渗透异性

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蠕变-渗流耦合作用下不同埋深有效抽采半径研究 被引量：28

5

作者 郝富昌 刘彦伟 +1 位作者 龙威成 左伟芹 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2616-2622,共7页

为了研究不同埋深有效抽采半径,建立了钻孔周围煤体黏弹塑性模型,研究了不同埋深钻孔孔径变化规律及有效抽采时间,建立了蠕变-渗流耦合作用下的瓦斯运移模型,确定了不同埋深钻孔的有效抽采半径。研究结果表明:深部煤层有效抽采半径受到... 为了研究不同埋深有效抽采半径,建立了钻孔周围煤体黏弹塑性模型,研究了不同埋深钻孔孔径变化规律及有效抽采时间,建立了蠕变-渗流耦合作用下的瓦斯运移模型,确定了不同埋深钻孔的有效抽采半径。研究结果表明:深部煤层有效抽采半径受到煤体蠕变变形加剧、渗透率降低及瓦斯压力升高的综合作用;试验矿井埋深400及600 m煤体蠕变变形较为平缓,钻孔缩孔幅度有限,仍维持较好的抽采通道,所有抽采时间均为有效抽采时间,但是埋深800 m煤体蠕变变形愈加剧烈,钻孔缩孔速度快速增加,仅30 d就会堵塞抽采通道,其有效抽采时间仅为30 d;埋深400,600和800 m钻孔3个月的有效抽采半径分别为2.88,1.62和0.82 m,数值计算结果与现场实测相吻合,研究成果可为抽采钻孔的优化布置提供参考。 展开更多

关键词 有效抽采半径 蠕变-渗流耦合 有效抽采时间 蠕变变形 瓦斯抽采

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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

6

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 瓦斯抽采 有效抽采半径 渗流 变系数非线性方程

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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

7

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 有效抽采半径 瓦斯流量法 穿层钻孔 多煤层瓦斯抽采 瓦斯抽采比例

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基于临界残余瓦斯压力的有效抽采半径确定方法 被引量：21

8

作者 舒龙勇 樊少武 +1 位作者 张浪 何宇雄 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第10期81-85,共5页

针对目前现场有效抽采半径界定困难和指标不统一的问题,结合我国现行规范标准的相关要求,提出了有效抽采半径界定新指标——临界残余瓦斯压力,并建立了临界残余瓦斯压力的计算方法,结合瓦斯抽采钻孔径向瓦斯压力分布的数学模型,提出了基... 针对目前现场有效抽采半径界定困难和指标不统一的问题,结合我国现行规范标准的相关要求,提出了有效抽采半径界定新指标——临界残余瓦斯压力,并建立了临界残余瓦斯压力的计算方法,结合瓦斯抽采钻孔径向瓦斯压力分布的数学模型,提出了基于COMSOL Multiphysics的有效抽采半径快速解算方法,利用该方法计算得出了余吾煤业3号煤层不同抽采时间的有效抽采半径,通过现场实测有效抽采半径与数值计算结果进行了验证。结果表明:建立的有效抽采半径界定新指标及数值求解方法是可靠的,可以利用这种方法准确快速地计算出目标区域煤层的有效抽采半径,为矿井瓦斯抽采工程的布设提供依据,保证了矿井瓦斯抽采达标和安全生产。 展开更多

关键词 有效抽采半径 残余瓦斯压力 瓦斯抽采 瓦斯流场

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煤体钻孔瓦斯有效抽采半径判定技术 被引量：48

9

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 有效抽采半径 指标 吨煤抽采量 抽采率 瓦斯含量 瓦斯流量 ANSYS

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不同冲煤量对有效抽采半径的影响规律研究 被引量：7

10

作者 张翔 辛程鹏 杜锋 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期115-120,共6页

水力冲孔可通过高压水射流使钻孔孔洞周围煤体形成卸压区,增加煤层透气性,提高抽采效果。不同冲煤量将直接影响孔洞的形态大小和有效抽采半径。以中马村矿为例,通过现场试验、数值模拟等方法分析研究了不同冲煤量对有效抽采半径的影响... 水力冲孔可通过高压水射流使钻孔孔洞周围煤体形成卸压区,增加煤层透气性,提高抽采效果。不同冲煤量将直接影响孔洞的形态大小和有效抽采半径。以中马村矿为例,通过现场试验、数值模拟等方法分析研究了不同冲煤量对有效抽采半径的影响规律。结果表明:抽采90 d,单位冲煤量为1,1.5,2 t/m的有效抽采半径分别为3.45,3.61,3.88 m与现场得到的结论基本一致。抽采时间一定时,有效抽采半径随着单位冲煤量的增加逐渐增大,但增大趋势逐渐减弱。单位冲煤量一定时,随着抽采时间增加,瓦斯压力逐渐降低,有效抽采半径不断增大。研究结论对优化钻孔布孔参数,提高瓦斯灾害防治效果具有重要意义。 展开更多

关键词 冲孔量 瓦斯抽采 有效抽采半径 数值模拟

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煤层钻孔有效抽采半径数值模拟研究 被引量：7

11

作者 魏风清 程沛栋 +1 位作者 张钧祥 杜晓奇 《工矿自动化》 北大核心 2016年第7期25-29,共5页

在煤层瓦斯流动理论和弹性力学基础上,考虑煤体渗透率变化对瓦斯流动的影响,建立了含瓦斯煤岩渗流-应力耦合数学模型,根据该模型对COMSOL Multiphysics数值模拟软件进行二次开发,以某突出矿井为例建立了煤层钻孔瓦斯抽采模型,并进行求... 在煤层瓦斯流动理论和弹性力学基础上,考虑煤体渗透率变化对瓦斯流动的影响,建立了含瓦斯煤岩渗流-应力耦合数学模型,根据该模型对COMSOL Multiphysics数值模拟软件进行二次开发,以某突出矿井为例建立了煤层钻孔瓦斯抽采模型,并进行求解计算,结果表明煤层瓦斯压力、煤体渗透率均随抽采时间的增加而逐渐降低,钻孔有效抽采半径随抽采时间的增加而逐渐扩大,但均具有一定的时效性;采用压力法进行现场测试,实测结果与模拟结果基本一致,证明了含瓦斯煤岩渗流-应力耦合数学模型的正确性及采用数值模拟方法计算煤层钻孔有效抽采半径的可行性。 展开更多

关键词 煤层钻孔 瓦斯抽采 有效抽采半径 含瓦斯煤 渗流-应力耦合 数值模拟

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突出煤层钻孔有效抽采半径测定新方法 被引量：12

12

作者 刘延俊 孙玉峰 +2 位作者 蒋静宇 刘洪永 陈睿 《煤炭工程》 北大核心 2012年第1期86-88,共3页

为了提高钻孔有效抽采半径的计算速度和精度,以卧龙湖煤矿7煤为研究对象,分析了瓦斯流动是应力场、变形场和瓦斯流动场间的动态气固耦合过程,提出了采用COMSOL模拟软件计算抽采有效半径的方法,基于达西定律,建立瓦斯流动方程,设定了应... 为了提高钻孔有效抽采半径的计算速度和精度,以卧龙湖煤矿7煤为研究对象,分析了瓦斯流动是应力场、变形场和瓦斯流动场间的动态气固耦合过程,提出了采用COMSOL模拟软件计算抽采有效半径的方法,基于达西定律,建立瓦斯流动方程,设定了应力位移和瓦斯流动边界条件,将现场测定的瓦斯压力、瓦斯含量、瓦斯流量、透气性系数和抽采负压等瓦斯参数考虑到计算模型中进行数值计算,结果表明:该方法相对于传统方法快捷简便,计算周期短。 展开更多

关键词 有效抽采半径 瓦斯流动场 达西定律 气固耦合 COMSOL模拟软件

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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

13

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 瓦斯抽采 钻孔 数值模拟 有效抽采半径 叠加效应 布孔方案

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基于瓦斯自然涌出规律的有效抽采半径研究 被引量：8

14

作者 张明杰 贾文超 +1 位作者 梁锡明 李哲 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期98-104,共7页

为确定穿层钻孔有效抽采半径,提出基于钻孔瓦斯自然涌出规律的测定方法。利用COMSOL Multiphysics软件分析钻孔周围瓦斯流动规律;根据模拟结果及煤层瓦斯流动理论,建立钻孔瓦斯自然排放影响圈内瓦斯含量、瓦斯涌出量和残存瓦斯量之间的... 为确定穿层钻孔有效抽采半径,提出基于钻孔瓦斯自然涌出规律的测定方法。利用COMSOL Multiphysics软件分析钻孔周围瓦斯流动规律;根据模拟结果及煤层瓦斯流动理论,建立钻孔瓦斯自然排放影响圈内瓦斯含量、瓦斯涌出量和残存瓦斯量之间的函数关系式,提出以钻孔瓦斯自然涌出有效影响半径代替抽采负压影响下的有效抽采半径;在鹤壁三矿、十矿和古汉山矿进行现场实测。结果表明:有效抽采半径内,瓦斯压力呈线性分布;受钻孔周围煤体蠕变卸压影响,瓦斯自然涌出具有明显的阶段性特征,确定的有效抽采半径最大可达4m,研究结果符合实际。 展开更多

关键词 有效抽采半径 自然涌出 数值模拟 线性分布 分段特征 现场应用

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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

15

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 瓦斯抽采 正断层 顺层 钻孔有效抽采半径 流固耦合模型 瓦斯压力 钻孔布置

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平行钻孔有效抽采半径及合理钻孔间距研究 被引量：6

16

作者 桑乃文 杨胜强 宋亚伟 《工矿自动化》 北大核心 2019年第6期58-62,共5页

为确定平行钻孔瓦斯抽采合理钻孔间距,通过推导煤层瓦斯运移方程、煤岩体变形方程及渗流场与应力场耦合方程,建立了瓦斯抽采流固耦合模型;根据某矿21219工作面实际地质条件,利用COMSOL Multiphysics软件对平行钻孔间抽采叠加效应影响下... 为确定平行钻孔瓦斯抽采合理钻孔间距,通过推导煤层瓦斯运移方程、煤岩体变形方程及渗流场与应力场耦合方程,建立了瓦斯抽采流固耦合模型;根据某矿21219工作面实际地质条件,利用COMSOL Multiphysics软件对平行钻孔间抽采叠加效应影响下瓦斯压力、有效抽采半径的变化规律进行了数值模拟研究,并结合钻孔有效抽采半径,得出了合理的钻孔间距。数值模拟结果表明,随着钻孔间距的增大,抽采后煤体瓦斯压力增大;随着煤体距钻孔距离减小,煤体瓦斯压力呈先缓慢减小、后快速下降的趋势;随着抽采时间的增加,瓦斯压力不断降低,钻孔有效抽采半径变大。现场应用结果验证了钻孔间距布置的合理性。 展开更多

关键词 煤炭开采 瓦斯抽采 平行钻孔抽采 有效抽采半径 抽采叠加效应 钻孔间距

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基于响应曲面法的有效抽采半径多因素交互影响机制研究 被引量：3

17

作者 韩飞林 薛生 +3 位作者 郑春山 江丙友 龚选平 韩柏青 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期62-69,共8页

为探究钻孔有效抽采半径的关键影响因素及各因素间交互作用,构建应力应变-瓦斯吸附解吸耦合渗透率变化模型,采用COMSOL软件进行数值模拟,分析单一因素变化对钻孔有效抽采半径的影响,并通过Design-Expert软件设计响应曲面试验,分析多因... 为探究钻孔有效抽采半径的关键影响因素及各因素间交互作用,构建应力应变-瓦斯吸附解吸耦合渗透率变化模型,采用COMSOL软件进行数值模拟,分析单一因素变化对钻孔有效抽采半径的影响,并通过Design-Expert软件设计响应曲面试验,分析多因素交互作用对钻孔有效抽采半径变化的影响机制,获得有效抽采半径对多因素交互影响的响应曲面模型。研究结果表明:不同因素对钻孔有效抽采半径影响的显著性顺序为:煤层初始渗透率、原始瓦斯压力、抽采时间,煤层初始渗透率和抽采时间与有效抽采半径呈正相关关系,原始瓦斯压力与有效抽采半径呈负相关。1个影响因素的变化会影响其他因素对有效抽采半径的影响,煤层初始渗透率能够放大其他因素对有效抽采半径的影响,而原始瓦斯压力则会降低其他因素对有效抽采半径的影响。 展开更多

关键词 有效抽采半径 响应曲面法 多因素交互作用 瓦斯抽采

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唐安煤矿有效抽采半径测定研究 被引量：5

18

作者 王忠忠 王晓丽 韩恩光 《中国煤炭》 2018年第10期158-162,共5页

采用流量法测定煤层抽采影响半径,结合实测数据和模拟软件,研究唐安煤矿3#煤层抽采影响半径和有效抽采半径。测定数据表明:抽采影响半径随着抽采时间增加逐渐增大,30d为3.11m,210d为3.96m;有效抽采半径随着抽采时间增加逐渐增大,30d为2.... 采用流量法测定煤层抽采影响半径,结合实测数据和模拟软件,研究唐安煤矿3#煤层抽采影响半径和有效抽采半径。测定数据表明:抽采影响半径随着抽采时间增加逐渐增大,30d为3.11m,210d为3.96m;有效抽采半径随着抽采时间增加逐渐增大,30d为2.33m,210d为3.26m;实测数据与模拟数据具有较高的吻合性,测定结果可用作煤矿防突设计、日常瓦斯管理的依据,对矿井安全生产具有较强的实践意义。 展开更多

关键词 流量法 数值模拟 影响半径 有效抽采半径 抽采时间 瓦斯防治

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瓦斯抽采钻孔有效抽采半径测定方法研究 被引量：15

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作者 刘殿平 马文伟 《工矿自动化》 北大核心 2020年第11期59-64,共6页

针对现有瓦斯抽采钻孔有效抽采半径测定方法存在测定工艺复杂且准确性较低的问题,提出了以抽采钻孔瓦斯流量负指数衰减规律为基础、以工作面抽采达标指标为判据的有效抽采半径测定方法,推导出了以抽采率表示的钻孔有效抽采半径计算公式... 针对现有瓦斯抽采钻孔有效抽采半径测定方法存在测定工艺复杂且准确性较低的问题,提出了以抽采钻孔瓦斯流量负指数衰减规律为基础、以工作面抽采达标指标为判据的有效抽采半径测定方法,推导出了以抽采率表示的钻孔有效抽采半径计算公式。通过测定煤层的抽采钻孔瓦斯流量衰减规律得到百米钻孔瓦斯初始抽采量和抽采钻孔瓦斯涌出衰减系数,结合工作面抽采达标判据,依据抽采率确定煤层在不同抽采时间所对应的钻孔有效抽采半径:当工作面瓦斯涌出量主要来自于邻近层及围岩时,以工作面的绝对瓦斯涌出量为判据确定工作面瓦斯抽采率,进而计算有效抽采半径;当工作面瓦斯涌出量主要来自于本煤层时,以设计抽采率和可解吸瓦斯量为指标进行有效抽采半径的计算;当开采突出煤层时,工作面原始瓦斯压力大于0.74 MPa或原始瓦斯含量大于8 m3/t时,以原始瓦斯压力或原始瓦斯含量计算工作面瓦斯抽采率,进而计算有效抽采半径。现场测试结果验证了该方法的正确性。 展开更多

关键词 瓦斯抽采 抽采钻孔 有效抽采半径 瓦斯抽采率 残余瓦斯含量

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液态CO_2相变致裂影响有效抽采半径试验研究 被引量：10

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作者 马小敏 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期88-93,共6页

为掌握液态CO_2相变致裂对有效抽采半径的影响规律,在确定有效抽采半径评价指标的基础上,采用分组试验方法对CO_2相变致裂前后的有效抽采半径进行了测定,得出了液态CO_2相变致裂对有效抽采半径的影响参数。研究结果表明:采用液态CO_2相... 为掌握液态CO_2相变致裂对有效抽采半径的影响规律,在确定有效抽采半径评价指标的基础上,采用分组试验方法对CO_2相变致裂前后的有效抽采半径进行了测定,得出了液态CO_2相变致裂对有效抽采半径的影响参数。研究结果表明:采用液态CO_2相变致裂技术对煤层进行爆破致裂后,瓦斯运移速率提高,使煤层瓦斯压力加速下降,在相同的抽采时间下,CO_2致裂后煤层的有效抽采半径较未致裂的煤层扩大约1 m。达到相同有效抽采半径1、2、3 m,CO_2致裂后的煤层所需预抽时间较未致裂的煤层分别缩短了15、29、47 d,瓦斯抽采效率平均提高43%。CO_2致裂前期对瓦斯抽采效率的提高作用明显,随着抽采时间的延长,致裂增透作用不断减弱直至消失,即CO_2相变致裂对提高煤层透气性存在一个极限影响范围。 展开更多

关键词 瓦斯抽采 CO2相变致裂 有效抽采半径 压降法 煤层增透

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